史前粪便

工作。波尔德科罗拉多大学的凯伦·陈是这方面的专家，她认为永远无法百分之百地确定一枚化石的真正“主人”，只能通过分析历史地理环境、化石体积及其含有的生物成分做出一些假设和猜测。以此为前提，陈判断在加拿大萨克斯其万省河流沉积物中发掘的一个巨大粪石属于暴龙，该化石成分的大部分都含有骨骼的碎屑，这说明暴龙通常要大力咀嚼并咬碎猎物，因而推测他们的消化功能不十分强大。

这种猜测立刻引起了古生物学家亨德里克·波伊纳的兴趣。波伊纳早期专攻儿科医学，一个偶然的机会，粪石研究引起了他的兴趣。波伊纳推测一些保存良好的粪便可能含有许多分子层面的信息。有研究人员曾尝试过提取粪石的DNA成分，但最终都没有成功。经过了长达六个月的研究，波伊纳终于明白了个中原因：在洞内低温环境中风干时，粪便植物营养中丰富的糖分与周围的氨基酸发生了化学反应，这一现象就是著名的美拉德反应，由此形成长长的葡萄糖链包裹住了DNA信息。因此，为了获得DNA，就需要用一种化学药剂将包裹它的“分子三明治”移除。

1996年，纽约的一个科研团队发现了一种名为PTB的药剂，它可以将美拉德反应所生成的化合物与糖尿病患者的动脉壁分离，进而防止管壁硬化。因此，波伊纳灵光一闪：这样说来，为什么不尝试用PTB来提取粪石中的DNA成分呢？

PTB发挥了神奇的效用，最终科学家们得以分离出DNA，将粪石研究又向前推进了一步。通过分析该动物的食物结构，科学家们可以更好地重现两万年前其居住地的气候环境，与今天相比，当时的气候要干燥得多。

人类祖先的粪便

波伊纳提出的研究开拓了一个前景广阔的新领域。

海因兹洞穴年代古老，位于德克萨斯州南部，在那里曾发掘了上万个人类粪石。考古学家们详细研究了波伊纳的结论，提议在这些人类粪石中寻找DNA的蛛丝马迹。

20世纪七十年代中期，考古学家沃恩·勃朗特负责海因兹洞穴的发掘工作。洞中环境干燥，在过去的九千年里，这个洞穴成为数代早期人类猎食者和采集者的庇护所。因此，洞中遗留有超过两千块类似牛粪的化石，这对于科学研究来说无疑是一项宝贵的财富。勃朗特推测，早期美洲人类的消化功能非常强大，消化植物纤维的能力是现代美国人的15倍。勃朗特还利用显微镜做了相关观察和分析，确认含有粪石残渣的沉淀物的成分，他得出的结论是早期人类主要以沙漠中的植物为食，比如龙舌兰和木薯。

那么放大其中包含的DNA成分是不是还可以为我们提供更多的新信息？波伊纳和他的合作团队分析研究了三个两千多年前形成的粪石，其中线粒体DNA序列（也叫做单倍群）显示这三个样本分属于三个不同的人，他们都是今天北美原住民的近亲。与此同时，获取的这些DNA序列也印证并丰富了勃朗特的研究成果：早期人类的食物包括有刺灌木、橡实、向日葵和一种果实可以食用的茄科植物。

考古经验丰富的波伊纳进而在粪石中找到了小型啮齿目动物的牙齿和骨骼残屑，另外还有鱼刺及一些属于欧洲盘羊或者是大角羊的基因序列，还有美洲羚羊和棉尾兔的基因序列。因此，早期人类也从事一些捕捉大型动物的狩猎活动。

近代以来，分子生物学领域不断取得新进展，这些史前粪便也成为古生物学研究的重点。

[译自西班牙《muy》]

推荐访问:粪便 史前