なぜ犬の糞が考古学的な遺跡によく混ざるのでしょうか?

考古学を学ぶ機会があれば、排泄物に対して「特別な感情」を持つかもしれません。しかし誤解しないでください。これは老巴の所有物ではありません。ただ、考古学の研究においては、古代の糞便は非常に貴重なものなのです。何千年も保存でき、元の形や色も保存できます。考古学者はこれらの糞便を利用して、当時の人々の食習慣、寄生虫の進化、微生物叢の生態を復元することができます。

中国安徽省の小松崗遺跡の犬の糞

しかし、考古学者が区別するのが難しい非常に恥ずかしいことが1つあります。それは、糞便の出所が「誰」であるかということです。例えば、犬の糞便は人間の糞便と混ざりやすいです。

1981年、当時大学院生だったメリンダ・ゼダーさんは、イラン南部の旧石器時代の洞窟で化石を分類していたとき、正体不明の破片に遭遇した。そのとき彼女は考古学界でよく言われていることを思い出した。 「見分けがつかない化石に出会ったら、舌の先を押し当ててみてください。骨片なら舌にくっつきますよ。」

ゼーダーは言われた通りにしたが、破片は舌にくっつくどころか、唾液に浸されていくらか溶けてしまった。このような状況に遭遇したことのなかったゼーダー氏は、経験豊富な同僚を困惑した表情で見つめ、これは一体何なのかと尋ねた。

同僚は笑って「ああ、それはでたらめだ」と言った。

犬の家畜化

そうです、犬は人間によって最も古くから家畜化された動物の一つなので、人間の遺物の中に犬の「アイテム」がしばしば登場します。

犬が家畜化された最も古い時期と場所についてはいまだに議論があるものの、最初に家畜化された犬が「灰色オオカミ」（ハイイロオオカミ）から生まれたことは間違いありません。ご存知のとおり、オオカミは純粋な肉食動物ですが、犬は雑食動物です。この 2 つの違いが、一部のオオカミが犬に家畜化された理由の鍵となります。

新石器時代、人類の主な食料は農作物の栽培から得られていたため、当時の人類の食生活においてデンプンは極めて重要な部分を占めるようになりました。しかし、人間は雑食動物であり、菜食に加えて肉も摂取する必要があるため、私たちの祖先は「野生での狩猟」によってのみ肉を入手できました。

しかし正直に言うと、当時のジャングラーの効率は非常に低く、「野生のモンスター」は一般的に人間よりも発達しており、何も得られずに帰ることも珍しくありませんでした。このとき、人類の知恵の進化の利点が発揮されました。野生のモンスターを倒せなかったから、助手を何人か呼んだほうがいいかもしれない。

そこで人間は、自分たちが栽培した作物を使って、自分たちの利用のために動物を誘き寄せるようになりました。彼らの中には、オオカミに対してより楽観的な人たちもいた。しかし問題は、人間が栽培したこれらのデンプン質作物は、デンプンの加水分解を促進するアミラーゼが欠乏しているため、オオカミには消化できないということだ。

しかし、消化できないからといって食べないというわけではありません。獲物を捕まえることができなかったとしても、オオカミは現実に屈することになるが、少なくとも餓死することはないと保証される。デンプン質の食物を長期にわたって摂取すると、一部のオオカミでは遺伝子変異も起こり、アミラーゼ関連遺伝子の変異も起こっている。

2013年にネイチャー誌に発表された研究によると、犬とオオカミの全ゲノムを解読したところ、デンプンの消化と脂肪の代謝に関係する10個の遺伝子が犬では発現しているが、オオカミでは発現していないことが判明した。

この研究の結果は、当時遺伝子変異を起こしたオオカミは、純粋な肉食性のオオカミよりも環境への適応力が強かったことも示している。結局のところ、彼らは人間が育てたでんぷん質を多く含む食物を受け入れることができ、生き残るために肉を食べることに限定されないのです。生存が容易になるため、このタイプの変異したオオカミは積極的に人間に近づくようになります。

しかし、当初は突然変異があまりなかったため、消化不良や人間の食べ物に対するアレルギーなど、さまざまな理由で死んだオオカミもいたかもしれません。より多くの突然変異を持つ個体だけが生き残ることができる。何世代にもわたる「半人工的選択」を経て、オオカミは徐々に家畜化され、初期の犬になりました。

犬の存在により、人間の「野生での狩猟」の効率も向上しました。その結果、犬は私たちの生活の中でますます存在感を増しています。しかし、それは良いことではありません。生活資源が乏しい初期の人類にとって、周囲に「従者」の集団がいると「おいしい食事」をしたいと思う人がいるのは必然だった。

犬を食べる人もいるので、人間の排泄物には犬の遺伝物質が含まれている可能性があります。犬は人間の排泄物を食べることもあるため、犬の排泄物に人間の遺伝情報が現れる可能性もあります。これにより考古学的記録は「でたらめだらけ」となり、考古学者にとって大きな問題を引き起こします。

AIうんちテスト

この問題に対処するため、ハーバード大学の分子考古学者クリスティーナ・ワリンナー氏とその同僚は、古代の排泄物を識別できる「coproID」と呼ばれるプログラムを開発した。 （ゼダーは本当に素晴らしいと思っています）

研究者らは、人間と犬のDNA情報だけでなく、腸内微生物、植物、腸内に存在する他の物質の遺伝子配列も含む、現代の人間と犬の糞便の大量のデータをプログラムに「入力」した。その後、広範囲にわたる学習を経て、機械は世界中から集められた7,000年前から400年前までの13個の古代の糞便サンプルを識別しました。

(a) 中国安徽省小松崗遺跡出土、新石器時代。 （b）1,300年前のメキシコのデュランゴ州から(c) 1,300年前のメキシコ、デュランゴ。

さらに、彼らは糞便ではない7つの対照サンプルを検査した。その結果、coproID は 7 つのコントロール グループのサンプルを糞便ではないと正しく識別しました。そして、13 個の実験サンプルのうち、AI は 5 個を人間の糞便、2 個を犬の糞便であると識別しました。

考古学者らが当初人間の排泄物だと考えていたサンプルの1つは、coproIDの報告によると、その排泄物は人間のものではなく犬のものであることが判明した。

しかし、このプログラムはまだ改良中であり、それに「入力」されるデータは基本的に現代の犬から取得されており、学習するにはさらに古代の糞便データが必要になる可能性があります。