1981年，当时的研究生Melinda Zeder正在伊朗西南部的一个旧石器时代洞穴中整理动物骨骼时，她发现了一块无法识别的碎片。'当你无法分辨石头和骨头时，你会用舌头舔它，'现为史密森尼国家自然历史博物馆的考古动物学家Zeder说。'如果是骨头，它会粘住。' 这个物体没有粘住，实际上，它开始在Zeder的舌头上溶解。困惑的她转向更有经验的同事，问他这是什么。'哦，'他笑着说。'那是鬣狗的便便。
' 这种古老的粪便可以保存数千年，甚至保留其原始形状和颜色。考古学家通常可以根据大小和其他属性区分人类和动物的粪便。但事实证明，狗的粪便很难与人类的区分开来——这可能会让试图重建古代人饮食的研究人员感到困惑。哈佛大学的分子考古学家Christina Warinner说：'当我做讲座时，我会让观众猜测。他们总是猜错。
' 现在，Warinner和她的同事们开发了一种基于人工智能的工具，他们声称可以准确区分人类和狗的'古粪便'。在对跨越数千年的十几个样本进行分析后，他们得出了一个惊人的结论：考古记录中充满了狗的粪便。Zeder称这项新工作是一个'飞跃'，并希望这种方法能揭示狗驯化的关键里程碑。Warinner开始向世界各地的考古学家索取古代人类粪便样本时，她并没有想到这些。
她研究的是人类微生物群——生活在肠道中的大量细菌——是如何随时间变化的。这些变化受到我们居住的地方和我们所吃食物的影响，并与关节炎和肥胖等疾病有关。它们也在我们的粪便中留下了痕迹。然而，Warinner收到的样本让她感到困惑。'我们以为所有的样本都是人类的，'她说。'但我们得到的数据非常奇怪。' 狗的粪便可以从一个7000年前的中国农耕村庄中回收。
人类的古粪便可能含有犬类遗传物质的痕迹，因为有些人吃了狗。而狗的粪便可能含有人类DNA的痕迹，因为狗有时会吃人类的便便。但当Warinner的团队分析粪便中的遗传物质时——其中一些是以化石形式存在的——他们发现一些样本含有如此多的犬类DNA，以至于它们只能来自狗。
为了找到一种更好的区分两者的方法，Warinner转向了她的研究生Maxime Borry，他在马克斯·普朗克人类历史科学研究所攻读生物信息学博士学位。Borry收集了所有粪便样本中的DNA，这些样本不仅包括人类和狗的遗传物质，还包括微生物、植物以及肠道所有者中的其他任何东西的序列。然后，他训练了一个机器学习程序——该程序学习在大量数据中建立关联——使用现代人类和狗粪便样本。
研究人员将这个名为coproID的程序应用于13个样本，这些样本包括从7000年前的中国农耕村庄回收的粪便到400年前英格兰南部一个家庭的粪便。他们还测试了7个对照样本：不包含粪便但可能发现粪便的地方的沉积物，包括古代垃圾堆和人类骨骼的骨盆腔。该程序将所有对照样本分类为不太可能是粪便。该团队今天在PeerJ上报告说，它还自信地识别了7个古代粪便——5个为人类，2个为犬类。
Warinner说，其他三个样本的基因特征也表明它们来自犬类。最令人惊讶的发现之一来自17世纪的英国住宅。在1980年代的一次翻修中，工人们发现了一个装有'存款'的便盆——靠近原始屋顶。他们将其送到当地博物馆，那里几十年来的标签都是'三个人类粪便化石'。但coproID报告说，这些粪便来自一只狗。
'它怎么到那里的，谁能说呢，'阿伯丁大学的考古学家Kate Britton笑着说，她将便盆样本送给了Warinner。她怀疑，要么是某个后中世纪的主人太懒，没有带他们的狗去散步，要么是翻修工人开了一个玩笑。Zeder希望这种新方法能提供关于人狗关系进化的见解。我们驯化狗已经超过15000年，但具体的时间、地点和方式仍然是个谜。
她说，在某个时候，我们的犬类朋友从食肉狼进化成了杂食狗，因为人类开始喂它们餐桌上的残羹剩饭。使用粪便来标记狗的微生物群——然后是基因组——如何进化以处理这些新食物，可以揭示人类与犬类关系中的里程碑。'能够随着时间追踪这一点真的令人兴奋，'她说。然而，哥本哈根大学的分子地质考古学家Ainara Sistiaga表示，这种方法还没有准备好投入实际使用。
Sistiaga研究了从恐龙到尼安德特人的所有东西的粪便，她指出，用于训练coproID的犬类数据完全来自吃宠物食品的西方狗——这远非古代的饮食。这可能是为什么该程序在识别一些狗粪便时遇到困难的原因。'我们输入的数据越多，这个工具就会越有用，'她说。与此同时，Borry正在习惯他作为'研究狗便便的人'的新身份。
在最近的一次部门撤退中，他说，Warinner给每个人做了一次测验，Borry的团队输了。他的安慰奖：一个会拉Play-Doh的塑料狗。'我不认为这是给输家的奖品，'他说。'她只是真的很想把它给我。'