Род Homo приобрел новые виды стрептококка в процессе эволюции

Микробиом зубных отложений неандертальцев очень похож на оральную микробиоту современных людей, а некоторые виды бактерий оказались общими для всех африканских гоминид. Ученые сравнили метагеном бактерий из зубного камня у современных людей, неандертальцев, горилл и шимпанзе, чтобы определить эволюцию микробного состава. Обнаружилось, что род Homo приобрел виды Streptococcus, связывающие амилазу. Таким образом бактерии приспособились к крахмалу в рационе людей. Исследование опубликовано в PNAS.

Во рту обитают более 600 видов бактерий, что делает его микробиоту одной из самых разнообразных. Бактерии обитают в основном на деснах вокруг зубов и принимают участие в развитии кариеса и парадонтита, несмотря на современный уровень гигиены. Со временем бактериальные отложения кальцифицируются, формируя зубной камень, который может много рассказать о составе микробиоты за всю жизнь.

В последнее время исследования сосредоточились на оральном микробиоме современных людей, и мало что известно о микробиоте человека в доиндустриальном обществе, когда средства гигиена были к тому же не так развиты. Зубной камень может хранить информацию о микробиоте более 50000 лет, поэтому его изучения у древних людей может дать нам информацию об изменениях микробиоты и рациона питания со временем. 

Кристина Вариннер (Christina Warinner) из Института истории человечества Общества Макса Планка с коллегами из четырнадцати стран исследовала метагеном (совокупный геном сообщества) бактерий из зубного камня у восьми современных людей, 29 горилл, 20 шимпанзе, 13 неандертальцев, а также 34 людей из доиндустриального общества. Из зубного камня экстрагировали и секвенировали ДНК бактерий, а затем сравнили состав микробиоты у современных людей, древних людей и обезьян.

Исследователи определили группы бактерий, которые характерны для всех африканских гоминид (Gorilla, Pan и Homo): Streptococcus, Actinomyces, Fusobacterium, Corynebacterium. Микробиом современных людей и неандертальцев оказался еще более похожим. Любопытным приобретением рода Homo стали виды Streptococcus, экспрессирующие белок, связывающий амилазу слюны. Бактерии используют амилазу для прикрепления к зубам: возможно, так они приспособились к потреблению крахмала людьми.

Ученые сообщили, что необходимы новые исследования, так как многие обнаруженные в зубном камне бактерии мало изучены, а некоторые даже еще не классифицированы. В будущем можно будет понять еще больше о пищевых привычках людей и адаптации бактерий к рациону.

Косвенно о питании древних людей можно узнать, изучив их жилища. В португальской пещере Фигейра-Брава обнаружили кости рыб и морских млекопитающих, которые находились в близости к каменным орудиям и не были обглоданы гиенами и другими крупными хищниками и падальщиками. Это позволяет предположить, что неандертальцы питались рыбой и морскими млекопитающими.

Анастасия Кузнецова