Авторы нового исследования выяснили, как переход от охоты и собирательства к растениеводству и скотоводству изменил микробиом человека.
В журнале Nature Communications опубликована статья группы итальянских ученых, в которой они представили результаты исследования древней ДНК из зубного камня людей от верхнего палеолита до энеолита. Авторы работы показали, как и отчего менялся микробиом человеческого рта на протяжении 30 тысяч лет.
Набор бактерий, живущих в полости рта людей, напрямую зависит от питания. Обычно об изменении питания в древних людских сообщества ученые судят по археологическим находкам остатков пищи. Авторы нового исследования пошли другим путем: они выделили ДНК из зубного камня 76 людей, живших в примерно одном месте, но разделенных тысячелетиями.
Исследователи предполагали таким образом узнать, менялся ли микробиом ротовой полости в то время, когда сообщества охотников-собирателей переходили к сельскому хозяйству. Чтобы надежно отделить досельскохозяйственный микробиом от последующих, они взяли 11 образцов зубного камня, найденных в пещере Пальиччи на юго-востоке Италии (провинция Апулия). В верхнем палеолите (31-11 тысяч лет до нашей эры) там была стоянка кроманьонцев, носителей граветтской и ориньякской культур.
Остальные образцы относятся к неолиту (6200-4000 годы до нашей эры) и энеолиту (3500-2200 годы до нашей эры). Находки всех образцов сделаны все в той же провинции Апулия. Как известно из археологических находок, сельское хозяйство на Апеннинском полуострове началось именно из тех мест. Примерно за 6200 лет до нашей эры туда добрались выходцы из Леванта — и принесли с собой земледелие.
Неолит в этой области обычно делят на четыре основные культурные фазы: ранний период (ему соответствует принесенная из Леванта культура кардиумной керамики), средний (культура Пассо-ди-Корво), переходный (культура Серра д’Альто) и поздний (культура Диана).
Смена археологических культур в одном месте обычно свидетельствует об изменении образа жизни общины — или о вытеснении прежних жителей. Авторы работы считают, что в случае с неолитическим населением Апулии речь идет не о вытеснении. Оказалось, примерно в те же времена, когда меняются археологические культуры, меняется и микробиом полостей рта людей.
Первое крупное отличие от верхнепалеолитических образцов относится к раннему неолиту: судя по всему, тогда люди стали употреблять больше крахмалистых растений. Следующее изменение микробиома ученые связали с употреблением молока — а значит, со скотоводством (по времени это также подтверждено археологическими находками). Мы уже рассказывали о том, что люди начали пить молоко еще тогда, когда не могли его полностью переварить.
Следующее серьезное изменение состава бактерий человеческого рта происходит уже в позднем неолите. Авторы работы полагают, что в этот период люди начали активно использовать ферментированные продукты: квасили овощи и молоко, чтобы они могли дольше храниться. Это также совпадает с результатами археологов: на керамике того периода находят следы ферментированной пищи, кроме того, есть находки посуды, в которой непосредственно квасили овощи, и рогаток, которыми сбивали масло.
Обычно расширение рациона питания считают признаком развития общества и безусловным благом для человека. Но не все так просто, утверждают авторы новой работы. За улучшение уровня жизни приходится платить собственным здоровьем.
В целом бактерии, живущие в полости рта, первыми начинают расщеплять пищу, поступающую в организм. И кажется, что они вполне себе безобидны и даже полезны. Но из зубного камня с образцов, относящихся к третьему и четвертому неолитическим периодам, исследователи выделили ДНК бактерии Porphyromonas gingivalis.
Это анаэробная бактерия, вызывающая болезни десен — в частности, пародонтоз. В последнее время присутствие Porphyromonas gingivalis также связали с несколькими внеротовыми заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые, диабет и болезнь Альцгеймера. По-видимому, она оказывает прямое влияние на микробный состав кишечника хозяина.
У людей верхнего палеолита никаких признаков Porphyromonas gingivalis в зубном камне нет, да и в целом зубы у них находились на момент смерти в значительно лучшем состоянии, чем даже у неолитических охотников-собирателей, только начинавших осваивать сельское хозяйство. У представителей раннего и среднего неолита эта бактерия уже присутствует. А вот у их потомков из позднего неолита следов присутствия Porphyromonas gingivalis уже много. Улучшение рациона принесло им кариес и пародонтоз.
Автор: Алиса Гаджиева