Копролиты, или окаменевшие экскременты собак, часто используются для понимания диетических предпочтений древних цивилизаций. Однако образцы часто загрязнены, что затрудняет анализ. Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, использует различные методы для улучшения исследования копролитов.
«Мы много лет интересовались анализом копролитов. Ранее мы уже пытались извлечь ДНК и изучить микробиом, но инструменты были не такими надежными», - сказал Рипан Малхи (GNDP/GSP/IGOH), профессор антропологии.«Насколько я знаю, это первый случай, когда кто-либо использовал несколько подходов, чтобы получить представление о ежедневном рационе, здоровье и долгосрочных тенденциях у древних собак Америки, и все это в одном исследовании».
Образцы были обнаружены в Кахокии, недалеко от современного Сент-Луиса, штат Миссури. На пике своего развития Кахокия была крупным городским центром с населением больше, чем в Лондоне или Париже. Несколько других исследований показали, что рацион собак и людей частично совпадает либо потому, что собак кормили одной и той же пищей, либо потому, что они ели остатки человеческой пищи. Таким образом, исследование копролитов также дает представление о здоровье и питании человека.
Изначально жители выращивали такие культуры, как кабачки и подсолнухи. По мере того, как город становился больше, считается, что рацион переместился на кукурузу. Наш анализ показывает то же самое, поскольку мы видели, что некоторые собаки также едят кукурузу», - говорит Келси Уитт, научный сотрудник Университета Брауна и бывший аспирант лаборатории Малхи.
Образцы кукурузы были исследованы с помощью анализа стабильных изотопов, который используется для измерения различных форм углерода в образце. В зависимости от концентрации углерода можно определить, какое растение было съедено. Исследователи также исследовали остатки животных и растений в копролитах, чтобы показать, что грецкие орехи, виноград, различные рыбы и утки были частью рациона собак.
Исследователи также использовали секвенирование ДНК для определения микробиома - сообщества микробов - копролитов. «Техника, которую мы использовали, появилась в 2020 году. Она помогла нам проверить, были ли образцы получены от собак или людей, а также подтвердить общие аспекты диеты, что можно сделать только путем сравнения микробиомов», - сказал Картик Ярлагадда, аспирант в лаборатория Малхи.
Хотя эти методы являются новыми и более чувствительными, копролиты все еще сложны для изучения по ряду причин. ДНК уже прошла через пищеварительный процесс у собак и, следовательно, была расщеплена. Кроме того, поскольку образцы являются древними, извлеченная ДНК в значительной степени деградирует из-за выветривания.
«Одной из самых больших проблем, с которыми мы столкнулись, было загрязнение образцов», - сказал Ярлагадда. "Эти образцы были отложены тысячу лет назад. После этого окружающая среда изменилась, некоторые микробы вымерли, и их место заняли новые микробы. Все эти факторы усложняют анализ."
Исследователи работают с общинами коренных народов, чтобы лучше понять, как выглядел рацион их предков. «Поскольку у нашего исследования много ограничений, разговор с членами сообщества о том, что ели их предки и как они общались с собаками, помогает нам лучше понять наши результаты», - сказал Витт.