土拨鼠化石粪便揭示70万年环境史

加拿大育空地区永久冻土中保存的土拨鼠洞穴内发现了数十万年前的化石粪便。这些被称为“粪化石”的遗迹，提供了获取古老环境DNA的非凡途径，使得以前所未有的精确度重建过去的生态系统成为可能。基因分析揭示了植物、昆虫、微生物，甚至猛犸草原特有的大型哺乳动物的存在，而这一环境如今已消失。最引人注目的发现之一是完整的线粒体基因组，涉及象征性物种如草原野牛、马和毛茸茸的猛犸。

这些粪便还帮助识别出一种70万年前的未知北极土拨鼠谱系，早于现今多个土拨鼠群体的分化。这一发现表明这些啮齿动物具有出人意料的遗传多样性，能够适应北极的极端环境。实际上，土拨鼠会在漫长的冬季冬眠，将体温降至零度以下，心率降至每分钟仅一次，这是动物界独一无二的生存策略。

粪化石的显著特点是能够更好地保存真核生物DNA，往往优于骨骼或沉积物。研究人员通过特有的降解模式、严格的阳性和阴性对照，以及计算机模拟的分类学验证，确认了这些古老DNA的真实性。与预期相反，几乎未发现外部物质的污染，证明这些粪便如同密封的生物时间胶囊。

从这些样本重建的生态系统对应于东白令吉亚，这是一个在更新世时期拥有如今已消失的动植物群的地区。主导植物包括禾本科植物、柳树和桦树，而动物则包括猛犸、野牛、马，以及美洲狮或美洲猎豹等已灭绝的捕食者。粪化石甚至揭示了寄生虫（如线虫）的踪迹，展现了复杂的生态相互作用。

这项研究表明，长期被古基因组学忽视的土拨鼠洞穴，是理解第四纪生态和进化动态的无与伦比的资源。其分析可能会彻底改变我们对物种应对过去气候变化的适应性的理解，并为未来提供宝贵启示。研究人员强调，这些保存在永久冻土中的自然档案可能仍隐藏着许多关于史前生命的秘密。

Sources officielles

Étude de référence

DOI : https://doi.org/10.1038/s41467-026-72977-6

Titre : Ground squirrel coprolites preserve complex archives of ancient environmental DNA over 700,000 years

Revue : Nature Communications

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Tyler J. Murchie; Scott L. Cocker; Sina Baleka; Nicola Alexandra Vogel; Libby Natola; Emil Karpinski; Diana Tirlea; McIntyre A. Barrera; Danielle M. Grant; Evan Morien; George S. Long; Linda Y. Rutledge; Grant D. Zazula; Britta J. Jensen; Duane G. Froese; Hendrik N. Poinar