大数据文摘■让AI闻了闻“古粪便”,结果发现考古记录满是狗粪味!
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来源:Science
编译:朱科锦
一切都要回到1981年 。
当时Melinda Zeder还是研究生 , 在伊朗西南部的一个旧石器时代洞穴中 , 她正对动物尸骨进行分类 , 突然她发现了一个无法辨认的碎片 。
“当你无法分辨石头和骨头的时候 , 舔它一下 , 如果是骨头的话 , 舌头会被粘住 。 ”如今Zeder已成为Smithsonian国家自然历史博物馆的考古学家 , 她这么分享到她的经验 。
但意味深长的是 , 那个碎片非但没有被粘住 , 它还在Zeder的舌头上溶解了 。
困惑不解的Zeder便跑去询问经验更丰富的同事 ,同事微笑着说:“那是鬣狗的大便 。 ”
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事实上 , 这种古老的粪便可以保留数千年 , 甚至连原始形状和颜色都能经过历史的洗礼 。 考古学家也通常根据大小和其他属性来粪便人和动物的粪便 。
但是更多情况下 , 虽然能通过舌头分辨骨头和分辨 , 但是要再细致地将狗粪和人粪区分开 , 就有一定难度了 , 这也给研究人员试图重建古代人的饮食图谱带来不小困难 。
哈佛大学分子考古学家Christina Warinner说:“我演讲时常让听众们来猜测人粪或者狗粪 , 而他们总是猜错 。 ”
现在 , Warinner及其同事开发了一种AI工具 , 他们表示该工具可以准确区分人和狗的“古粪便” 。 在分析了十几个跨越数千年的样本之后 , 他们得出了令人惊讶的结论:考古记录中充满了狗粪 。
人类的粪便?狗类的粪便?
Zeder认为 , “你可以用这个工具做很多非常伟大的事情” , 她将这项新工作称为一次“飞跃” 。 她说 , 加以完善的话 , 该方法可以帮助我们揭示犬类驯化的关键里程碑 。
然而当Warinner向世界各地的考古学家索要古代人类粪便的样本时 , 这些都不在她的考虑范围内 。 Warinner的研究课题是人类微生物组(human microbiome , 居住在我们肠道中的大量细菌)是如何随着时间变化的 。 这种变化受我们的住所和饮食影响 , 并与包括关节炎和肥胖症在内的疾病有关 。 它们还在我们的粪便中留下痕迹 。
但是 , Warinner收到的样品让她感到困惑 , 她说:“我们认为这些样品都是人类的粪便 , 但是得到的数据确实很奇怪 。 ”
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【大数据文摘■让AI闻了闻“古粪便”,结果发现考古记录满是狗粪味!】从一个有7000年历史的中国农业村庄中回收的狗粪 。 /安徽省文物考古研究所
由于某些人吃狗肉 , 所以人类的古粪便可能含有犬类遗传物质 。 狗的排泄物中也可能含有人类DNA的痕迹 , 因为狗有时会吃人的粪便 。 但是当Warinner的研究小组分析了样本 (其中有一些粪化石(coprolite))中的遗传物质时 , 其中一些样本含有非常多的的犬DNA , 它们只能来自犬类 。
为了找到一种更好的区分两者的方法 , Warinner求助于她的一名研究生 , 正在Max Planck人类历史科学研究所攻读生物信息学博士学位的Maxime Borry , Borry收集了粪便样本中的所有DNA , 这些样本不仅包括人和狗的遗传物质 , 还包括微生物 , 植物和标本主人肠道中任何其他物质的基因序列 。 然后 , 他用现代人和狗排泄物的样本搭建了“机器学习”程序 , 该程序可以在大量数据之间建立关联 。
研究人员将得到的程序(名为coproID)应用于13个样本 , 样本范围从一个具有7000年历史的中国农业村庄中回收的粪便 , 到一个在英格兰南部具有400年历史的家族的粪便 。 他们还测试了七个对照样品 , 即不含粪便但来自可能够找到粪便的地方 , 其中包括古老的垃圾堆和人体骨骼的骨盆腔 。
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