古代土壌DNAを用いた遺跡の居住環境の復元

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20J00078
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 総合研究大学院大学
• 特別研究員: 澤藤 りかい 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員(CPD) (50814612)
• 研究期間 (年度): 2020-04-24 – 2025-03-31
• キーワード: 古代DNA / SedaDNA / 遺跡土壌

研究実績の概要

今年度はコペンハーゲン大学において、土壌DNA実験のオートメーション装置を用い、また大規模サーバを用いることで効率的に遺跡の土壌DNA解析を進めることができた。その成果のうちの一つとして、居住跡のピット底からの植物DNAの検出が挙げられる。竪穴住居跡である大島2遺跡(北海道)の土壌からDNAを抽出し、ショットガンシーケンス・植物DNAの濃縮（ターゲットキャプチャ）を用いてブドウ属・タラノキ属・カバノキ属・ヨモギ属・コナラ属などのDNAを検出することに成功した。この遺跡に関する考古学者・植物学者と議論を行い、DNAから同定された植物は遺跡から発見された遺物とよく一致すること、更に一部においては遺跡から出土していないが存在する可能性の高い植物も同定されたことが確認された。これらの植物DNAは特にピットの底に集中しており、当時の人々がどのような植物を利用していたかの情報が得られた。
また埋葬遺構からの土壌DNA解析も昨年度から引き続いて解析を進めた。勝連城跡の遺構の2個体の人骨とその周辺土壌から、ターゲットキャプチャの手法を用いてヒトmtDNAの解析に成功した。その結果、人骨周辺の土壌から得られるヒトmtDNAのハプログループは、その人骨から得られたmtDNAのハプログループと一致し、また古代DNAに特有なダメージパターンも見られた。このことから、将来的には人骨の発掘の際に周辺土壌を用いることでその人骨のmtDNAのスクリーニングに使える可能性があること、また人骨がないような埋葬遺構に関しても土壌からヒトDNAが得られる可能性があることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

コペンハーゲン大学において、土壌DNA実験のオートメーション装置を用い、また大規模サーバを用いることで効率的に解析を進めることができた。一方で、新型コロナウイルスの影響で遺跡の発掘調査にも影響が出ており、土壌が採取できる遺跡は限られており、以前採取した遺跡の土壌を中心に扱っている。

今後の研究の推進方策

今後は主に遺跡土壌に含まれる動植物のDNA解析を進める。またそれとともに土壌中のバクテリア・ウイルスも分析し、そこからどのような解析が可能か、何が分かる可能性があるかについて分析を進める。

研究成果

• [雑誌論文] A review of the spread and habitat of the genus Homo (2022)
  • 著者名/発表者名: Sawafuji Rikai、Tsutaya Takumi、Ishida Hajime
  • 雑誌名: Anthropological Science (Japanese Series) 巻: 130 ページ: 55～74
  • DOI: 10.1537/asj.220214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genomic ancestry, diet and microbiomes of Upper Palaeolithic hunter-gatherers from San Teodoro cave (2022)
  • 著者名/発表者名: 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.
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 5 ページ: 1262
  • DOI: 10.1038/s42003-022-04190-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Ancient Human DNA Analysis From Sediment Surrounding Human Bones. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sawafuji, R, Sawaura, R, Yokoo M.
  • 学会等名: The 22st Indo-Pacific Prehistory Association, IPPA22
  • 国際学会
• [学会発表] 埋葬人骨周辺土壌からのヒトDNA解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 澤藤りかい, 澤浦亮平, 横尾昌樹
  • 学会等名: 第76回日本人類学会大会・第38回日本霊長類学会連合大会
• [学会発表] 埋葬人骨周辺土壌からのヒトDNA解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 澤藤りかい, 澤浦亮平, 横尾昌樹
  • 学会等名: 第39回文化財科学会
• [学会発表] Sedimentary ancient DNA analysis of Hamanaka 2 site, Rebun Island, Hokkaido, Japan. (2022)
  • 著者名/発表者名: Sawafuji, R, Leipe, C, Weber, A, Kato, H, Ishida, H, Pedersen, M.
  • 学会等名: The 9th World Archaeological Congress WAC9
  • 国際学会