从5700年前的“口香糖”中寻找DNA

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石器时代末期，在丹麦南部滨海泻湖畔，一排狹长的沙坝将一个小渔村和波罗的海隔开。一天，一个皮肤黝黑、眼睛清澈幽蓝、头发浓密红棕的美丽姑娘，正坐在沙坝内侧的一块青石上，用桦树沥青修补着捕鱼的工具，她偶尔会拿起一块黏黏的、凝固了的桦树沥青，放进嘴里津津有味地咀嚼……

这是考古学家从一块埋在泥沙中5700年前被嚼过的桦树沥青上还原出来的人物和场景。桦树沥青是石器时代常用的黏合剂，软化后可以用来修复破碎的陶器或燧石工具。新石器时代的遗址中曾发现一些带有齿痕的桦树沥青，考古学家们判断，它可能是新石器时代的“口香糖”。

神奇的是，尽管在挖掘现场没有发现任何人类遗骸，但哥本哈根大学的斯科热德尔教授和他的团队还是从那块有牙痕的“口香糖”上提取到了完整的基因组，并复原出了这个姑娘的样貌。他们还在样品中发现了多种微生物的DNA，其中一部分被称作“微生物组”的群落是与人体共生且无害的，还有一部分是有害的微生物，比如一种会导致牙周病的口腔细菌、几种会导致肺炎的菌株等。虽然他们成功辨识了26种致病微生物和会增强病原体感染能力的分子，但他们还是无法确定这个姑娘的健康状况。因为人类牙齿上的细菌种群，与唾液中、舌头上的差别很大，而在“口香糖”中找到的很可能是所有口腔微生物的混合体，何况仅从一块咀嚼过的沥青里很难复原出姑娘口腔微生物的具体种类，更不用说从她的全部食谱判断健康状况了。

不过，斯科热德尔教授在“口香糖”中发现了榛子和绿头鸭的DNA，这说明姑娘近期吃过此类食物。同时，他还发现这位姑娘有乳糖不耐受的问题，这种症状在刚刚接触畜牧业的狩猎采集社会非常常见。由此他推断，当时这个村庄可能刚刚从狩猎畜牧的生产方式转向农耕的生产方式，至于农耕技术是由这里的居民自行开发的，还是由外部传来的，他就不得而知了。因为这位姑娘的基因组显示，她与同一时期丹麦以外的其他农耕族群并没有亲缘关系，她出身于一个被考古学家称为“西部狩猎采集者”的族群，这个部落在11700年前从南部到达斯堪的纳维亚，并在此定居。

然而，斯科热德尔并不是第一个从“口香糖”中寻找DNA的人。生物考古学家斯依思·约翰逊在瑞典一个挖掘现场看到了许多带有牙印的桦树沥青后，就想到新一代基因测序技术打破了过去对DNA材料的限制，所以他认为这些“口香糖”或许保存了基因信息。之后，他和同事们从几块一万年前的桦树沥青中成功提取到了三个人的部分DNA。桦树沥青上之所以能清晰地提取DNA，是因为它们恰巧被埋在了一个无氧的封闭环境中，保存得非常完好。

在农耕社会出现以后，人们可以获得更多富含碳水化合物的食物，所以肠道内的微生物组也发生了变化，研究者期待着“口香糖”中发现的菌群能帮助了解这一过程。斯科热德尔在发表于《自然-通讯》杂志的论文中写道，被咀嚼过的桦树沥青或许可以为研究古人类的人口变迁、健康状况和生存策略等方面提供线索，如果能发现更多古代微生物样本，他们也许能拼凑出影响人类健康的细菌和病毒的演化史。