古生態学：古代メタボロームから得られた初期人類遺跡における生物学的および生態学的プロファイル
Nature 649, 8099 doi: 10.1038/s41586-025-09843-w
代謝プロファイリングの科学では、代謝物と呼ばれる代謝の副産物として生じる化合物を利用して、内的な生物学的機能や生理学的な健康と疾患を説明し、生物の生息環境に特有の外的影響の証拠を示す。本研究で我々は、古生物とその環境との関係を示す証拠を提供するための分子生態学的戦略として、哺乳類の硬組織の化石から得られた古代メタボロームを評価した。我々は、アフリカの東部、中央部、南部の古人類学的に重要な鮮新世-更新世の化石産地において、タンザニアのオルドバイ峡谷から出土した6点、マラウイのチウォンド層から出土した1点、南アフリカ共和国のマカパンスガットから出土した1点の化石について調べた。古土壌の古代メタボロームと、齧歯類の骨に対するフクロウ類の消化の影響を解析することで内因性の評価を行い、これによって慎重な生態学的推定が可能になった。コラゲナーゼ産生細菌の代謝物によって続成作用が示された一方、プロテオミクス解析では、コラーゲンペプチドなどのペプチドが保存されていることが明らかになった。内因性代謝物には生物機能が記録されており、外因性代謝物からは土壌特性や木本被覆といった環境の詳細が得られ、それらによって、オルドバイ峡谷での年間の降雨量や気温の最小値と最高値の再構築が可能になった。その結果、オルドバイ峡谷の第1層は内陸の林地と草原で、上部第2層は乾燥した林地と湿地であったことが裏付けられた。いずれの遺跡も、それらが現在よりも湿潤および/または温暖な条件であったことを示している。我々は、硬組織に保存された代謝物は、血管から浸出した血清濾液に由来し、それが鉱物化の過程で細胞外マトリックス内に埋め込められたもので、おそらく、硬組織ニッチ内で生じた構造的に閉じ込められた水のナノスケールの「プール」の中で古生物学的な時間枠を超えて残存した可能性が高いと推論する。
