从5700年前的口香糖中提取人类基因组

现代口香糖，通常含有聚乙烯塑料，可以坚持几十年甚至数百年，也许更长的时间在适当的条件下。一些由桦木焦油和其他天然物质制成的第一批口香糖已经保存了数千年，其中包括在丹麦出土的一块有5700年历史的石器时代口香糖。

对于考古学家来说，这种粘性物质的寿命可以帮助拼凑在咀嚼焦油上的古人的生活。斯堪的纳维亚的古代桦木口香糖保存了足够的DNA，可以重建其古代咀嚼者的完整人类基因组，识别生活在她嘴里的微生物，甚至可以揭示史前食物的菜单。

“这些桦木沥青咀嚼口香糖在DNA保存程度方面有点特殊。这让我们感到惊讶，”合著者、丹麦哥本哈根大学的分子人类学家汉内斯·施罗德说。“它和我们分析过的一些最好的岩石（头骨）骨骼一样保存完好，在古代DNA保存方面，它们是一种圣杯。”

桦木沥青，通过加热树皮制成，在斯堪的纳维亚半岛各地普遍用作史前胶水，用于将石器附在手柄上。当被发现时，它通常含有牙印。科学家们怀疑人们咀嚼它的几个原因：使它冷却后能再次延展，减轻牙痛，因为它温和的防腐作用，清洁牙齿，减轻饥饿的疼痛，或者仅仅是因为他们喜欢它。

口香糖的耐水性有助于保存里面的DNA，它温和的防腐性能有助于防止微生物腐烂。但这一发现也有可能是由于位于丹麦南部一个岛屿上的名为Syltholm的遗址的条件，那里厚厚的泥土完美地保存了大量独特的石器时代文物。2012年，该遗址开始挖掘，为修建一条隧道做准备，这为洛兰·福尔斯特博物馆提供了一个考古现场工作的独特机会。

在西尔瑟姆尚未发现任何人类遗骸，除非你计算出保存在古代胶施罗德和同事们今天描述的《自然通讯》

这个废弃的口香糖提供了关于5700年前的咀嚼器的大量信息。她是一名女性，虽然年龄不详，但考虑到那个时代类似的桦木树脂牙龈通常带有儿童牙齿的印记，她可能还是个孩子。

来自DNA，研究人员可以开始拼凑古代女性的一些身体特征，并对她生活的世界做出一些推断。施罗德说：“我们确定，她有着黑皮肤、黑头发和蓝眼睛的惊人组合。”。“这很有趣，因为它是物理特征的相同组合，显然在中石器时代的欧洲非常普遍。因此，我们所知道的所有其他古老的（欧洲）基因组，比如西班牙的拉布拉尼亚，它们都有这样的身体特征的组合，当然今天在欧洲并不常见。土著欧洲人的肤色现在变浅了，但在5000年到10000年前显然不是这样。

是一位艺术家对斯堪的纳维亚人咀嚼这片古老口香糖的样子的说明。（汤姆·比约克隆德）

嚼口香糖的人在斯堪的纳维亚半岛定居时，他们的家庭关系也可能有助于绘制人们的迁徙地图。

“事实上，她与比利时和西班牙的人在基因上的关系比与瑞典的人更为密切，而瑞典距离北部只有几百公里，告诉我们斯堪的纳维亚半岛南部最初是如何居住的，”施罗德说。“而且它看起来像是从大陆来的。”这一解释将支持研究表明，在冰原从12000年前退到11000年后，两种不同的人群通过一条南部路线和一条沿今天挪威海岸的东北路线在斯堪的纳维亚殖民。

个人是世界的一部分，随着群体在欧洲北部地区的迁移而不断变化。斯德哥尔摩大学（Stockholm University）的骨考古学家简·斯托尔（Jan Stor?）说：“我们可能认为，这一过程，特别是在中石器时代晚期，是一个复杂的过程，有来自南部、西部甚至东部的不同群体，它们在不同的时间移动，有时相互交织，而其他时间则可能保持孤立。”，通过电子邮件说：

