冰人奥茨虽已逝去,但其体内远古微生物仍存活力Ötzi the Iceman’s remains show ancient microbes are still alive | CNN

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.cnn.com美国 - 英语2026-07-30 17:20:51 - 阅读时长7分钟 - 3294字
最新研究表明,5300年前死亡的冰人奥茨遗体并非死寂一片,而是一个活跃的微生物生态系统。科学家通过DNA分析发现,奥茨体内和体表存在多种古微生物,包括一些在极端寒冷环境中仍能存活并可能缓慢繁殖的真菌。这些微生物不仅揭示了铜器时代人类肠道微生物组的面貌,也为古代遗骸的保存和保护提供了新见解,同时也引发了对博物馆保存条件下古代遗骸可能面临微生物威胁的担忧。
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冰人奥茨虽已逝去,但其体内远古微生物仍存活力

根据最新研究,5300年前死亡的保存完好且备受研究的冰人奥茨遗体是一个"动态微生物生态系统",其中一些微生物已存活数千年之久。

在对冰人奥茨木乃伊体内和体表微生物进行的全面DNA分析中,科学家将数种真菌与他死亡时的寒冷山区环境联系起来;这些真菌很可能在他死后就定植于其尸体上并随其一同冻结。根据上周发表在《微生物组》杂志上的研究,这些真菌对寒冷的天然抵抗力使它们处于休眠状态但仍保持活性,即使经过数千年仍有可能复苏。

研究作者报告称,事实上,某些微生物"并非仅仅是休眠的遗迹",而可能在木乃伊体内微小的水分 pockets 中缓慢繁殖。研究表明,这种生长迹象表明,古代遗骸中微生物的寿命和活性可能比人们之前认为的更大,应在遗骸的储存和处理过程中予以考虑。

英国东安格利亚大学进化基因组学研究员安德斯·伯格斯特伦(Anders Bergström)在给CNN的电子邮件中表示:"在许多古代人类遗骸的DNA研究中,微生物DNA大多被忽视,而且通常不清楚所获取的微生物DNA是否与人体本身一样古老,还是近期的污染。""这项对冰人奥茨的研究现在为这一问题提供了一些引人入胜的见解。"伯格斯特伦未参与此项新研究。

科学家推测,当冰人奥茨在寒冷的奥茨塔尔阿尔卑斯山咽下最后一口气时,身边并无人类同伴——但他并非真正孤独。数万亿微生物曾栖居于他生前的身体中,并留存于他的遗体中,包括一些来自他死亡地点的微生物。

在意大利博尔扎诺的Eurac Research(欧洲科学院研究机构)进行木乃伊研究的该研究高级作者、木乃伊研究所所长弗兰克·迈克斯纳(Frank Maixner)表示:"这些微生物为我们提供了一个独特而宝贵的快照,展示了工业革命重塑我们微生物组之前,人类肠道在铜器时代的样子。"

迈克斯纳在给CNN的电子邮件中表示:"我们识别出保存在冰人奥茨体内的古代肠道细菌,这些细菌在当今过着现代化、工业化生活方式的人群中极为罕见——尽管它们仍存在于保持传统、非工业化生活方式的人群中。"

5300年前死亡的冰人奥茨的复原图。

奥古斯丁·奥克森赖特(Augustin Ochsenreiter)/南蒂罗尔考古博物馆

对科学家而言,冰人奥茨的微生物几乎与奥茨本人一样引人入胜,它们提供了关于其微生物组和健康状况的线索,并暗示了古代环境中微生物群落的多样性。

数千年来,冰川冰和极低温度保护了冰人奥茨的身体——以及微生物——免受降解和腐烂。1991年,徒步旅行者在奥地利-意大利边境发现了这具木乃伊,随后遗骸被保存在意大利博尔扎诺的南蒂罗尔考古博物馆,那里温度保持在约-6摄氏度,相对湿度为99%。这些条件与发现冰人奥茨的冰川环境相似。

然而,科学家们最近质疑这种保存策略是否真的能有效控制微生物,因为某些类型的微生物已知能在极端寒冷环境中繁衍生息。此外,处理木乃伊的过程使其暴露于现代细菌和真菌的潜在污染中,进一步模糊了其微生物组成的实际情况。

管理微生物

在这项新研究中,科学家对冰人奥茨的微生物进行了详细调查。他们探测了其体内的水源,擦拭了木乃伊的外表并采集了暴露的内部组织样本。他们检查了1991年发掘时从木乃伊下方采集的土壤,并参考了先前从冰人奥茨肠道深处收集的样本数据。

