科学家调查殖民了已灭绝猛犸象的细菌——并发现了已知最古老的宿主微生物DNA

就像人类一样，猛犸象的皮肤和体内也栖息着一个庞大的微生物群落。

现在，科学家们首次识别出了构成这些已灭绝哺乳动物微生物组的一些具体物种。这项研究成果于9月2日发表在《细胞》（Cell）杂志上，未来可能有助于揭示微生物是如何帮助或伤害这些庞大生物的，包括它们是否在猛犸象最终灭绝中发挥了作用。

“我们的研究表明，古老的遗骸可以保存比宿主基因组更深远的生物学见解，让我们能够了解微生物如何在更新世生态系统中影响适应、疾病和灭绝，”该研究的合著者、瑞典古遗传学中心的研究员Tom van der Valk在一份声明中说。

研究人员从483头猛犸象的牙齿、獠牙、骨骼或皮肤上采集了样本。这些样本来自世界各地，跨越了很长的时间范围，其中包括一些来自弗兰格尔岛的样本，该岛是猛犸象灭绝前约4000年前最后一批 sopravviventi 种群的所在地。

研究中最古老的生物是一头110万年前的草原猛犸象（Mammuthus trogontherii），发现于俄罗斯东北部的阿迪恰河附近。2021年，这头猛犸象因科学家对其一颗臼齿进行DNA测序而成为新闻头条。

在新的研究中，科学家们不仅对各种猛犸象的DNA进行了测序——包括440头此前从未被测序或发表过的猛犸象——他们还识别出了生活在这些动物组织上或内部的310种不同微生物的DNA。其中许多微生物可能是在猛犸象死后出现的。但科学家们也识别出了六个“宿主相关”的微生物群，它们可能是在猛犸象活着的时候就已定居的。

研究人员无法确定，但这些微生物中有些可能导致猛犸象生病。其中一种是巴斯德氏菌（Pasteurella），它与一种在2020年津巴布韦导致六头非洲象（猛犸象最亲近的现存亲戚之一）死亡的细菌菌株相似。另一种是らせい菌（Erysipelothrix），这是一种细菌群，可能导致现代狗和猪患上心内膜炎，一种危及生命的心脏内膜炎症。他们还发现了两种链球菌（Streptococcus），其中一种与导致人类蛀牙的菌株有关。

由于他们在110万年前的草原猛犸象遗骸中发现了らせい菌的基因组片段，因此这现在是迄今为止测序到的最古老的宿主相关微生物DNA。

“我们的研究成果将微生物DNA的研究推回到了一百万年以前，为探索宿主相关微生物与其宿主平行进化开辟了新的可能性，”该研究的首席作者、古遗传学中心进化生物学家Benjamin Guinet在一份声明中说。

科学家们需要进行额外的研究来确定这些细菌可能如何影响其猛犸象宿主的健康和福祉。有些可能无害甚至有益，而有些可能导致致命疾病。但目前，这项研究是一个“很好的概念验证”，表明古老的细菌可以根据其DNA进行识别，法国雅克·莫诺研究所的古遗传学家Eva-Maria Geigl（未参与该研究）在接受《自然》（Nature）杂志的Katie Kavanagh采访时说道。

法国巴斯德研究所的遗传学家Nicolás Rascován（未参与该研究，但曾参与该论文的同行评审）也表达了同样的观点，并补充说这项研究“为探索已灭绝物种的微生物群落打开了大门，让我们能够思考它们的微生物生态是怎样的，”他告诉《国家报》（El País）的Nuño Domínguez。

相关文章