在 20 世紀初的克朗代克淘金熱期間,探礦者發現加拿大領土育空地區的山麓不僅蘊藏著黃金。那裡有化石,很多化石。這些也是令人驚嘆的發現:大量猛獁象的象牙、劍齒虎和已滅絕的巨型野牛的骨頭。
冰冷的岩壁上還藏有史前地鬆鼠的隧道和巢穴,裡面充滿了數千個古代糞便的冷凍顆粒。許多這樣的巢穴仍然沒有受到干擾,也許是因為松鼠糞便的需求量低於猛獁象頭骨的需求量。但將這些糞便在冰中再保存一個世紀意味著分析化石 DNA 的技術已經取得了進展。樣品已經成熟,可以進行分析了。
在《自然通訊》雜誌上發表的一項新研究中,研究人員揭示了囓齒動物與其巨大鄰居之間令人驚訝的關聯。地鬆鼠糞便化石中含有猛獁象、劍齒虎和野牛的 DNA,顯示松鼠吃大型動物的肉。
該研究的主要作者、不列顛哥倫比亞省哈凱研究所的古遺傳學家泰勒·默奇 (Tyler Murchie) 表示,這些古老的糞便以及由此產生的數據轉儲是「驚人的保存,記錄了這些生態系統數十萬年」的一個例子。
為什麼從化石中取得遺傳數據如此困難? DNA 隨著時間的推移而降解,許多化石經歷了轉變,其中原始的有機分子被礦物沉積所取代。這意味著大多數糞便化石或糞化石與岩石的共同點比與一堆新鮮糞便的共同點還要多。但由於克朗代克地區的古老松鼠巢穴在大約 70 萬年的時間裡一直處於冰凍和密封狀態,所以裡面的東西(包括用作廁所的部分)保存完好。
因此,Murchie 博士的同事配備了攀爬設備和鎬,從洞穴中挖掘出數百個冷凍糞便顆粒,並將它們帶到安大略省麥克馬斯特大學的古代 DNA 中心進行分析。在那裡,科學家使用化學物質分解糞化石中的蛋白質和礦物質,並分離出剩餘的 DNA。
默奇博士驚訝地發現,即使是最古老的樣品在化學消化過程中也會散發出明顯的氣味。 「我覺得這些不再有味道了,尤其是有 70 萬年歷史的糞便,」他說。 “這很激烈。”
但樣本基因測試的結果卻揭示了更大的驚喜:在將提取的DNA序列與已知物種進行比較後,研究人員發現了植物、昆蟲和小型哺乳動物,以及猛獁象、馴鹿、狼、美洲獅和野馬的匹配。地鬆鼠有可能吃這些其他動物的糞便,但根據默奇博士的說法,松鼠更有可能在尋找屍體。
松鼠吃肉的想法可能看起來很刺耳,但大多數囓齒動物,包括現代北極地鬆鼠,都不挑食。默奇博士說:“如果周圍有很多種子、堅果和其他植物材料,它們就會吃掉它們,但如果沒有,或者附近有屍體,它們肯定會吃掉。”
南卡羅來納州克萊姆森大學的古遺傳學家凱爾西·維特(Kelsey Witt)沒有參與這項研究,他稱讚該計畫捕捉到了“及時的快照”,它可以告訴我們更多關於這個古老生態系統的信息,而不僅僅是骨骼化石。
但這個快照可能轉瞬即逝。隨著全球氣溫上升和永凍土融化,像這些糞化石這樣的標本及其所含的 DNA 正面臨風險。研究人員必須競相收集並保存盡可能多的樣本,以免儲存在育空地區的遺傳物質被消滅。










