那个东西没有粘住舌头,并且,它开始溶解在泽德的舌头上。她迷惑不解地转向更有经验的同事,问他是怎么想的。“噢!”他笑了,“这是鬣狗的粪便。”
这些古老的粪便可以存留数千年,甚至可以一直保持原来的形状和颜色。虽然,考古学家通常可以根据大小和其他特征来区分人类和动物的粪便。但狗粪,事实证明,是很难与人类的粪便区分开来的——研究人员想要重现古代人的饮食结构,却被这种区分难倒了。
哈佛大学的分子考古学家克里斯提娜·沃瑞纳说:“当我演讲时,我让观众们去猜(粪便),他们总是猜错。”
现在,沃瑞纳和同事开发了一种基于人工智能的工具,他们声称这种工具可以准确地区分人类和狗的“古粪便”。在分析了跨越数千年的十几个样本后,他们得出了一个惊人的结论:考古记录中的粪便,其实有很多是狗屎。
泽德却把这项新工作称为“飞跃”,她表示:“你可以用它做很多很棒的事情。”如果好好改进,这种方法将会有助于揭示犬类驯化的关键里程碑。
在沃瑞纳向世界各地的考古学家征集古代人类粪便样本时,她并没有想到结果会是这样。她研究了人类的微生物群落——大量存在于我们肠道内的细菌——是如何随着时间发生变化的。这些变化受到我们生活地点和饮食的影响,并与关节炎和肥胖等疾病有关。它们也会在我们的粪便中留下痕迹。
然而,沃瑞纳收到的样品让她困惑不解。她说:“我们以为这些都是人类的粪便,但我们得到的数据真的很奇怪。”
由于一些人食用狗肉,人类的古粪便中可能含有犬类遗传物质的痕迹。而狗的粪便中可能含有人类DNA的痕迹,因为狗有时会吃人类的粪便。但是当沃瑞纳的团队分析粪便中的遗传物质时——其中一些是化石形式的粪化石——少数样本中含有大量的犬类DNA,所以这些只能是犬类的粪便。
为了找到更好的区分两者的方法,沃瑞纳向她的研究生马克西姆·博利求助。博利正在马克斯·普朗克人类历史科学研究所攻读生物信息学博士学位。博利收集了所有粪便样本的DNA,其中不仅包括人类和狗的遗传物质,还包括来自肠道内的微生物、植物和其他任何东西的序列。之后,他开发了一个机器学习程序,该程序学会了在大量人类和犬类粪便现代样本数据之间建立关联。
研究人员将这一程序命名为“粪鉴定”,并将其应用于13个样本,样本范围从一块来自有7000年历史的中国农村的粪便样本,到一幢400年历史的英格兰南部的房屋。他们还测试了七个对照样本:不含粪便的沉积物。但这些沉积物来自可能发现粪便的地方,包括古老的垃圾堆和人骨的盆腔。
该程序将所有的对照样本归类为不太可能是粪便的样本。研究小组近日在PeerJ期刊报告称,他们很有把握地确定了七个样本为古代粪便,其中五个是人类粪便,两个是狗粪。沃瑞纳说,还有其他三个样本的基因档案也表明它们来自犬科动物。
最令人惊讶的发现之一来自17世纪的英国房屋。在上世纪80年代的一次翻修中,工人们在原来的屋顶附近无意发现了一个夜壶,里面装满了它该装的东西......他们把夜壶送到了当地一家博物馆,几十年来,夜壶上一直贴着“三个人体粪化石”的标签。但“粪鉴定”报告说,这些粪便其实都来自一只狗。
阿伯丁大学的考古学家凯特·布里顿,是她把夜壶标本送到沃瑞纳那里的,她笑着说:“谁知道这些狗屎是怎么在夜壶里的。”她怀疑可能是某个中世纪后的主人太懒了,不愿带狗出去散步,或者是装修工人在恶作剧。
泽德希望这种新方法能够为人类和狗之间关系的演变提供新的视角。15000多年前,人类驯养了狗,但具体是何时、何地、如何发生的,至今仍是个谜。
她表示,在某种程度上,因为人类开始喂它们吃残羹剩饭,我们的狗朋友从食肉的狼进化成了杂食性的狗。利用粪便来标记狗的微生物群落——然后是基因组——是如何进化来处理这些新食物的,可能会揭示人类与犬类关系演化中的里程碑。她说:“这种穿越时空追踪历史的能力,真的很令人兴奋。”
不过,哥本哈根大学的分子地质考古学家艾娜拉·西斯蒂亚加表示,这种方法还没有完全准备就绪。西斯蒂亚加研究了从恐龙到尼安德特人的所有动物粪便,她指出用于训练“粪鉴定”学习能力的犬类数据,完全来自吃宠物食品的狗——这在古代几乎是不可能的。这可能就是为什么这个程序很难识别狗粪便的原因。但她同时表示:“我们输入的数据越多,这个工具就越有用。”
与此同时,博利也逐渐习惯了自己的新身份——“狗屎专家”。他说,在最近一次部门会议上,沃瑞纳给每个人进行了突击随堂测验,博利的小组输了。他的安慰奖是一只会拉橡皮泥屎的玩具狗。他说:“我真不认为这是给失败者的奖励,她是真的很想把这只玩具狗送给我。”
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