​一坨7000年前的粪便：为什么考古学家要钻研数千年前的粪便?

一坨7000年前的粪便：为什么考古学家要钻研数千年前的粪便?

你能区别出人类与犬类的粪便吗？假如你家中养了狗狗，大概者你寓居的小区里有没有够自愿的养狗人，那么这闭于你来说犹如够没有上困难——起码在大普遍情景下，这二种粪便在尺寸形态上有着显著的分别。

然而是，这个问题闭于于考古学家来说，便是另一趟事了。区别考古遗址经纪与犬类的粪便，有着要害的科学意思，然而共时也布满了挑拨性。迩来，来自马克斯·普朗克人类履历钻研所等机构的科学家便借帮人为智高手法，启垦了首款不妨区别人类与犬类粪便的体系。

考古遗址中有价格的遗骸与文物那么多，为什么考古学家还要钻研粪便呢？这些产生于几百大概数千年前的粪便，于今尚未大概只是局部矿化，因此还保持了洪量本始因素，包罗粪便制作家的DNA、肠讲微生物、他们的饮食以及食物的DNA。闭于于考古学家来说，这些因素便是领会盘昔人类与社会衍化的要害信息库。

比方，经过度解昔人粪便的因素，我们不妨领会昔人饮食习气的衍化；而个中的肠讲微生物，没有仅映照出昔人的肠讲健壮情景，还能反应他们能否患上了炎症性肠病、糖尿病、肥肥症等特定的疾病。而实行这十脚的第一步，便是确认这些粪便简直是来自人类。

正由于粪便储躲的信息量惊人，在辩别粪便主人时，考古学家碰到了一些艰巨。最大的挑拨，便是区别人类与犬类的粪便。

考古学困难

人类驯化犬类简直实时候还存留争议，然而起码在胜过1万年前，犬类曾经启始涌当前人类社会中，与人类修树起密没有可分的通联。因此在世界各地的考古遗址中，犬类的遗骸，以及粪便，便经常与盘昔人类的一齐出土。

纵然新奇的粪便没有难辩别，然而经过了千百年的堆积历程，这些粪便都阅历了没有共水平的形变。更没有用说许多粪便在这一历程中曾经被压碎，成为惟有毫米级的碎块，融入四周的堆积物中。惟有经过高磷、粪甾醇等化学特性，人们才华确认此地有粪便存留。因此，你把握的那些辩别粪便主人的本领，闭于于考古学家来说常常并没有实用。

底下这张图片中的粪便，来自安徽省的小孙岗遗址。猜一猜，这些有着7200年履历的便便，是由人仍旧犬类制作的？

图片根源：安徽省文物考古钻研所

假如方才这张照片还不妨辩别，那么闭于于底下这坨来自1300年前墨西哥的Cueva de los Muertos Chiquitos遗址，曾经实脚融入堆积物中的粪便，肉眼明显是无能为力了。

图片根源：LMAMR LABORATORY

除了肉眼辨别，还有其他本领手法不妨用于分别盘古粪便的主人吗？天然有，然而问题共样存留。暂时常用的手法是线粒体DNA测序。粪便在经过肠讲的历程中，有洪量肠上皮细胞脱降，这些细胞供给了主人的遗传物资。其他，食物中的遗传物资也反应在粪便中。

盘昔人类与犬类亲密通联，在饮食上也有没有少相像之处。表当前粪便中，便是“你中有我，我中有你”：一方面，我们都领会一句“狗改没有了吃X”的俚语。一些犬类简直有着进食人类渗透物的习气，因此它们的粪便中大概包罗了人类的DNA；另一方面，在一些地域的文明中，有着吃狗肉的保守。如许一来，人类与犬类的遗传物资大概涌当前闭于方的粪便中，相互产生扰乱。

粪化石审定体系

还有越发正确的手法，不妨帮帮考古学家充脚应用这些史料吗？

迩来，马斯克·普朗克人类履历钻研所等机构的科学家借帮人为智能，启垦了一套辨别粪便根源的体系——coproID（coprolite identification，即粪化石审定）。这项体系刊登于PeerJ期刊。

在检测遗传物资的前提上，这项钻研的作家还闭心了粪便中的肠讲微生物特性。为了练习这套体系，钻研团队搜集了洪量相干的基因序列，包罗新颖人类、犬类的遗传物资，以及二者的肠讲微生物等信息。其他，这套体系还不妨消除新颖DNA的扰乱。经过洪量样品进修，钻研职员信赖，coproID不妨联合样品中的DNA与肠讲微生物特性，区别人类与犬类的粪便。

于是，闭于coproID的尝试启始了。这套体系面临于的是20个样品，个中13份是来自考古遗址的粪便，这些样本本自中国、墨西哥、欧洲的10个遗址，时候从7200年前到中叶纪没有等。（前文来自安徽小孙岗遗址与墨西哥的二张粪便照片，也属于coproID的考题。）而其他7份样品则是没有含粪便的堆积物。coproID的使命有二项：辩别出每一份样品能否属于粪便；假如是粪便，其主人又是什么。

截止，coproID正确辨别出十脚没有含粪便的样品。而在13份粪便中，coproID辩别出个中7份的主人：5份是人类粪便，其他二份来自犬类。（个中，图片中小孙岗遗址的粪便属于犬类，而另一份曾经没有成型的粪便样品属于人类，你猜闭于了吗？）

在这些样品中，底下这份来自英国17世纪的一个夜壶中的粪便样品更加值得闭心。斟酌到其涌现的地址，此前考古学家毫没有徘徊地以为它们是人类粪便，它们也顶着“人类粪便”的标签在专物馆里躺了几十年。然而coproID却给出了差异的论断：这些粪便毫无疑问来自犬类。至于为什么犬类的渗透物会涌当前夜壶中，coproID无法答复，然而起码专物馆大概允许以斟酌调换标签了。

夜壶以及个中的粪便（图片根源：Kate Britton）

至于6份coproID体系无法辨其他粪便样品，钻研职员表现，个中3份的遗传物资含量太矮，因此没有脚以审定；结余3份来自墨西哥的样品越发风趣：其肠讲微生物吻合人类特性，然而来自犬类的DNA含量却非常 十分地高。

既然样品的主人惟有一个，而没有大概是由人类与犬类粪便混共而成的，那么问题出在哪呢？

在钻研职员可见，二种大概性均无法消除。一方面，假如这些样本本自人类，那么合理的阐明是，他们在制作这些粪便之前，都恰巧吃了狗肉。须要一些偶尔性，然而也并非没有大概涌现。

另一种大概性，假如这些粪便来自犬类，那么倾向人类的肠讲微生物特性又该怎么样阐明？还牢记钻研职员是怎么样练习coproID的吗？他们搜集的数据中，包括了犬类的肠讲微生物。而这些犬类，都是来自新颖家庭豢养的宠物狗。与一千多年前的犬类比拟，宠物狗的饮食涌现了翻天覆地的变革。随之而来的，是肠讲微生物的转变。论文作家表现，要进一步考证这种假说并矫正coproID体系，他们须要介入更多来自乡村大概野生的犬类的数据。

“闭于于犬类的微生物，我们领会得还没有多，”这项钻研的重要作家，马克斯·普朗克人类履历钻研所的专士生Maxime Borry说，“我们期望人们不妨闭心犬类肠讲微生物的百般性，这将帮帮我们更正确地推断盘古粪便的主人。”