大型動物的身體內,住著許多共生的微生物。取樣古代DNA 時也會順便抓到它們的 DNA。這個 2025 年的論文,分析與猛獁象樣本一同重出江湖的微生物。

Ancient host-associated microbes obtained from mammoth remains

與猛獁象共生110萬年的細菌們,丹毒絲菌,巴斯德氏菌,鏈球菌

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從古早牙齒、骨頭中取得的古代DNA,有可能是生物還活跳跳的時候,就住在身體內。但是也有機會,是生物死亡後才從周圍環境進入。

 

即使並非與生物共生,而是環境微生物,只要年代夠古老,還是有研究價值。例如 87 萬年的某甲烷菌,能說沒興趣嗎!不過這個論文,只著重於真正住在大象體內的目標。

遺體中尋獲肉毒桿菌,能證明聶魯達被謀殺嗎?

 

喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪

 

與猛獁象共生110萬年的細菌們,丹毒絲菌,巴斯德氏菌,鏈球菌

 

分析對象包括,通常年代較晚的真猛獁象(woolly mammoth,學名 Mammuthus primigenius),以及較早的草原猛獁象(steppe mammoth,學名 Mammuthus trogontherii)。

 

最晚的樣本 4000 多年,最早超過 100 萬年。 總共 483 個樣本的序列資料庫中,能辨識出 310 個微生物。根據比較嚴格的標準,論文判斷真的以大象為宿主的只有 6 類。

 

與猛獁象共生110萬年的細菌們,丹毒絲菌,巴斯德氏菌,鏈球菌

 

在「屬」的層級,包括丹毒絲菌屬(Erysipelothrix)、鏈球菌屬(Streptococcus),以及巴斯德氏菌科旗下的巴斯德氏菌屬(Pasteurella)、Basfia、放線桿菌屬(Actinobacillus) 。 另外還有臭氣桿菌屬(Odoribacter),但是論文表示,無法完全排除源自環境的可能性。

 

與爪爪共生的丹毒絲菌屬,可以分為 2 群。一群來自數萬年前 4 位真猛獁象的骨頭。這群細菌的親戚關係,最接近之前在豬、狗採樣得到的扁桃體丹毒絲菌(Erysipelothrix tonsillarum)。

 

另一群只有 1 個樣本,來自 110 萬年前 1 位草原猛獁的臼齒。它和近親的 DNA 分歧明顯更多,符合其古早身份。這也是目前已知年代最早,住在宿主體內的古代微生物(更早都是環境微生物)。

 

與猛獁象共生110萬年的細菌們,丹毒絲菌,巴斯德氏菌,鏈球菌

 

巴斯德氏菌科共有 11 個樣本,年代為 4000 多到數萬年前,遺傳上能分為 2 群。

 

一群 2 個樣本,接近巴斯德氏菌屬旗下 Pasteurella multocida 這個物種,不過仍有差異的 Bisgaard taxon 45 品系。此前知道,這是導致多位非洲象染病死亡的兇手。顯然這類細菌確實會感染大象,不過不清楚這兩位真猛獁象的狀況。

 

另一群 9 個樣本,親戚關係接近之前在豬、牛採樣,得到的 Basfia 與放線桿菌屬品系。 那些細菌在消化道的無氧發酵能力,有助於植食動物的消化。但是這回大象的細菌,都住在臼齒,更符合口腔微生物的脈絡。

 

與猛獁象共生110萬年的細菌們,丹毒絲菌,巴斯德氏菌,鏈球菌

 

鏈球菌屬 6 個樣本,遺傳上也能分為 2 群。一群 2 個樣本,接近常見的轉糖鏈球菌(Streptococcus mutans)及近親 Streptococcus dentiloxodontae,但是分歧大到不能歸為任一物種。

 

另一群 4 個樣本,都取自北冰洋的 Wrangel 島,未滿一萬年的真猛獁象最後血脈。它們最接近會感染馬的 Streptococcus devriesei 這個物種。

 

另一方面,之前知道非洲象會感染多款鏈球菌屬的成員,和這回感染猛獁象的樣本比對,沒有任何關係。

 

與猛獁象共生110萬年的細菌們,丹毒絲菌,巴斯德氏菌,鏈球菌

 

細菌的分類,常常難以置於習慣的物種框架。現在的細菌如此,更何況幾萬,甚至上百萬年的細菌。 然而,微生物也是生態圈的一部分,微生物與動物的關係,更是重要議題。只要有能力,我們不該無視。

 

一般討論的微生物演化,往往限於很近期的時段。現有情報依然十分零星,如果資訊足夠,有機會追溯更久遠的微生物演化歷史,肯定能帶來有趣的新知識。

與猛獁象共生110萬年的細菌們,丹毒絲菌,巴斯德氏菌,鏈球菌

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新聞:

A mammoth toothache: bacterial community discovered in mouth of ancient mammal

 

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