與 2000 年前相比，生活在我們腸道中的微生物的多樣性要低得多。
這是對北美和墨西哥岩石避難所中的人類糞便化石進行基因組分析的重要發現之一。 八個可追溯至 1000 至 2000 年前的樣本揭示了科學界全新的微生物，以及其他當今腸道微生物組中完全不存在的微生物。
相較之下，現代腸道微生物組比我們的祖先含有更多的抗生素抗藥性微生物。 這些發現可以幫助我們了解微生物群的減少與現代「工業」慢性病（例如慢性病）發病率較高之間的關聯（如果有的話）糖尿病和肥胖。
人體微生物組是一個迷人而複雜的機器，近年來，科學家發現它在保持我們身體健康方面發揮著比我們之前意識到的更重要的作用。 但我們對人類微生物組如何隨時間變化的了解是有限的。
輸入糞便化石，科學上稱為糞化石。 儘管這些化石看起來相當令人不快，但它們可以成為有關古代動物如何生活的豐富資訊來源，揭示有關飲食、腸道寄生蟲和疾病的複雜資訊。
它們還含有一些排列在腸道內的微生物，任何人只要擁有適當的工具就可以編制微生物組的快照。 這就是由美國喬斯林糖尿病中心領導的國際微生物學家團隊所做的事情，其細節對於任何古代人類腸道微生物組來說都是迄今為止最詳細的。
研究人員在三個岩石避難所中採集了完美保存的糞化石——猶他州的Boomerang 避難所，美國西南部某個未知地點（樣本採集於近100 年前，且標籤不明確），以及杜蘭戈的La Cueva de los Muertos Chiquitos 遺址， 墨西哥。
使用飲食分析驗證了這些糞化石是否為人類，並使用放射性碳分析測定了年代。 然後，科學家們進行了複雜的工作，提取了可以識別微生物的珍貴保存 DNA。
研究人員成功重建了498個微生物基因組； 其中，181 種最有可能起源於人類腸道，而不是周圍的土壤。
在這些序列中，158 個似乎代表了某種獨特的微生物物種。 然後將它們與當今社區（工業和非工業社區）的 789 個微生物組進行比較。
結果是驚人的。 古代微生物組不僅與現代非工業群落的微生物組更相似，而且它們還包含在任何現代微生物組中都沒有看到的物種。 在 158 個基因組中，有 61 個是科學界完全未知的——幾乎佔 40%。
研究人員認為，微生物組的這種多樣性可能與飲食的多樣性有關。
“在古代文化中，你吃的食物非常多樣化，可以支持更多樣化的微生物集合，”微生物學家 Alexsandar Kostic 說喬斯林糖尿病中心。
“但當你走向工業化和更多的雜貨店飲食時，你會失去大量有助於支持更多樣化的微生物群的營養物質。”
微生物內部也存在著一些令人著迷的差異。 它們與抗生素抗藥性相關的基因較少，但用於產生降解聚醣（黏液中發現的糖分子）的蛋白質的基因也較少。
結腸黏液的降解與疾病例如克隆氏症、乳糜瀉和潰瘍性結腸炎。
古代微生物也有更多數量的轉座酶，這種酶可以剪切、貼上和複製 DNA 元素，進行轉換以幫助適應不斷變化的條件等。
「我們認為這可能是微生物適應環境的一種策略，這種環境比現代工業化微生物群的變化要大得多，在現代工業化微生物群中，我們或多或少全年吃同樣的東西，過同樣的生活。科斯蒂奇說。
「而在更傳統的環境中，事物會發生變化，微生物需要適應。它們可能會使用更大的轉座酶集合來捕獲和收集基因，以幫助它們適應不同的環境。”
不斷進化的微生物組如何改變我們的健康尚不清楚，而且樣本量相當小，但研究表明，我們可以使用糞化石來探索我們祖先的腸道，以找出發生了什麼變化。 反過來，這可能會在未來帶來更好的健康結果。
研究小組在論文中寫道：「未來類似的研究將利用古糞的豐富性，不僅將擴大我們對人類微生物組的了解，而且還可能導致開發出將當今腸道微生物組恢復到祖先狀態的方法。
該研究發表於自然。