研究人员还从木乃伊的储存室以及处理遗骸的房间中收集并培养了空气中的微生物。从他们的擦拭样本和采集物中,他们能够培养出一些微生物。然后,通过从活性和非活性样本中提取DNA并检查DNA损伤程度,科学家能够识别真菌和细菌的种类,并估计它们是古代的还是现代的,区分出哪些微生物源自奥茨本人,哪些可能是在他死后迁移到其身体上的,以及哪些可能是后来通过处理引入的。

根据这项研究,冰人奥茨表面组织上最常见的微生物是甲基杆菌属(Methylobacterium)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)细菌,这些是通过现代处理由人类引入的。另一种细菌——葡萄球菌(Staphylococcus),则被归因于木乃伊本身的微生物组。

微生物学家穆罕默德·萨尔汉(Mohamed Sarhan)正在检查从冰人奥茨胃部样本中提取的酵母菌落。

安德烈亚·德乔瓦尼(Andrea De Giovanni)/欧洲科学院研究机构

在冰人奥茨体内和体表发现了四种酵母菌——冰生酵母属(Glaciozyma)、戈法乌酵母属(Goffeauzyma)、姆拉基酵母属(Mrakia)和酚酵母属(Phenoliferia)。与在南极洲等地发现的耐寒真菌的基因相似性表明,这些都是环境微生物,而它们显著的DNA损伤则将其与冰人奥茨古老的阿尔卑斯山生态系统联系起来。

迈克斯纳表示:"我们的结果为未来对冰人奥茨的微生物调查提供了基准。"他解释说,既然科学家们现在已经知道存在哪些微生物,他们希望能够更好地了解这些真菌和细菌在做什么,以及它们如何在奥茨身体的"生态系统"中相互作用。

其中一种酵母菌——冰生酵母属(Glaciozyma)——在木乃伊上的数量比2010年更多,且显示出较少的DNA损伤,这表明它能够在博物馆冷冻储存的深度冻结条件下进行复制。除了姆拉基酵母属(Mrakia)外,所有酵母菌都拥有能够分解曾用于保护古代遗骸的化合物以及有机物的基因。尽管木乃伊目前没有显示出任何损坏迹象,但这一发现引发了人们对其未来安全和保护的担忧。

未参与此项新研究的墨西哥国立自治大学研究教授雷内·塞里托斯(René Cerritos)表示,这项研究是"一项结合了多种研究方法的出色工作",包括提供了真菌和细菌详细数据的两种基因组测序方法。

塞里托斯在给CNN的电子邮件中表示:"我发现最有趣的分析是依赖培养的方法。""通过这种方法,可以恢复生物体,即使是那些已有5300年历史的生物体。"

萨尔汉在显微镜下检查酵母细胞。

安德烈亚·德乔瓦尼(Andrea De Giovanni)/欧洲科学院研究机构

塞里托斯补充说,目前可能还为时尚早,无法排除那些据称被复活的古代微生物之一——葡萄球菌(Staphylococcus)——不是通过近期污染获得的,因为这种微生物在人类皮肤上很常见。他指出,对样本基因组进行测序并与历史上和现代的葡萄球菌株DNA进行比较,可能会揭示其年龄。

自冰人奥茨被发现以来的几十年里,科学家们已经拼凑出许多关于他生活及其约46岁时暴力死亡的线索。他最后的餐食包括谷物、植物以及鹿和北山羊(ibex)的肉类。他手上的深伤口和肩部嵌入的箭头表明他生命最后几天充满了暴力;他很可能因肩部伤口失血而死。他有61个纹身,是世界上最古老的纹身之一。心脏中的钙沉积物暗示他有心脏问题,而他的肠道中含有幽门螺杆菌(Helicobacter pylori),这种微生物与胃癌和溃疡有关。

这些新的微生物发现可能为冰人奥茨以及来自遥远过去的其他标本打开一扇通往未来洞察的大门。

伯格斯特伦补充道:"希望能够在更广泛的人类和动物遗骸上进行同样细致的研究,特别是骨组织,因为骨组织是绝大多数古代DNA研究的输入材料。"

"通过研究遗骸上微生物群落如何随时间变化,我们有望更好地了解生物体死亡时实际上存在哪些微生物,这才是我们最终最感兴趣的内容。"

明迪·韦斯伯格(Mindy Weisberger)是一位科学作家和媒体制作人,她的作品曾发表在《生活科学》、《科学美国人》和《工作原理》杂志上。她是《僵尸虫的崛起》(Rise of the Zombie Bugs)一书的作者,该书副标题为"寄生心灵控制的惊人科学"(约翰霍普金斯大学出版社出版)。

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