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Reconstructions of living environments at archaeological sites using sedimentary ancient DNA

Research Project

Project/Area Number 22KJ1413
Project/Area Number (Other) 20J00078 (2020-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2020-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 03060:Cultural assets study-related
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

澤藤 りかい (2020-2021, 2023)  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員(CPD) (50814612)

Research Fellow 澤藤 りかい (2022)  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員(CPD) (50814612)
Project Period (FY) 2023-03-08 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords古代DNA / sedaDNA / 遺跡土壌 / SedaDNA / 古代DNA / 古代土壌DNA / 生物考古学 / 古代土壌DNA / 住環境 / 食物 / 病原体
Outline of Research at the Start

過去のヒトの居住環境を、古代土壌DNAを用いて分析・復元する手法を確立する。具体的には 、遺構の各区画(炉・トイレ・ゴミ捨て場・柱跡 ・水田跡など)から土壌を採取し、DNA抽出・配列解析(ショットガンシーケンス)を行う。これによって、各区画の使われ方によってDNA構成に どのような違いが出てくるのか(各区画のマーカーとなるDNAの探索)、古代土壌DNAから当時の食物・住居の素材・寄生虫などの衛生環境の情報 が得られるのか、を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

当該年度においてはいくつかの研究成果が挙げられた。特に動植物のDNAだけでなく、遺跡の土壌中に含まれる細菌叢の解析も行い、いくつかの興味深い知見が得られた。
・チェコの岩陰遺跡であるVelky Mamutak遺跡において、中石器から鉄器時代までの各堆積層から土壌を採取し、DNA配列を決定した。その結果、ヤギ・ブタ・ヒツジ・ウシなど、様々な家畜のDNAが新石器時代初期から青銅器時代にかけて得られ、それによく対応する家畜動物の糞の細菌叢も検出された。このことから、この遺跡では家畜が当時存在していただけでなく、そこで飼育していた可能性が高いことが示された。この成果は既に論文として投稿しており(Zampirolo, Holman, Sawafuji et al. bioRxiv)、申請者は家畜動物の糞の細菌叢の全ての解析を担当した。
・ウズベキスタンDalverzin遺跡のSector2,Sector9を含む10試料においてライブラリ作成に成功しショットガンシーケンスを完了した。得られたDNA配列データをバクテリア/古細菌/ウイルスと動植物(葉緑体・ミトコンドリア)の包括的なレファレンス配列にアライメントし、どのような分類群が含まれているか解析を行った。その結果、動植物では特にガマ・ヨシの古代DNAがSector2から顕著に検出され、Sector2は水路など水辺に近い環境であったことが推定された。またバクテリアに関しては、Sector9から好熱菌が多く検出され、古代DNA特有のダメージが見られた。このことから、この区画で何らかの人々の活動の影響により、恒常的に高温(50℃程度)が保たれているような状況だったと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

論文になるような成果がいくつか挙げられており、またピットの特徴や居住地に特徴的な土壌DNAの傾向など興味深い結果も得られている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は今までの成果を論文として執筆することに集中する。また英語論文だけでなく日本語での総説も執筆し、遺跡の土壌DNAから人類学・考古学においてどのようなことが分かる可能性があるのかをまとめ、多くの研究者にこの手法を知ってもらえるように努める。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 8 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] コペンハーゲン大学(デンマーク)

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  • [Journal Article] Perspectives and Future Developments Within Sedimentary DNA Research2023

    • Author(s)
      Holman Luke E.、Wang Yi、Sawafuji Rikai、Epp Laura S.、Bohmann Kristine、Pedersen Mikkel Winther
    • Journal Title

      Tracking Environmental Change Using Lake Sediments: Volume 6: Sedimentary DNA

      Volume: 21 Pages: 393-416

    • DOI

      10.1007/978-3-031-43799-1_13

    • ISBN
      9783031437984, 9783031437991
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  • [Journal Article] Early Pastoralism in Central European Forests: Insights from Ancient Environmental Genomics2023

    • Author(s)
      Zampirolo Giulia、Holman Luke E.、Sawafuji Rikai、Pt?kov? Michaela、Kova?ikov? Lenka、??da Petr、Pokorn? Petr、Pedersen Mikkel Winther、Walls Matthew
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2023.12.01.569562

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  • [Journal Article] A review of the spread and habitat of the genus <i>Homo</i>:2022

    • Author(s)
      澤藤りかい、蔦谷匠、石田肇
    • Journal Title

      Anthropological Science (Japanese Series)

      Volume: 130 Issue: 1 Pages: 55-74

    • DOI

      10.1537/asj.220214

    • ISSN
      1344-3992, 1348-8813
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    • Author(s)
      Scorrano G.、Nielsen S. H.、Vetro D. L.、Sawafuji R.、Mackie M.、Margaryan A.、Fotakis A. K.、Martinez-Labarga C.、Fabbri P. F.、Allentoft M. E.、Carra M.、Martini F.、Rickards O.、Olsen J. V.、Pedersen M. W.、Cappellini E.、Sikora M.
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04190-2

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      Takumi Tsutaya Meaghan Mackie Rikai Sawafuji Takako Miyabe窶侵ishiwaki Jesper V. Olsen Enrico Cappellini
    • Journal Title

      Molecular Ecology Resources

      Volume: 0 Issue: 6 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1111/1755-0998.13380

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    • Author(s)
      Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Sudo Takeaki、Sawafuji Rikai、Saso Aiko、Ueda Shintaroh、Watanabe Takayasu、Nemoto Takashi、Kano Chihiro、Nagai Takahiko、Ohsugi Yujin、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Kobayashi Hiroaki、Iwata Takanori
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 11 Pages: 723821-723821

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      10.3389/fcimb.2021.723821

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    • Author(s)
      Alpaslan-Roodenberg Song、Anthony David、Babiker Hiba、et al. including Matsumura Hirofumi
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      Nature

      Volume: 599 Issue: 7883 Pages: 41-46

    • DOI

      10.1038/s41586-021-04008-x

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    • Author(s)
      澤藤りかい, 蔦谷匠, 石田肇
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      Volume: 0 Pages: 101-112

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  • [Journal Article] Applications of mass spectrometry-based proteomics in archaeology and palaeoanthropology2020

    • Author(s)
      澤藤りかい、蔦谷匠
    • Journal Title

      Anthropological Science (Japanese Series)

      Volume: 128 Issue: 1 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1537/asj.200213

    • NAID

      130007863815

    • ISSN
      1344-3992, 1348-8813
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  • [Journal Article] 環境DNAから読み解く古環境と文化2020

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      澤藤りかい, 太田博樹, 石田肇
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      アジアにおけるホモ・サピエンス定着プロセスの地理的編年的枠組み構築4(パレオアジアA01班2019年度研究報告)

      Volume: - Pages: 114-118

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      Sawafuji. R.
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      SedaDNA Meeting Potsdam: Shedding light on current developments in Paleo Ecological Genomics.
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  • [Presentation] Ancient human DNA from archaeological sediments: insights from sediments surrounding human bones and in settlements.2023

    • Author(s)
      Sawafuji, R, Sawaura, R, Yokoo M, Pedersen, M.
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      The 10th Meeting of the International Society for Biomolecular Archaeology ISBA10.
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      Sawafuji, R, Sawaura, R, Yokoo M.
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      澤藤りかい, 澤浦亮平, 横尾昌樹
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      澤藤りかい
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      澤藤りかい, 蔦谷匠, 石田肇
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      澤藤りかい, 上原麗, 石田肇
    • Organizer
      パレオアジア文化史学第9回研究大会
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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-12-25  

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