Новое исследование показало, как смена образа жизни от охоты и собирательства к земледелию и животноводству повлияла на 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.
Состав бактериальной среды полости рта человека тесно связан с его рационом. Археологические остатки пищи традиционно используются учеными для оценки изменений в питании древних популяций. Однако, авторы новой работы использовали иной подход: они извлекли ДНК из зубного камня 76 индивидов, проживавших в одном регионе, но разделенных тысячелетиями.
Используя этот подход, ученые стремились выяснить, претерпел ли микробиом ротовой полости изменений в период перехода от образа жизни охотников-собирателей к сельскому хозяйству. Для надежного разделения досельскохозяйственного микробиома и последующего, исследователи проанализировали 11 образцов зубного камня, извлеченных из пещеры Пальиччи, расположенной на юго-востоке Италии (Апулия). В период верхнего палеолита (от 31 до 11 тысяч лет до нашей эры) на этой территории находилась стоянка кроманьонцев, представителей граветтской и ориньякской культур.
Эти артефакты датируются неолитом (6200-4000 гг. до н.э.) и энеолитом (3500-2200 гг. до н.э.). Все образцы были найдены в провинции Апулия. Археологические данные свидетельствуют о том, что именно в этом регионе Апеннинского полуострова возникло земледелие. Около 6200 лет назад в эти земли прибыли переселенцы из Леванта, которые принесли с собой сельскохозяйственные технологии.
Неолит в этом регионе обычно разделяют на четыре ключевые культурные фазы: ранний этап, который характеризуется влиянием Леванта культура кардиумной керамики), характеризующийся культурой Пассо-ди-Корво, переходный — культурой Серра д’Альто и поздний — культурой Диана).
Изменение археологических культур на одной территории, как правило, указывает на трансформацию уклада жизни населения или на замену одного народа другим. Исследователи полагают, что в случае с неолитическим населением Апулии речь идет не о вытеснении. Анализ показал, что параллельно с изменением археологических культур происходят изменения в микробиоме ротовой полости людей.
Первое существенное отличие от образцов верхнего палеолита приходится на ранний неолит: вероятно, в этот период рацион питания людей стал включать больше крахмалистых растений. Следующее изменение микробиома исследователи связывают с употреблением молока, что указывает на развитие скотоводства (что также подтверждается данными археологических находок). Мы уже рассказывали о том, что люди начали пить молоко еще тогда, когда не могли его полностью переварить.
Значительные изменения в составе бактерий полости рта человека происходят уже в позднем неолите. Исследователи считают, что в этот период люди начали широко использовать ферментированные продукты, такие как квашеные овощи и молоко, для увеличения срока их хранения. Это также соответствует результатам археологических исследований: на керамике того времени обнаруживаются остатки ферментированной пищи, а также посуда, использовавшаяся для квашения овощей, и рогатки, применявшиеся для отделения масла.
Традиционно расширение рациона питания рассматривается как показатель развития цивилизации и неоспоримое преимущество для человека. Однако, согласно выводам новой работы, ситуация не столь однозначна: повышение уровня жизни может негативно сказываться на здоровье.
Бактерии, обитающие в полости рта, начинают перерабатывать пищу, поступающую в организм, на начальном этапе. Они кажутся безвредными и даже приносят пользу. Однако, из зубного камня, взятого из образцов, датируемых третьим и четвертым неолитическими периодами, ученые выделили ДНК бактерии Porphyromonas gingivalis.
Это анаэробная бактерия, являющаяся причиной заболеваний десен, включая пародонтоз. В последнее время её присутствие P. gingivalis также связали с несколькими внеротовыми заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые, диабет и болезнь Альцгеймера. По всей видимости, она непосредственно влияет на микрофлору кишечника организма.
У представителей верхнего палеолита не наблюдалось каких-либо признаков P. 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 P. gingivalis уже много. Улучшение рациона принесло им кариес и пародонтоз.