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寄生虫讲述的人类历史

探索古代厕所,揭示人类生活方式和寄生虫的历史,包括古代文明的寄生虫。

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古代厕所。(资料来源:Søe et al (2018)) 考古学家可能不会亲自去挖掘古代的厕所。但哥本哈根大学的一个团队却这么做了,而且有充分的理由。凡是进入人类口中的东西,总会排出来,而这些排泄物可以一窥古代的生活方式。出人意料的是,其中不属于人类的发现尤其引人关注。生活在我们体内并繁殖的寄生虫,比我们想象的更能说明我们。现代人类感染着形形色色的寄生虫,包括近300种蠕虫和70多种原生动物。关于我们这些“饥饿的同居者”的知识,可以追溯到最早的文字记载,例如公元前1500年的古埃及卷轴《埃伯斯纸草》,其中就描述了肠道寄生虫。

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你的蠕虫与你

鉴于寄生虫与人类悠久的历史,科学家们发现分析古代样本可以揭示我们自己的历史。例如,此前对体虱的研究表明,我们的祖先大约在17万年前就开始穿衣服了。哥本哈根大学分子生物学家、最新研究的作者Martin Søe说,寄生虫蠕虫在宿主死亡后通常会迅速腐烂。然而,他的解释是,寄生虫卵通常具有非常坚硬的外壳,并且可以存活数千年。例如,之前的研究在公元前1200年的木乃伊中发现了寄生虫卵。对寄生虫卵进行显微分析只能可靠地鉴定少数几个物种——科学家们通常只能确定一个卵是否属于某个特定的属,或者是一组密切相关的物种。这可能会导致研究人员无法知道是什么寄生虫感染了宿主——例如,尽管鞭虫Trichuris trichiuraTrichuris suisTrichuris muris都属于Trichuris属,但T. trichiura感染人类,T. suis感染猪,而T. muris感染老鼠。因此,Søe及其同事没有使用显微镜,而是对寄生虫卵进行DNA测序,以更精确地识别它们。他们专注于丹麦考古学家在巴林、约旦、丹麦、荷兰和立陶宛的古代厕所中收集的样本,这些样本的时间跨度从公元前500年到公元1700年。大部分卵DNA来自已知会人传人的寄生虫,例如巨型蛔虫Ascaris lumbricoides,这是当今最常见的寄生虫蠕虫。然而,许多DNA也来自通过生鱼或未煮熟的鱼和猪肉传播的寄生虫,例如鱼绦虫Diphyllobothrium latum和猪肉绦虫Taenia solium

寄生虫无处不在

研究人员还发现了感染其他动物的寄生虫,这表明它们可能与人类共存。这些动物包括绵羊、马、狗、猪和老鼠。此外,他们还检查了厕所泥土中的动物和植物DNA,发现了狩猎、捕鱼和耕作活动的证据——一些丹麦样本含有猎物的DNA,如长须鲸、 Roe鹿、野兔、鳕鱼、鲱鱼和太平洋鳕鱼,而一些北欧样本则含有农作物的DNA,如卷心菜、荞麦、草莓和梨。Søe说:“尽管我们认为人类粪便存在于厕所中,但人们也把周围的其他废物扔进去了——马粪以及猪和山羊或绵羊的粪便,这可以从特定宿主物种的寄生虫卵的存在中得到证明。”“而这只有在马、猪以及山羊或绵羊生活在厕所附近时才可能发生。”这项新技术可以帮助考古学家更好地重建过去的生活。例如,在哥本哈根旧港口一部分的Gammel Strand厕所样本中,科学家们可以识别出“来自咸水鱼——鲱鱼和鳕鱼——以及猫、马,是的,还有老鼠”的DNA,”Søe说。“按照我们的标准,那里很可能是一个非常肮脏的地方,人类和动物的活动很多。”科学家们还重建了几种古代寄生虫的线粒体基因组——即在线粒体这个细胞能量产生结构中的DNA。由于线粒体DNA只由母亲遗传,它可以帮助揭示生物体的遗传信息。例如,研究人员意外发现,公元1000年至1700年的北欧鞭虫与如今乌干达发现的鞭虫非常相似,而与如今中国发现的鞭虫的相似度较低。这一惊人的发现表明,北欧和乌干达的鞭虫——或许还有它们的宿主——在同一时间出现在同一地点,这暗示了古代的旅行和贸易模式。未来,这项新技术可能有助于解开寄生虫如何传播到全球的谜团。例如,人类鞭虫在寒冷气候中成熟存在困难。“因此,传播到美洲的说法仍然存在争议,因为蠕虫很可能无法在阿拉斯加的北极气候中从一个人传播到另一个人,”Søe说。“需要对蠕虫种群进行更多的遗传学研究,以解决这些问题。”科学家们于4月25日在《PLOS ONE》杂志在线详细介绍了他们的发现

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