Gracias a los avances de la ciencia y la tecnología, ahora es posible secuenciar directamente todo el ADN de una muestra y reconstruir los genomas de diferentes organismos. Por lo tanto, incluso los microorganismos que no pueden cultivarse o que hasta ahora eran desconocidos tienen la oportunidad de ser descubiertos mediante nuevos métodos.
El mismo concepto se puede utilizar en muestras antiguas para comprender los microorganismos vivos antiguos. Recientemente se publicaron dos artículos que analizan las bacterias orales e intestinales que dieron origen a los humanos antiguos.
¿Los hombres de las cavernas comen hierba? Mauricio Antón obtuvo antiguos microorganismos bucales a partir de cálculos dentales
Es más fácil estudiar los microorganismos de la cavidad bucal de los pueblos antiguos que estudiar otras partes como la piel y los intestinos. Esto se debe a que el tejido blando es difícil de conservar. Incluso si hay tejido blando, excepto en casos raros como "Oz the Iceman", es difícil dejar rastros de microorganismos en él, por el contrario, a menudo hay varios componentes en la cavidad bucal; entran en el cálculo dental, y permanecen junto con los dientes hasta el día de hoy.
Ha habido algunos estudios previos sobre el cálculo dental del antiguo Homo sapiens, y varias muestras fueron publicadas por neandertales hace decenas de miles de años.
En los dos nuevos artículos, se obtuvieron 109 cálculos dentales nuevos además de 15 muestras conocidas. Se trata de un total de *** 124 muestras, de monos aulladores de América, gorilas y chimpancés de África, neandertales y Homo sapiens de hace decenas de miles de años, y Homo sapiens más reciente. [1, 2]
Intelectuales antiguos y modernos que contribuyeron con muestras de cálculo dental. Extraído de [Referencia 1]
La existencia de algunos * * * patrones microbianos en varios primates sugiere que ciertos microorganismos deberían tener relaciones a largo plazo con los primates, quizás más allá de millones de años. Los microorganismos de la cavidad bucal incluyen principalmente Streptococcus, Actinomycetes, Fusobacterium y Corynebacterium.
La dificultad para estudiar los microorganismos es que hay demasiados cambios en sus parientes cercanos y hay muchos patrones desconocidos. Los microorganismos orales obtenidos del cálculo dental humano se pueden dividir en 27 géneros según diferencias genéticas, pero tres de ellos ni siquiera tienen nombre.
Es decir, aunque alguna vez fueron los principales microorganismos de la cavidad bucal humana, no se conoce información sobre todo el género. Hay mucho que se desconoce sobre los microorganismos vivos.
Neandertales que aportaron muestras de cálculo dental. Sapiens y neandertales de [Referencia 1] Europa, ¿disfrutaron de los microbios en sus bocas?
La muestra más antigua obtenida esta vez es un neandertal del Pe serbio en Europa del Este hace unos 654,38 millones de años. Las ruinas de Turina son restos de neandertales que datan de decenas de miles de años y se encuentran en España, Bélgica e Italia.
Curiosamente, la composición de los microorganismos orales del Homo sapiens europeo y de los neandertales antes de hace 654,38+04.000 años es similar, mientras que la composición de los microorganismos orales del Homo sapiens europeo posterior a hace 14.000 años es significativamente diferente a la de los neandertales europeos. la del Homo sapiens europeo posterior es cercana. Se sabe que muchos inmigrantes entraron en Europa hace 14.000 años. Parece ser que diferentes personas también albergan diferentes microbios orales.
