史前美洲狮的粪便中发现了有史以来最古老的寄生虫DNA

很早很早以前,安第斯普纳山脉南部Penas de las Trampas周围的地区被认为比今天更加潮湿,这使它成为巨型地懒等巨型动物的适宜栖息地,也是美洲马和美洲骆驼等小型食草动物的栖息地,而美洲狮很有可能在此捕食。

阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)的一组科学家在此处一个岩石掩体中提取到粪化石,古老的线粒体DNA分析确认粪化石来自美洲狮(Puma concolor),粪中卵属于狮弓蛔线虫(Toxascaris leonina)。狮弓蛔线虫是一种蛔虫,目前仍普遍存在于现代猫、狗和狐狸的消化系统中。

                  阿根廷Puna Penas de las Trampas 1.1遗址食肉动物粪化石。标尺:20毫米

放射性碳年代测定法显示,粪化石和保存在其中的寄生蛔虫卵可以追溯到16570年至17000年前,也就是上一个冰河时代末期。

发表在《Parasitology寄生虫学》杂志上的这项研究解释说,自全新世开始,Penas de las Trampas遗址就一直处于极度干燥、寒冷和高盐分的环境中,这有助于减少DNA的分解,使其得以保存。

虽然以前在粪化石中也发现过寄生虫的证据,但这些化石的年代要晚得多,只能追溯到几千年前。最新的发现表明,这些蛔虫在大约11000年前第一批人类到达南美洲之前就已经感染了该地区的动物。

                              产自狮弓蛔线虫的卵(400倍放大)。标尺:20微米

如此高龄的DNA很难恢复,因为随着时间的推移,通常会受到损伤。为了避免受到现代DNA的污染,提取工作条件严格控制,使用了特殊的去污试剂和一次性用品。科学家们进行了几项实验,最终验证了获得的DNA序列。

这一发现标志着许多第一次:它代表了野生哺乳动物胃肠线虫寄生虫的古老DNA序列的最古老记录;世界上最古老的分子寄生虫记录;同时也是恢复这一起源的旧DNA的一个新的最大年龄。

这项研究证实了狮弓蛔线虫存在于史前时代,很可能甚至早于该地区的人类,这是世界上最古老的记录。普遍的解释是,如今美国野生食肉动物中存在的狮弓蛔线虫是它们与家猫或狗接触的结果,但这不再是唯一可能的解释。

古DNA(aDNA)研究也证实了在更新世末期普纳南部存在美洲狮。这对该地区的自然历史具有重要意义,以及在人类第一次冒险进入该地区之前的生态环境推断具有重要意义。

美洲狮粪化石中,大量狮弓蛔线虫的卵及其幼虫状态表明,这种寄生虫具有很高的感染能力,对食肉动物和人类都有很高的风险。

参考资料:

1. Prehistoric puma feces reveals oldest parasite DNA ever recorded

2. The oldest parasite DNA ever recorded has been found in the ancient, desiccated feces of a puma

3. Ancient parasitic DNA reveals Toxascaris leonina presence in Final Pleistocene of South America

 


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