额外的考古工作表明，这个时代是一个过渡时期。片状石器和T形鹿角斧被磨光的燧石制品、陶器和家养动植物所取代。该地区转向农业是当地狩猎采集者生活方式的改变，还是农业移民的到来，仍然是一个争论的问题。

“这应该是农业已经到来的时候，随着生活方式的改变，但我们在她的基因组中找不到农民祖先的踪迹，这是相当容易的因为它起源于近东。因此，即使在5700年前，当欧洲其他地区，如德国，已经有了其他类型祖先的农业人口时，她看起来仍然像西方狩猎采集者，就像人们在几千年前看到的那样，“施罗德说，

“缺乏新石器时代农民的基因流，在这个日期，是非常有趣的，”斯托尔补充说，谁没有参与研究。“农业群体可能会出现在这个地区，他们会与狩猎采集群体互动。”

这个时代的口腔卫生状况不佳，为这一系列的调查增加了更多的证据，因为口香糖中也可以识别出食物的基因片段。

可能不久以前就出现了这名妇女扔掉口香糖，大快朵颐地吃着榛子和鸭子，结果留下了自己的DNA序列。“饮食上的证据，鸭和榛子，也会支持这样的观点，即她是一个狩猎采集者，以野生资源为生，”施罗德说，并指出，该遗址到处都是实物遗骸，显示出对鱼类等野生资源的依赖，而不是驯化的植物或动物。

“在这些地方看起来可能有一些狩猎采集者仍在生存，或者与农民并肩生活了数百年，”他说。

科学家还发现了生活在妇女口中的无数微生物的痕迹。古代的DNA样本总是包含微生物基因，但它们通常来自环境。研究小组将保存完好的微生物的分类组成与现代人口腔中发现的微生物进行了比较，发现它们非常相似。

满足于古代口腔微生物的遗传特征被保存在女性的口香糖中，研究人员调查了细菌和其他微生物的特定种类。大多数是普通的微生物区系，就像大多数人嘴里仍然存在的微生物区系一样。其他的则很突出，包括牙龈疾病和肺炎链球菌的细菌证据，它们可以导致今天的肺炎，每年造成100万或更多婴儿死亡。超过90%的人类携带的

爱泼斯坦-巴尔病毒也存在于这名妇女的口腔中。这种病毒通常是良性的，可能与传染性单核细胞增多症、霍奇金淋巴瘤和多发性硬化症等严重疾病有关。这些病原体的古老例子可以帮助科学家重建某些疾病的起源，并跟踪它们随时间的演变，包括哪些因素可能使它们更危险。

“我在这项研究中真正感兴趣的是微生物DNA，”安德斯·格瑟斯特伦，斯德哥尔摩大学的一位分子考古学家在电子邮件中说。“来自古代病原体的DNA很有希望，这种乳香可能是比古代骨头或牙齿更好的数据来源。”

瑞典乌普萨拉大学考古学家纳塔利贾·卡舒巴和他的同事他们还从瑞典西海岸一个有10000年历史的遗址上的几个人身上提取了古桦树胶中的人类DNA。“我们可以开始研究这种材料真的很有趣，因为从石器时代到铁器时代，斯堪的纳维亚半岛到处都是这种材料，”她说，并补充说，在白桦盛行的地方，包括向东到俄罗斯，牙龈可能存活下来，一次斯堪的纳维亚移民潮被认为起源于那里。卡舒巴说：

被丢弃的文物幸存下来，揭示了如此多关于过去的信息，这并不完全是运气使然。她说：“我认为我们必须感谢考古学家，他们不仅保存了这些牙龈，而且建议我们也许应该尝试处理它们。”。“如果不是他们，我不确定大多数遗传学家是否会为这种材料而烦恼。”“