科学家从距今超过一百万年的猛犸象遗骸中发现了保存完好的微生物DNA，这是迄今恢复的最古老的宿主相关微生物DNA。通过对近500个样本进行测序，研究团队识别出古老的细菌谱系——包括一些与现代大象疾病相关的细菌——这些微生物与猛犸象共存了数十万年。这些发现揭示了微生物的深层次进化历史、它们在巨型动物健康中的作用，以及它们可能如何影响适应性和灭绝过程。
古遗传学中心（Centre for Palaeogenetics）是斯德哥尔摩大学与瑞典自然历史博物馆的一个合作项目，该中心的研究人员分析了来自483个猛犸象样本的微生物DNA，其中440个样本的DNA是首次进行测序。在这些样本中，有一头生活在约110万年前的草原猛犸象。研究团队利用先进的基因组学和生物信息学技术，将曾与猛犸象共存的微生物与在其死后侵入遗骸的微生物区分开来。
"想象一下，你手握一颗百万年前的猛犸象牙齿。如果我告诉你，它至今仍携带着与这头猛犸象共同生活的古老微生物的痕迹，你会怎么想？我们的研究结果将微生物DNA的研究推向了百万年以前，为探索宿主相关微生物如何与宿主并行演化开辟了新的可能性，"该研究的第一作者、古遗传学中心博士后研究员Benjamin Guinet说道。
六种微生物谱系跨越时空持续存在
分析鉴定出六个始终与猛犸象宿主相关的微生物类群，包括放线杆菌属（Actinobacillus）、巴氏杆菌属（Pasteurella）、链球菌属（Streptococcus）和丹毒丝菌属（Erysipelothrix）的近缘种。其中一些微生物可能具有致病性。例如，研究中发现的一种与巴氏杆菌属相关的细菌，与一种曾在非洲象中引发致命疫情爆发的病原体亲缘关系很近。由于非洲象和亚洲象是猛犸象现存最近的亲缘物种，这些发现引发了一个问题：猛犸象是否也可能容易受到类似感染的影响。
值得注意的是，该团队从一个110万年前的草原猛犸象样本中重建了丹毒丝菌属（Erysipelothrix）的部分基因组，这是迄今为止恢复的最古老的已知宿主相关微生物DNA。这极大地拓展了研究人员探究古代宿主与其微生物组之间相互作用的可能。
"由于微生物演化迅速，获得跨越百万年以上的可靠DNA数据，就像追踪一条不断自我重写的线索。我们的发现表明，古代遗骸所能保存的科学信息远不止宿主基因组本身，还为我们提供了关于微生物如何在更新世生态系统中影响宿主的适应、疾病和灭绝的视角，"该研究的资深作者、古遗传学中心研究员Tom van der Valk说。
窥探古代生态系统的新窗口
尽管由于DNA降解和有限的比较数据，难以确定所鉴定出的微生物对猛犸象健康的确切影响，但这项研究为了解已灭绝巨型动物的微生物组提供了前所未有的视角。结果表明，一些微生物谱系与猛犸象共存了数十万年，跨越了广阔的地理范围和演化时间尺度——从一百多万年前，直到约4000年前猛犸象在弗兰格尔岛灭绝。
"这项工作开启了理解已灭绝物种生物学的新篇章。我们不仅能够研究猛犸象自身的基因组，现在还可以开始探索生活在它们体内的微生物群落，"古遗传学中心演化基因组学教授Love Dalén说。