歯の汚れが古代人の暮らしを解き明かす

歯石から抽出したDNAには未知の情報がいっぱい詰まっていた

2016.03.22
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ヒトのDNAと細菌を含む化石化した歯垢。歯垢から、古代の文明の手がかりも得られるはずだ。 (Photograph by Siphiwe Sibeko, Reuters)
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 歯医者にとっては厄介なあるものが、考古学者にとっては喉から手が出るほど貴重なお宝だった。700年前の歯についた歯垢から、研究者たちがDNAを採り出すことに成功したのだ。古代の暮らしを知る手がかりになる。

 歯石や歯垢、食べかすといった、歯医者がかき落とす固まった歯の汚れには、古代人の歯や骨の25倍ものDNAが含まれている。形質人類学の専門誌『アメリカン・ジャーナル・オブ・フィジカル・アンスロポロジー』に発表された論文の中で、クリスティーナ・ワーリナー氏と共同研究者たちは、歯垢を研究に取り入れた経緯について詳述し、その手法を用いたからこそ、古代世界の情報を収集できたと述べている。

 歯石は、人がまだ生きているうちから歯垢が固まって体の一部になったものだ。初めは、細菌や食べかすが唾液と交じった歯垢の状態。それを歯ブラシやフロスで取り除かないと、唾液に含まれるリン酸カルシウムによって固まり、何層にも重なっていく。琥珀の中の虫のように、細菌や食べ物、ヒトのDNAやタンパク質が歯石には閉じ込められているのだ。

 ワーリナー氏は、米国イリノイ州のノリスファームズと呼ばれる遺跡で、700年ほど前に埋葬された北米先住民の人骨6体から歯石を採取した。歯石は大半が細菌であるため、含まれている古代のDNAのうち、ヒトのものは1パーセントに満たない。それでも、6体それぞれにミトコンドリア・ゲノムの全配列を決定できるだけのヒトのDNAが含まれていた。分析に必要だった歯石はわずか20ミリグラムだった。

 DNAを抽出する場合、骨の欠片を砕き、粉末にするのが一般的だ。しかし、北米先住民などは、祖先の遺骨や歯を傷つけることを嫌がることが多い。歯石はヒトの組織ではないので、遺体そのものを傷つけずにDNAを取り出すことができ、これまであまり進んでいなかった先住民の研究に新たな道が開けるだろう。(参考記事:「米先住民の起源はアジア、DNA分析」

 ミトコンドリア・ゲノムを手がかりにすれば、北米先住民の移動の変遷や、夫が妻の村落に移り住む妻方居住制という社会だったのかを解明できるかもしれない。これまでの研究では突き止められなかった歴史だ。「先史時代の北米の遺伝的多様性については、あまり詳しくわかっていません」と、米カンザス大学のジェニファー・ラフ氏(今回のDNA研究には参加していない)は語る。(参考記事:2015年1月号「アメリカ大陸 最初の人類」

「本当にわくわくします。大いに期待できる手法ですからね」。そう語るのは、カナダ・カルガリー大学のアン・カッツェンバーグ氏だ。彼女も今回の研究には加わっていない。

 歯石からDNAを抽出できるか、ワーリナー氏も初めのうちは確信がもてなかった。「みんなに言われたんです。うまく行きっこない、歯石になんかDNAはない、なぜそんなものを調べるのかって」と、ワーリナー氏。最初にDNAを抽出しようとした時、検出装置にエラーメッセージが出た。やっぱり無理だったのかと思って調べてみると、歯石に含まれているDNAの量が多すぎて、装置の検出能力を超えていたことがわかったのだ。

「古代人のDNAの宝庫だとしか、言いようがありません」とワーリナー氏は言う。「うれしくて踊り出しました」

 ワーリナー氏は今、オクラホマ州やアラスカ州の先住民たちに、彼らの先祖の遺体から歯石を採取させてもらえないかと打診している。(参考記事:「北米先住民の氷河期の埋葬跡から副葬品」

 「世界のどこであっても、出土した遺骨と文化的・生物学的なつながりが明らかな子孫がいる場合、彼らの思いを尊重する必要があります。決めるのは、彼らですから」と語るのは、ラフ氏だ。「きめ細かい配慮が本当に大切なんです」

文=Anna Nowogrodzki/訳=倉田真木

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