Вомбаты какают кубиками, а древние люди явно ели сыр с плесенью. Зачем ученые изучают фекалии?

Чтобы узнать, как исчезали древние цивилизации

Ученые анализируют фекальные остатки в слоях донных отложений и так получают информацию о популяциях цивилизаций. Например, население цивилизации майя менялось в зависимости от климатических изменений, выяснили канадские исследователи в 2021 году. Они сравнили данные, полученные после анализа фекалий жителей города Ицан, с исторической информацией о климате. Кроме того выяснилось, что Ицан возник на 650 лет раньше, чем считалось.

Таким же образом в 2019 году именно фекалии указали на упадок цивилизации Кахокии из-за наводнений и засухи. Город находился на берегу Миссиссипи и был крупнейшим поселением на территории современных США. В 1150 году после многолетней засухи там произошла череда наводнений, и численность населения начала сокращаться. К XIV веку место было заброшено.

Чтобы восстановить маршруты полководцев

О том, что карфагенский полководец Ганнибал мог пересекать Альпы по перевалу Коль де ла Траверсет во время войны с Римом, ученым помог узнать навоз. В 2015 и 2016 годах было опубликовано исследование (1,2) о том, что на потенциальном альпийском маршруте полководца, на большой высоте, где местные жители, скорее всего, не пасли скот, нашли остатки огромной кучи фекалий 2000-летней давности. Их могли оставить тысячи лошадей и боевые слоны, которых Ганнибал взял в поход. Гипотеза пока не подтверждена. Ученые отмечали, что если бы на перевале удалось найти признаки слоновьих фекалий, то это бы стало ключом к исторической загадке.

Чтобы понять, почему мы болеем

В последние годы с помощью фекалий стали активно изучать микроорганизмы, которые жили в кишечниках древних людей и живут в организмах современных. В 2019 году ученые даже придумали новое слово в науке — In fimo. То есть экспериментальное изучение экскрементов. Термин происходит от латинского fimus — «навоз».

В недавнем международном исследовании ученые сравнили микробную ДНК в человеческих фекалиях возрастом 1000–2000 лет и фекалиях современных людей. Было сделано два важных наблюдения:

• Микроорганизмы в кишечниках древних и современных людей отличаются.
• Микробиом кишечников людей, которые живут в развивающихся странах, ближе к микробиому древних — и это, скорее, хорошо. А в развитых странах ситуация может быть тревожной. Ученые обеспокоены тем, что европейцы уничтожают микроорганизмы внутри себя, потому что живут в стерильной среде, едят обработанную пищу и пьют антибиотики.

«Есть теория, что микробиом человека в последнее время исчезает, и это одна из причин, по которой мы наблюдаем рост хронических заболеваний», — объяснил соавтор исследования Александр Костич, микробиолог из Гарвардской медицинской школы в Бостоне. Вопрос дезинфекции пространства — палка о двух концах, уверен ученый.

Также удалось выяснить, что в образцах кала жителей Европы и Северной Америки есть вид бактерии, который продуцирует слизь в кишечнике. Это приводит к  воспалениям, ожирению, диабету. У жителей развивающихся стран этого вида почти не нашли, и совсем его не было — в древних образцах.

Чтобы предупредить исчезновение некоторых микрорганизмов и изготавливать лечебные препараты в будущем, ученые собирают образцы фекалий аборигенов и народностей по всему миру.

Чтобы научиться по-новому создавать кубы

В 2018 году ученые в США выяснили, что австралийские вомбаты — единственные в мире животные, которые, несмотря на круглые анальные отверстия, производят экскременты в форме кубиков, и получили за это Шнобелевскую премию.

Оказалось, что животные формируют кубики в кишечнике, а выпущенный наружу материал используют в строительстве. «До недавнего времени было два способа изготовить кубик: залить материал в форму или вырезать. Теперь у нас есть вот этот третий способ», — говорила одна из участниц исследования Патрисия Янг.

Чтобы изучить экологию океана

В 2018 году команда ученых отправилась в экспедицию в Антарктику, чтобы провести самое детальное в истории исследование китовых фекалий. Экскременты собирались вылавливать с помощью дронов.

Считается, что фекалии китов сначала плавают на поверхности воды, а потом погружаются на дно и там работают как обогащенное железом удобрение, которое стимулирует рост фитопланктона — основу пищевой цепи в океане. Также экскременты действуют как самый мощный биологический источник для сохранения в воде углерода.

Еще немного о сыроварении в Альпах

Ученые нашли самые ранние свидетельства сыроварения в Европе, изучив фекалии шахтеров, которые добывали соль в старинных шахтах недалеко от поселка Гальштат в Австрии. Именно благодаря постоянной температуре около восьми градусов отходы жизнедеятельности древних людей в шахтах сохранились особенно хорошо.

В собранных образцах исследователи заметили два гриба: Penicillium roqueforti (Пенициллиум рокфорти) и Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи), которые сейчас используют в изготовлении сыров и другой пищи.

Также по фекалиям стало ясно, что шахтеры в Альпах употребляли злаки, некоторые фрукты, бобы и мясо. Причем 2700 тысячи лет назад злаки были цельнозерновыми, а в XVIII веке уже молотыми.

Подготовила Екатерина Тимофеева

Больше текстов о политике и обществе — в нашем телеграм-канале «Проект “Сноб” — Общество». Присоединяйтесь