Cell：古代猛犸象遗骸中发现世界上最古老的宿主相关细菌DNA

一国际团队发现了保存在可追溯至一百万年前的猛犸象和草原猛犸象遗骸中的微生物DNA。分析结果揭示了迄今为止世界上最古老的微生物DNA，并鉴定出可能致猛犸象疾病的细菌。该研究结果发表在《细胞》杂志上。

斯德哥尔摩大学与瑞典自然历史博物馆合作成立的古遗传学中心的研究人员分析了483个猛犸象标本的微生物DNA，其中440个为首次测序。其中包括一头生活在约110万年前的草原猛犸象。该团队利用先进的基因组学和生物信息学技术，区分了曾与猛犸象共存的微生物和在其死后侵入其遗骸的微生物。

“想象一下，你手里拿着一颗百万年前的猛犸象牙齿。如果我告诉你，它仍然带有与这颗猛犸象共同生活的古代微生物的痕迹，你会怎么想？我们的研究成果将微生物DNA的研究推向了百万年前，为探索宿主相关微生物如何与宿主并行进化开辟了新的可能性，”该研究的主要作者Benjamin Guinet说道。

  六个微生物进化枝跨越时间和空间持续存在  

分析发现了六种与猛犸象宿主密切相关的微生物群，包括放线杆菌、巴斯德氏菌、链球菌和丹毒丝菌的近亲。其中一些微生物可能具有致病性。例如，研究中发现的一种与巴斯德氏菌相关的细菌与一种导致非洲象致命疫情的病原体密切相关。由于非洲象和亚洲象是猛犸象现存亲缘关系最近的物种，这些发现引发了人们对猛犸象是否也容易受到类似感染的疑问。

值得注意的是，该团队从一头距今110万年的草原猛犸象体内重建了丹毒丝菌的部分基因组，这是迄今为止发现的最古老的宿主相关微生物DNA。这突破了研究人员对古代宿主与其微生物组之间相互作用的了解极限。

“由于微生物进化迅速，获取超过一百万年的可靠DNA数据就像追踪一条不断重写的轨迹。我们的研究结果表明，古代遗迹可以保存远超宿主基因组的生物学洞见，为我们了解微生物如何影响更新世生态系统的适应性、疾病和灭绝提供了新的视角，”Tom van der Valk说。

了解古代生态系统的新窗口

尽管由于DNA降解和有限的比较数据，已鉴定的微生物对猛犸象健康的确切影响难以确定，但这项研究为了解已灭绝巨型动物的微生物组提供了前所未有的视角。研究结果表明，一些微生物谱系与猛犸象共存了数十万年，跨越了广泛的地理范围和进化时间尺度，从一百多万年前到大约4000年前弗兰格尔岛上的猛犸象灭绝。

“这项研究为理解灭绝物种的生物学开启了新的篇章。我们不仅可以研究猛犸象本身的基因组，还可以开始探索它们体内的微生物群落，”古遗传学中心进化基因组学教授Love Dalén说。