Походження калу; Повідомлення @ Archaeology Online
Новий метод диференціації джерел палеофекальної речовини забезпечує важливу інформацію для дослідників
Екскременти повсюдно зустрічаються в археологічних записах і є потенційним золотим рудником для отримання знань про харчування та здоров’я того часу, розвиток паразитів та екологію та еволюцію мікробіома. Основна проблема дослідників - визначити, чиї відходи насправді вивчаються. Нове дослідження, проведене Максимом Боррі та Крістіною Варіннер з Інституту історії людства імені Макса Планка (MPI-SHH) в Єні, тепер представляє «coproID» надійний метод визначення походження палеофекальної речовини.
Машинне навчання забезпечує надійну класифікацію
Через тисячі років визначити походження калу може бути важко. Зокрема, різниця між фекаліями людини та собаки ускладнена, оскільки обидва вони подібні за розмірами та формою, трапляються в одних і тих самих місцях і мають порівнянний склад. Ця проблема ускладнюється тим фактом, що собаки були в меню багатьох попередніх товариств і що собаки схильні їсти кал людини. Прості генетичні тести є проблематичними, оскільки вони можуть виявити ДНК обох видів.
Для того, щоб отримати доступ до висновків, що містяться в палеофекальній речовині, міжнародна дослідницька група вчених з MPI-SHH, Гарвардського університету та Університету Оклахоми розробила coproID (ідентифікація копроліту). Метод поєднує в собі аналіз ДНК старого господаря та програмне забезпечення, яке використовує машинне навчання для розпізнавання мікробіомів у екскрементах. Застосувавши coproID як до нещодавно послідовно розподілених, так і до вже опублікованих наборів даних, команда змогла достовірно визначити походження археологічних калів і показати, що поєднання ДНК-господаря та різних колоній мікробів, що живуть всередині людей та собак, дозволяє точно диференціювати їх фекалії.
Класифікація дає уявлення про стан травлення
"Несподіваним результатом нашого дослідження є те, що археологічні знахідки виявляють велику частку фекалій собак", - говорить проф. Крістіна Варіннер, провідний автор дослідження. Warinner також очікує, що coproID знайде ще ширший спектр застосувань, наприклад у криміналістиці, екології та дослідженнях мікробіомів.
Можливість точно визначити походження археологічних екскрементів дозволяє безпосередньо вивчати зміни в структурі та функції кишкової флори людини з часом. Дослідницька група сподівається, що це дасть змогу зрозуміти непереносимість їжі та інші проблеми зі здоров’ям людини. "Виявлення копролітів людини має бути першим кроком в аналізі древніх мікробіомів людини", - говорить Максим Боррі, перший автор дослідження.
"Отримавши більше даних про метагеноми кишкової флори незападних собак, тепер ми можемо безпечно класифікувати ще більше зразків калу як фекалії собак, а не просто як" небезпечні ", додає Боррі. Зі збільшенням обсягу даних очікується, що класифікація за coproID і, отже, підтримка дослідників, які стикаються з палеофекаліями в ряді історичних та географічних контекстів, буде продовжувати вдосконалюватися.