从狩猎和采集到农业的转变改变了人类的进化——以及我们最亲密的伙伴,狗的进化。牛津大学考古学家格雷格·拉尔森说,粪化石,即化石粪便,是了解饮食如何影响这些变化的“非凡”信息来源。“它们是某人肠道的快照。” 最近对 13 块青铜时代犬类粪化石的分析揭示了转向以谷物为主的饮食如何影响狗的肠道微生物,这可能在动物的驯化中发挥了作用。
研究人员对这些 3,600 年至 3,450 年前的化石进行了 DNA 测序,这些化石是在意大利东北部一个古代农业社区的遗址中发现的。粪化石中的狗 DNA 中,编码淀粉酶(一种分解肠道中淀粉的消化蛋白质)的基因拷贝数少于大多数现代狗。今天的许多狼完全缺乏这种基因,科学家通常将这种差异归因于家养狗从以肉类为主的饮食转向富含谷物的饮食。
但是,除了动物自身的蛋白质外,肠道微生物也有助于消化。当研究人员对化石粪便中的微生物残余物进行测序时,他们发现了产生大量淀粉酶的细菌的证据。博洛尼亚大学微生物学家马可·坎德拉是这项研究的资深作者,该研究发表在《iScience》杂志上,他说,狗自身的基因组尚未完全进化到能够处理其农业驯养者的谷物饮食,“因此它们得到了微生物的补充”。
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杜伦大学动物考古学家安吉拉·佩里(未参与这项研究)表示,尽管这些化石微生物组揭示了狼和狗之间的中间阶段,但驯化并非简单的线性过程。“说它是从 X 到 Y 到 Z 的演变,感觉很简洁明了,”她说,但野生犬科动物和家养犬科动物之间持续的杂交使情况变得复杂。拉尔森(也未参与该研究团队)指出,即使是现代狗也携带不同数量的淀粉酶基因。不过,佩里表示,微生物可能弥补了狗自身基因组的不足,这一点意义重大。坎德拉和他的同事们现在正在研究这种现象是否也可能发生在人类肠道中,在我们从狩猎采集饮食转向农业饮食的过程中发生。
佩里指出,这项新研究表明,可以从化石动物粪便中了解到很多东西,这是一种历史上未开发且未被充分利用的人类住区资源。“通常在考古学中,人类材料很难获得,”她说。“但没有人争夺狗粪便。”