与冰人Ötzi一起冰冻的一些古老微生物仍然在生长
请不要舔科学 人、文物和生态系统之间有什么区别?萨尔汉举起一盘从Ötzi的胃中培养的酵母平板。信用:萨尔汉等,2026年。欧洲最著名的木乃伊Ötzi身上长满了微生物,某些早已灭绝,某些在数千年后仍拖着一丝生机,还有一些非常现代。Ötzi,已知的铜器时代男子,在Ötztal阿尔卑斯山去世后独自被遗忘了5300年,直到1991年一群徒步旅行者偶然发现了他的冷冻干燥遗骸。从那时起,科学家们对他给予了很多关注,他们对他的DNA进行了测序,研究了他的最后一顿饭和肠道微生物的残留物,并检查了他的衣物及破损工具。如今,Ötzi静静地躺在意大利南蒂罗尔考古博物馆高科技的安息之所,结果发现他的身体仍然是一些寒冷适应性酵母物种的家园,这些酵母可能自他去世后不久就一直伴随他。来自阿尔卑斯山稍微病态的纪念品 微生物学家穆罕默德·S·萨尔汉(来自私立Eurac研究中心的木乃伊研究所)和他的同事们最近对Ötzi的胃内物质和他身体内部的融水进行了采样,擦拭了他的皮肤,甚至采集了来自他冰冻储藏室和实验室外部的空气微生物的样本。他们还从1991年时Ötzi遗骸旁边取下的冻结阿尔卑斯土壤块中进行了采样。得益于2019年的一项研究,我们对Ötzi的肠道微生物已经有了相当多的了解,但萨尔汉和他的同事们想要更全面的视角。研究人员不满足于仅仅测序他们在Ötzi身上发现的所有微生物DNA,他们想了解哪些物种确实是他古老的一人生态系统的一部分,哪些是现代污染物。萨尔汉和他的同事们培养了一些样本,并将一些样本经过一种称为“霰弹枪宏基因组学”的过程,该过程涉及测序样本中漂浮的所有DNA片段。在Ötzi的肠道内,萨尔汉和他的同事——与之前的研究一样——发现了许多与我们对古老的“非西方”肠道微生物组预期相符的古老细菌DNA。但在木乃伊的其他部位,他们也找到了一些实际上并未死亡的微生物。在1991年9月,Ötzi,欧洲最古老的自然人类木乃伊,和两位登山者(其中一位是雷因霍尔德·梅斯纳)在奥地利与意大利之间的Ötztal阿尔卑斯山上。信用:保罗·汉尼/Gamma-Rapho/Getty Images。Ötzi在严格维护的条件下保存,尽可能接近保存其身体超过5000年的冰川。房间的温度为-6ºC,99%的湿度通过UV处理的水喷雾精心维护。这足以保护木乃伊免受通常帮助分解人类遗骸的大多数微生物的影响。但萨尔汉和他的同事们惊讶地发现,这也是Ötzi从山中携带下来的少数几种微生物的完美环境。在木乃伊的样本中,萨尔汉和他的同事们发现了四种耐寒酵母菌株,它们与发现于北极冰川、南极及意大利和俄罗斯高山的相似酵母密切相关。而与Ötzi早已死亡的肠道细菌不同,那些只留下破碎,老化的DNA片段,酵母似乎仍然活着并在繁殖(尽管速度,嗯,极慢)。"这些酵母伴随Ötzi经历了数千年的漫长旅程,"最近研究的共同作者、Eurac木乃伊研究所所长弗兰克·马克西纳在新闻发布会上表示。(Ötzi可能并不觉得这特别安慰,但你永远不知道。)解冻的古老微生物还是一个长寿的群落?这些酵母——包括Phenolifera,Glaciozyma,Goffeauzyma和Mrakia等物种,适合我的学菌迷——在Ötzi的皮肤、胃和从他身体内部采样的水中出现。萨尔汉和他的同事从样本中培养了活酵母,但他们的霰弹枪宏基因组学结果还揭示出一堆短小的DNA片段,大多数都具有DNA分子随时间分解时所发生的那种损伤。这是古老DNA的标志,这意味着这些酵母很可能在Ötzi去世不久后就已在他体内生存。当萨尔汉和他的同事们比较2010年和2019年取样的样本时,他们观察到较长的片段和较少的损伤,平均来说——换句话说,混合中有最近的DNA,表明这些酵母正在缓慢而持续地生长。像Glaciozyma这样的酵母已在离Ötzi遗体不远的冰川冰体的小凹陷中被发现,因此可以理解它们是如何被吸引到这一新鲜的食物来源,即一位死去的铜器时代登山者。
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