通过对古代猛犸象骨骼和牙齿的分析,科学家识别出一些100多万年前生活在猛犸象口腔和体内的微生物。这项9月2日发表于《细胞》的研究,不仅描述了迄今测序最古老的微生物DNA,还揭示了某些可致非洲象死亡的致病菌曾感染过猛犸象的口腔。
在史前猛犸象的牙齿和骨骼中发现了导致非洲象血液中毒的致病细菌物种的DNA。图片来源:aleks1949/Shutterstock
论文第一作者、瑞典斯德哥尔摩古遗传学中心的Benjamin Guinet表示,这些发现为“全面了解这种已灭绝物种体内可能存在的细菌或病毒提供了机会”。进一步的研究或许能揭示微生物如何帮助古代动物适应不同环境,以及它们是否与这些物种的灭绝有关。
此前对古代遗骸的研究主要集中于人类及人类相关微生物的DNA,很少关注史前动物的微生物-宿主相互作用。为了探究猛犸象与微生物的关系,研究人员分析了483头猛犸象牙齿、头骨和皮肤样本中的古微生物DNA,识别出310种与猛犸象组织相关的微生物。
研究人员通过宏基因组筛选分析了猛犸象标本中的DNA,随后通过系统发育推断将古代微生物序列与现代细菌序列进行比对,从而鉴定细菌属。他们发现了个6宿主相关的微生物群组,包括一种与曾导致数头非洲象死亡的病原体密切相关的巴斯德氏菌属。这种病原体感染大象口腔后进入血液,从而引发致命的败血症。
研究团队还从4头长毛猛犸象和一头110万年前的草原猛犸象样本中,重建了丹毒丝菌属基因组——这是迄今发现最古老的宿主相关微生物DNA。与其他仅存在于牙齿细胞的菌群不同,这种微生物在长毛猛犸象标本的骨组织中也同样存在。
人们难以通过基因分析阐明这些细菌群落对猛犸象健康的具体影响,但研究人员表示,该研究首次观察了古代动物微生物。法国雅克·莫诺研究所的Eva-Maria Geigl质疑分析百万年前样本的生物学相关性,认为其缺乏合适的参考对照。但她仍指出,该团队“确实做了出色的工作并产出大量数据”,“这篇论文提供了很好的概念验证——即使某些非常古老的细菌也能在基因上复原。”
论文作者表示,这些发现为进一步理解古代微生物组及其对健康和疾病的影响奠定了基础。Guinet说:“这种叙事本身就很迷人。我们想打开生命之书,拓展认知的边界。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.08.003
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