考古記錄上充斥著糞便，這是一種潛在的金礦，可用于洞察遠(yuǎn)古的健康和飲食，寄生蟲(chóng)的進(jìn)化以及微生物組的生態(tài)和進(jìn)化。研究人員的主要問(wèn)題是確定誰(shuí)的糞便正在接受檢查。由馬克斯·普朗克人類(lèi)歷史科學(xué)研究所(MPI-SHH)的馬克西姆·鮑里(Maxime Borry)和克里斯蒂娜·沃林納(Christina Warinner)領(lǐng)導(dǎo)的*近在PeerJ雜志上發(fā)表的研究提出了“ CoproID：一種推斷古菌來(lái)源的可靠方法”。
機(jī)器學(xué)習(xí)可實(shí)現(xiàn)可靠的分類(lèi)
幾千年后，很難確定特定糞便的來(lái)源。區(qū)分人和狗的糞便特別困難：它們的大小和形狀相似，出現(xiàn)在相同的考古地點(diǎn)，并且具有相似的成分。此外，在許多古代社會(huì)，狗都在菜單上，我們的犬友傾向于**人類(lèi)的糞便，從而使簡(jiǎn)單的基因檢測(cè)成為問(wèn)題，因?yàn)檫@種分析可以從這兩個(gè)物種返回DNA。
為了訪問(wèn)古**中包含的見(jiàn)解，研究人員開(kāi)發(fā)了coproID(coprolite識(shí)別)。該方法將對(duì)古代宿主DNA的分析與對(duì)現(xiàn)代糞便中的微生物群落訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)軟件相結(jié)合。MPI-SHH，哈佛大學(xué)和俄克拉荷馬大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)將coproID應(yīng)用于新測(cè)序和先前發(fā)布的數(shù)據(jù)集，能夠可靠地預(yù)測(cè)古代糞便的來(lái)源，表明宿主DNA和獨(dú)特的糞便的結(jié)合生活在人和狗體內(nèi)的微生物菌落可以準(zhǔn)確區(qū)分它們的糞便。
分類(lèi)功能提供對(duì)消化健康的見(jiàn)解
這項(xiàng)研究的**作者克里斯蒂娜·沃林納教授說(shuō)：“我們的研究出乎意料的發(fā)現(xiàn)是考古記錄中充滿了狗屎。”但Warinner還希望coproID具有更廣泛的應(yīng)用，尤其是在法醫(yī)學(xué)，生態(tài)學(xué)和微生物組科學(xué)領(lǐng)域。
準(zhǔn)確識(shí)別考古糞便來(lái)源的能力使我們能夠直接調(diào)查人類(lèi)腸道微生物組隨時(shí)間變化的結(jié)構(gòu)和功能，研究人員希望該研究能夠提供對(duì)食物不耐受性以及人類(lèi)健康中其他許多問(wèn)題的見(jiàn)解。該研究的**作者馬克西姆·鮑里(Maxime Borry)說(shuō)：“鑒定人類(lèi)輔酶應(yīng)是古代人類(lèi)微生物組分析的**步。”
鮑里補(bǔ)充說(shuō)：“有了有關(guān)非西方化的鄉(xiāng)村狗的腸道基因組的更多數(shù)據(jù)，我們將能夠更好地將更多的古老狗糞便歸為事實(shí)上的犬類(lèi)，而不是'不確定'。”隨著人和狗微生物組數(shù)據(jù)目錄的增長(zhǎng)，coproID將繼續(xù)改善其分類(lèi)，并更好地幫助在一系列地理和歷史背景下遇到古**的研究人員。
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