化石是保存在自然環境中,作為過去動植物存在的證據,在考古研究中,除了堅硬的骨頭和貝殼,其他有機物是很難被保存下來的,然而糞化石是幸運的。
早期,人們不能很好的區分糞化石,因此還發生了一個幽默的小故事:
1981年,當時還是研究生的梅琳達·澤德在伊朗西南部一箇舊石器山洞裡,整理動物骨頭時,發現了一塊她無法辨認的碎片。一般來說,當分不清是石頭還是骨頭時,她會把舌頭放在上面,如果是骨頭,兩者就會粘在一起。
現實是,舌頭並沒有粘住,相反,碎片開始在舌頭上溶解,她百思不得其解,向前輩請教,最終得到了一個讓人哭笑不得的回答:“這可能是古代狗狗的便便。”
糞化石其實就是動物的排洩物,排洩物細長柔軟,加上外界的壓力和內在微生物的消化作用,以化石形式保存下來的概率很低,有時因為細菌的礦化作用,才能在成巖之前將便便礦化,並以原始的三維形態保存下來。好的糞化石可以存留數千年,甚至可以保持它們原來的形狀和顏色。
考古學家通常根據糞化石的大小和其他特徵來區分糞便的主人。
眾所周知,動物的糞便形狀有很多種,兔子的顆粒型、袋熊的方型和常見的圓管型。
事實證明,同樣作為圓管型的狗糞便和人糞便,是很難區分開的。
當研究人員想要重現古代人的飲食結構時,經常會被這種區分難倒了。
一般來說,研究人員會通過DNA的鑑定來確認便便的主人,然而在古代,人和狗的關係非常複雜。
人會吃狗,導致人類的古糞便中可能含有犬類遺傳物質的痕跡,而狗有時會吃人類的糞便,它的糞便中也可能含有人類DNA的痕跡,因此這個方法並不準確。
為了能更好的區分狗糞化石和人糞化石,科學家們開發了一種人工智能工具,這種工具可以準確地區分人類和狗的糞便。
首先,科學家收集了所有糞便樣本的DNA,其中不僅包括人類和狗的遺傳物質,還包括來自主人腸道內的微生物、植物和其他的信息。然後,將所有信息導入工具,並在大量數據之間建立關聯,來區分糞便的主人。
研究結果顯示,考古記錄中到處都是狗便便。
利用這個工具,研究人員測試了兩組樣本。
一組是13個糞化石,其中包括有7000年曆史的中國糞化石和17世紀英國家庭裡的糞便。
另一組是7個對照樣本,它們不含糞便的沉積物,但來自可能發現糞便的地方,包括古老的垃圾堆和人類骨骼的盆腔。
結果顯示:1、7個對照樣本均不是糞便;2、在13個糞化石中,曾經有7個已經確認是古代人類糞便,在這個測試中,只有5個是人類的,其他2個是狗狗的;3、有6個不確定的糞化石中,有3個是屬於犬科動物。
最令人驚訝的發現來自這個17世紀的英國家庭。
在上世紀80年代的一次翻修中,工人們在原來的屋頂附近發現了一個類似“馬桶”的容器,他們把它送到了當地的一家博物館,幾十年來,它一直貼著“人體糞化石”的標籤,但此次研究分析認為,這些糞便來自一隻狗。
研究人員非常納悶,為什麼狗的糞便會在這個容器中,他們懷疑,可能是主人太懶了,不願帶他們的狗去散步,或者是裝修工人的惡作劇。
糞化石的研究,可以讓我們瞭解人類和狗的關係。
科學家認為,這個新工具有助於揭示狗馴化的過程。
15000多年前,我們馴養了狗,在某種程度上,我們的狗朋友是從食肉的狼進化成了雜食性的狗,人類開始給它們吃殘羹剩飯,但具體是何時、何地、如何發生的,至今仍是個謎。
新工具利用糞便來標記狗的微生物群落,然後通過基因組來闡述它們是如何進化來處理這些新食物的,這可能是揭示人類與犬類關係的里程碑。
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