研究者らは、130万～300万年前の骨に保存された代謝分子を検出し、先史時代の動物の食事、健康、環境を明らかにした。タンザニア、マラウイ、南アフリカの遺跡からの発見は、今日より温暖で湿潤な条件を示している。一つの化石には、人間に今も影響を与える寄生虫の痕跡さえ見られる。
ニューヨーク大学（NYU）歯科大学の教授ティモシー・ブロメージ氏率いる科学者らは、消化やその他の身体プロセスから生じる分子である代謝物質を、化石化した骨に保存された状態で分析する新しい手法を開発した。これらの骨は130万～300万年前のものであり、初期人類活動に関連する地域の動物由来のもので、タンザニア、マラウイ、南アフリカを含む。チームはネズミや地上リス、ジャーシルなどのげっ歯類、およびアントロープ、豚、ゾウなどの大型種の遺骸を調べた。
質量分析法を用いて、研究者らは現代種のものと一致する数千の代謝物質を特定した。これらの手がかりは、アミノ酸の分解やビタミンの処理などの通常の生物学的プロセスを明らかにし、エストロゲン関連マーカーによる性別の指標さえ示しており、一部の動物がメスであったことを示唆している。
注目すべき発見は、タンザニアのオルドバイ渓谷で発見された約180万年前の地上リスの骨から得られた。この骨には、ツェツェバエによって広がる睡眠病を引き起こす寄生虫Trypanosoma bruceiに特有の代謝物質が含まれていた。「リス骨で発見したのは、その寄生虫の生物学に特有の代謝物質で、宿主の血流に放出されるものです。私たちはまた、リスの代謝オミクス的な抗炎症応答も見ました。おそらく寄生虫によるものです」とブロメージ氏は説明した。
食事の証拠は、動物の環境にアロエやアスパラガスなどの植物が存在したことを示した。リスについては、アロエの代謝物質が特定の条件—より高い気温、より多い降雨、適切な土壌—を示していた。全体として、これらの遺跡は現在より湿潤で温暖な景観を示しており、地質学的データとも一致する—例えば、オルドバイの古代の淡水林と草原。
ブロメージ氏は可能性を指摘した。「代謝分析を化石研究に用いることで、先史世界の環境を、今日の自然環境でフィールド生態学者であるかのように、新しい詳細レベルで再構築できる可能性がある。」この研究はNature誌に掲載され、NYU、フランス、ドイツ、カナダ、米国からの共同研究者らが参加し、Leakey FoundationとNIHの支援を受けた。
この手法は化石中のコラーゲン保存に基づき、DNA分析を超えた古代生態系の理解を向上させる可能性がある。