¿Existe una relación directa entre los microbios bucales del Homo sapiens europeo y los neandertales? La formación de microorganismos bucales está relacionada con el cuidador del bebé. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que los primeros Homo sapiens que entraron en Europa y se encontraron con los neandertales tuvieron hijos y adquirieron microbios orales de los neandertales. [3]
La relación genética del Homo sapiens europeo (con Zlat?k?) con los europeos y asiáticos posteriores durante más de 40.000 años. El Homo sapiens fuera de África estuvo relacionado con los neandertales antes de que se separaran. intercambio genético; pero no existe una relación directa entre los Homo sapiens posteriores y los primeros Homo sapiens inmigrantes en Europa Desde el viaje lleno de obstáculos hasta el redescubrimiento del zlat ň
El problema es que la inferencia anterior no es consistente con la evidencia conocida. No. El ADN neandertal heredado por el Homo sapiens proviene de la etapa anterior a la separación de los pueblos fuera de África hace más de 50.000 años. Algunos de los Homo sapiens que entraron en Europa se encontraron con genes humanos, pero intercambiaron más. todos desaparecieron más tarde y no tuvieron relación con el Homo sapiens europeo posterior [4, 5]
El Homo sapiens europeo tenía microorganismos orales similares a los de los neandertales. Probablemente entraron en Europa después de que los neandertales desaparecieron hace entre 1,4 y 30.000 años. , pero en realidad no hubo posibilidad de conocerlos. Creo que la similitud en los microorganismos orales de ambas partes no se debe a una comunicación directa, sino a otras razones.
¿Incluso sin agricultura, el Homo sapiens y los neandertales comían mucho almidón?
Otro descubrimiento digno de mención es que tanto los neandertales como el Homo sapiens tenían múltiples tipos de estreptococos que digerían el almidón. Sin almidón en la dieta, es poco probable que tales microbios fueran tan abundantes; se puede inferir que el Homo sapiens, e incluso los neandertales, que no inventaron la agricultura, pudieron haber consumido grandes cantidades de almidón.
La dieta del Homo sapiens en la antigüedad y en la actualidad puede describirse como siempre cambiante. Incluso si no existen cultivos como arroz, trigo, maíz, etc., sin depender de la agricultura, se puede obtener una gran cantidad de almidón con solo recolectar tubérculos, tubérculos, frutas y otros alimentos.
La berenjena de patata silvestre con almidón en Utah, EE. UU. Las investigaciones arqueológicas han descubierto que la población local ya comía esta planta 10.000 años antes del surgimiento de la agricultura. Derivado de gránulos de almidón, evidencia del primer uso de patatas en América del Norte.
En cuanto a lo que comían los neandertales, nuestro conocimiento aún es limitado. Algunos estudios creen que los neandertales comían principalmente carne, especialmente carne de grandes herbívoros. La gran cantidad de almidón propuesta esta vez es todavía un argumento que debe ser verificado.
Mi opinión personal es que, incluso sin agricultura, la dieta del Homo sapiens varió mucho a lo largo del tiempo y el espacio basándose en la llamada recolección, caza y pesca, al igual que los neandertales. Algunos comen carne como alimento básico, mientras que otros comen mucho almidón, lo que puede acercarse más a la situación real. Hasta ahora, el muestreo ha sido muy limitado, lo que dificulta evaluar la diversidad dietética de los neandertales.
Bacterias intestinales de los antiguos americanos hace más de 1.000 años
Los microorganismos que viven en los intestinos pueden afectar la digestión, la inmunidad y otras funciones. Su popularidad ha crecido tanto en los últimos años que incluso los árboles debajo de los banianos pueden conocerlos.
Otro estudio publicado recientemente obtuvo bacterias intestinales de varios antiguos americanos de hace 1.000 a 2.000 años. Las muestras de bacterias intestinales generalmente no penetran profundamente en el intestino, sino en las heces. También lo hace este nuevo estudio. Muestras raras provienen de heces fosilizadas de tres sitios en el suroeste de Estados Unidos. [6, 7, 8, 9, 10]
Los investigadores probaron 15 muestras, 8 de las cuales tuvieron éxito. Después de secuenciar todo el ADN, reconstruyeron los genomas de 498 especies bacterianas. Los objetos que se discutirán aquí son "bacterias antiguas" y "intestinales". Después de excluir las muestras que se sospechaba que no eran antiguas, había 209, de las cuales sólo 181 eran de intestinos, muy probablemente bacterias intestinales de humanos antiguos.
