Coprolitos H35 (pozo de cenizas número 35) del sitio arqueológico de Xiaosungang, provincia de Anhui, China. Crédito:Jada Ko, cortesía del Instituto Provincial de Reliquias Culturales y Arqueología de Anhui
El nuevo método para discernir fuentes de heces antiguas hace que este hallazgo arqueológico sea mucho más informativo.
El registro arqueológico está lleno de heces, una mina de oro potencial para conocer la salud y la dieta antiguas, la evolución de los parásitos y la ecología y evolución del microbioma. El principal problema para los investigadores es determinar de quién son las heces que se están examinando. Un estudio reciente publicado en la revista PeerJ , dirigido por Maxime Borry y Christina Warinner del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana (MPI-SHH), presenta "CoproID:un método confiable para inferir fuentes de paleofeces".
El aprendizaje automático permite una clasificación fiable
Después de miles de años, puede ser difícil determinar el origen de un determinado trozo de heces. Distinguir las heces humanas y caninas es particularmente difícil:son similares en tamaño y forma, ocurren en los mismos sitios arqueológicos y tienen composiciones similares. Además, los perros estaban en el menú de muchas sociedades antiguas, y nuestros amigos caninos tienen una tendencia a hurgar en las heces humanas, lo que hace que las pruebas genéticas simples sean problemáticas, ya que dichos análisis pueden arrojar ADN de ambas especies.
Imagen de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) de un grano de polen de Amaranto en coprolito del sitio arqueológico Cueva de los Muertos Chiquitos, Valle del Río Zape, Durango, México. Crédito:Karl Reinhard
Para acceder a los conocimientos contenidos en las paleofecas, los investigadores desarrollaron coproID (identificación de coprolitos). El método combina el análisis del ADN del huésped antiguo con un software de aprendizaje automático entrenado en los microbiomas dentro de las heces modernas. Al aplicar coproID a conjuntos de datos recién secuenciados y publicados anteriormente, el equipo de investigadores del MPI-SHH, la Universidad de Harvard y la Universidad de Oklahoma pudo predecir de manera confiable las fuentes de las heces antiguas, lo que demuestra que una combinación de ADN del huésped y los distintos Las colonias de microbios que viven dentro de humanos y perros permiten distinguir con precisión sus heces.
La capacidad de clasificación proporciona información sobre la salud digestiva
"Un hallazgo inesperado de nuestro estudio es la constatación de que el registro arqueológico está lleno de caca de perro", dice la profesora Christina Warinner, autora principal del estudio. Pero Warinner también espera que coproID tenga aplicaciones más amplias, especialmente en los campos de la medicina forense, la ecología y las ciencias del microbioma.
Imagen de microscopía electrónica de barrido (SEM) de un grano de polen de calabaza en coprolito del sitio arqueológico Cueva de los Muertos Chiquitos, Valle del Río Zape, Durango, México. Crédito:Karl Reinhard
La capacidad de identificar con precisión la fuente de las heces arqueológicas permite la investigación directa de los cambios en la estructura y función del microbioma intestinal humano a lo largo del tiempo, lo que los investigadores esperan que proporcione información sobre las intolerancias alimentarias y una serie de otros problemas en la salud humana. "Identificar los coprolitos humanos debería ser el primer paso para el análisis del microbioma humano antiguo", dice el primer autor del estudio, Maxime Borry.
"Con datos adicionales sobre los metagenomas intestinales de perros rurales no occidentalizados, podremos clasificar mejor las heces de perros más antiguas como caninas, en lugar de 'inciertas'", agrega Borry. A medida que crece el catálogo de datos de microbiomas humanos y caninos, coproID continuará mejorando sus clasificaciones y ayudará mejor a los investigadores que encuentran paleofecas en una variedad de contextos geográficos e históricos.
Referencia:"CoproID predice la fuente de coprolitos y paleofeces utilizando la composición del microbioma y el contenido de ADN del huésped" por Maxime Borry, Bryan Cordova, Angela Perri, Marsha Wibowo, Tanvi Prasad Honap, Jada Ko, Jie Yu, Kate Britton, Linus Girdland-Flink , Robert C. Power, Ingelise Stuijts, Domingo C. Salazar-García, Courtney Hofman, Richard Hagan, Thérèse Samdapawindé Kagoné, Nicolas Meda, Helene Carabin, David Jacobson, Karl Reinhard, Cecil Lewis, Aleksandar Kostic, Choongwon Jeong, Alexander Herbig, Alexander Hübner y Christina Warinner, 17 de abril de 2020, PeerJ .
DOI:10.7717/peerj.9001
