牙結石,最近成為另一種獲取古代DNA的來源。這個2017年的論文,獲得惹尼安德塔人牙結石中的DNA,研究尼尼們的飲食以及口腔狀態。論文一共取得5位尼尼樣本,2位來自西班牙El Sidrón遺址、2位來自比利時的Spy遺址、1位來自義大利的Breuil Grotta遺址;然而只有El Sidrón的2個,和Spy的1個樣本,看起來比較可靠,不受汙染影響,被納入後續分析。

Neanderthal behaviour, diet, and disease inferred from ancient DNA in dental calculus

 

短篇 從牙結石取得人類古代DNA

El Sidrón遺址

短篇 牙籤、牙結石、尼安德塔人的口腔衛生

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尼尼生前吃的的東西,都有機會保留在牙結石中。論文發現,儘管都是尼尼,兩地尼尼的飲食狀態卻很不一樣。比利時尼尼的牙結石中,偵測到大批源自動物的DNA,主要有白犀牛(woolly rhinoceros,學名Ceratotherium simum)和綿羊(Ovis aries),他們也吃蘑菇(灰蓋鬼傘,Coprinopsis cinerea)。這與Spy遺址附近的動物化石狀態一致。

 

西班牙尼尼的飲食截然不同,沒有偵測到源自動物的DNA,而是包含許多種植物與真菌(不過未必等於他們不吃肉,也許只是吃得少,沒留下記錄,或這幾位不吃肉),像是蘑菇(裂褶菌,Schizophyllum commune)、紅松果( Pinus koraiensis)、小立碗蘚(Physcomitrella patens)。

 

有趣的是西班牙尼尼樣本,還偵測到歐洲大葉楊(Populus trichocarpa),這種植物內含的水楊酸,正是阿斯匹靈這類止痛藥的原料。考量到這位尼尼,化石上觀察到口腔膿瘍的跡象,論文推論,這大概就是他使用「止痛藥」的原因。除此之外,也有幾種致病真菌(fungal pathogens)被偵測到,其中一種是 Penicillium rubens;幾萬年後,有位叫作佛萊明的智人,由這類微生物分離出青黴素,發明惹盤尼西林。這些觀察表示,西班牙尼尼可能已經具備相當的醫藥知識。

 

整體看來,口腔中的微生物狀態,吃很多肉的比利時尼尼,接近各種生活形態的智人;而不吃肉的西班牙尼尼,則類似野生的黑猩猩。論文推測,這也許與他們周圍的環境狀態有關,Spy遺址附近是草原,有許多動物可以追捕,El Sidrón遺址周圍卻是森林,缺乏動物。

 

論文還偵測到多種微生物的DNA片段,並拼湊出Methanobrevibacter oralis的完整基因組,這是種會感染口腔的甲烷生成菌(它不是細菌,是古生菌)。而距今4.8萬年這年代,也是至今最古早的微生物基因組。將尼尼的M. oralis與現代菌株比較,估計分家時間介於11.2到14.3年萬前之間;顯然遠遠比智人與尼尼分家更晚,論文推論或許是那個時候,智人與尼尼之間有過某種「交流」,不過仍有待研究。

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總之,這個論文首度由數萬年前尼尼的牙結石中,獲取多種物種的DNA,得知兩地尼尼飲食狀態明顯有別,或許是受其環境影響。其中至少一位尼尼,可能曾有使用止痛藥、抗生素的跡象,意謂尼尼似乎已具備不錯的醫藥知識。

 

新聞稿1:

Neanderthals at El Sidrón ate a diet of wild mushrooms, pine nuts and moss

新聞稿2:

Dental plaque DNA shows Neandertals used 'aspirin'

Nature新聞:

Neanderthal tooth plaque hints at meals — and kisses

Science新聞:

Neandertals ate woolly rhinos and mushrooms, may have used painkillers and antibiotics

 

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