De Phil Madden
Hay muchos microorganismos, muchas mutaciones y cepas en constante cambio, la mayoría de las cuales están más allá del alcance de la cognición humana. Este método de investigación se basa en unir ADN; especular, y no obtiene la imagen completa de las bacterias reales. Por lo tanto, "especie" aquí no es completamente equivalente a una especie general, sino que se refiere a un contenedor genómico a nivel de especie, abreviado como SGB. Por conveniencia, este artículo está escrito directamente como uno solo.
El 39%, o 61 especies, de las 181 bacterias intestinales antiguas nunca se habían visto antes. Es posible que hayan desaparecido o que sean un estilo único del antiguo suroeste de Estados Unidos. Al explorar microorganismos antiguos, es normal descubrir microorganismos desconocidos.
La relación entre los intestinos hace eco de la gran historia de la humanidad
En comparación con los antiguos 789 humanos modernos, la mayoría de los tipos de bacterias intestinales todavía están * * * conectadas, pero con algunas diferencias genéticas. . Se reconstruyeron dos especies de Methanobrevibacterium a partir de especímenes antiguos, llamados "Brevibacterium smithii" en chino. Brevibacterium metanógenos se encuentran frecuentemente en los intestinos. No son bacterias, sino arqueas.
Brevibacterium smithii antiguo y moderno, un árbol evolutivo construido a partir de diferencias genómicas. El rojo es un modelo americano antiguo. Extraído de [Referencia 6]
Dos cepas de Brevibacterium smithii que tienen más de 1000 años son genéticamente más similares entre sí y se encuentran entre las variantes de ADN de muestras modernas. Se estima que los antepasados de estas arqueas* tienen todos la misma edad, oscilando entre 51 y 128.000 años, con una media de 85.000 años. Parece ser una de las bacterias intestinales que los antepasados del Homo sapiens se llevaron en el estómago cuando abandonaron África.
Curiosamente, la edad en la que las arqueas arqueoamericanas se separaron de sus primas más recientes osciló entre hace 16.000 y 40.000 años, con una media de hace 27.000 años. Si la estimación es correcta, es probable que se encuentre dentro del rango de edad en el que el Homo sapiens emigró a América y se separó gradualmente de Asia.
Estos microorganismos que conviven con los humanos también esconden pistas sobre la historia de la migración y la inmigración.
Antes de la industrialización no existían los antibióticos.
El entorno de vida y la dieta diaria son los principales factores que afectan a la composición de las bacterias intestinales. En comparación con 789 humanos modernos, las bacterias intestinales de los humanos antiguos son más cercanas a las de las sociedades no industrializadas y son significativamente diferentes de las de las sociedades industrializadas, lo que está en línea con las expectativas.
Bajo el PCA, los antiguos americanos son más similares a los humanos modernos en sociedades no industriales que a los humanos modernos en sociedades industrializadas. Extraído de [Referencia 7]
A nivel genético, las bacterias intestinales de los humanos modernos en las sociedades industrializadas contienen muchos genes que descomponen los glicanos (endo-4-O-sulfatasa, proteína similar a SusD).
Por el contrario, las bacterias intestinales de los humanos antiguos y de los humanos modernos no industrializados tienen más enzimas activas en carbohidratos (CAZyme; abreviado) que descomponen el almidón y el glucógeno. Además, tienen elementos geicos más móviles (como los transposones), lo que puede ayudar a aumentar su adaptabilidad en entornos cambiantes.
Sin embargo, las bacterias intestinales de los humanos modernos, tanto en sociedades industrializadas como no industrializadas, están equipadas con más genes resistentes a los antibióticos que los humanos antiguos. Echemos un vistazo al impacto del uso generalizado de antibióticos en las bacterias intestinales.