科学家们对来自19世纪两头臭名昭著的“食人”狮子断牙中的毛发进行了研究。他们的发现揭示了来自各种猎物物种的DNA，包括长颈鹿、人类、角马、水羚、角马和斑马，以及狮子自身的毛发。
在1898年，两头雄狮在肯尼亚的察沃河附近的桥梁建设者群体中造成了混乱。这两头狮子体型特别大且没有鬃毛，会在夜间偷偷接近营地，袭击帐篷并拖走受害者。这两头臭名昭著的察沃“食人狮”在被负责该项目的土木工程师约翰·亨利·帕特森中校击毙之前，至少造成了28人死亡。帕特森在1925年将这些狮子的遗骸出售给了芝加哥自然历史博物馆。
最近，由于芝加哥自然历史博物馆的研究人员与伊利诺伊大学香槟分校的科学家合作，进行了一项关于狮子受损牙齿中精细提取的毛发的详细研究。该研究利用显微镜和基因组学技术来识别狮子捕猎的各种物种。相关研究成果已发表在《当前生物学》杂志上。
这些毛发在1990年代初首次被发现，当时芝加哥自然历史博物馆的收藏经理托马斯·格诺斯克在存储中发现了这些狮子的头骨，并对其饮食痕迹进行了分析。他是第一个确认这些狮子为完全成年雄性的，尽管它们没有鬃毛，并且还注意到在它们年久失修的牙齿腔内积累了大量断裂和压缩的毛发。
在2001年，格诺斯克和罗斯福大学的教授兼芝加哥自然历史博物馆的兼职策展人朱利安·凯尔比斯·彼得汉斯报告了这些狮子牙齿状况不佳。他们建议，这种状况可能影响了狮子攻击人类的倾向，并注意到在破损和部分愈合的牙齿中有毛发嵌入。他们的初步分析表明，这些毛发很可能来自大羚羊、黑斑羚、角马、豪猪、疣猪和斑马等物种。
在新研究中，格诺斯克和彼得汉斯协调了对一些毛发的新一轮检查。共同作者肯尼亚国家博物馆的高级研究科学家奥盖托·穆韦比和内罗毕大学的研究员恩杜希乌·吉塔希进行了显微分析。伊利诺伊大学的博士后研究员阿丽达·德·弗拉明赫领导了该毛发的基因组分析，旁边是人类学教授里潘·S·马尔希。他们专注于在狮子牙齿中发现的四根独立毛发和三簇毛发。
马尔希、德·弗拉明赫及其团队致力于开发创新技术，通过对生物文物中发现的古代DNA进行测序和分析，揭示历史见解。他们与土著社区的合作提供了与人类迁徙和美洲历史背景相关的重要发现，为识别来自非洲的当代和古代象牙开发工具做出了贡献。他们还在从博物馆标本中分离和测序DNA方面取得了进展，并调查了美洲狗的迁徙模式和遗传历史。
在他们当前的研究中，德·弗拉明赫首先检查了狮子牙齿毛发中的剩余核DNA，发现有与年龄相关的降解指标。她解释说：“为了确认我们正在分析的样本的真实性，我们寻找在古代DNA中通常看到的模式。”
在验证样本后，德·弗拉明赫将焦点转向线粒体DNA。由于线粒体DNA是通过母系遗传的，它可作为追踪几代人之间的家庭关系的工具。
研究人员指出，关注毛发中的mtDNA提供了几个好处。先前的研究表明，毛发的结构可以很好地保护mtDNA，避免受到污染。此外，在细胞内通常发现的mtDNA数量大于核DNA。
“此外，由于线粒体基因组的规模远小于核基因组，因此在潜在猎物物种中更容易重建，”德·弗拉明赫表示。
该团队建立了一个各种潜在猎物物种的线粒体DNA谱系数据库，以便与从收集的毛发中获得的谱系进行比较。他们考虑了先前分析建议的物种以及狮子时期已知存在于察沃的物种。
研究人员还设计了提取和分析毛发样本中mtDNA的方法。
“我们甚至从短于你小指指甲的毛发碎片中获得了DNA，”德·弗拉明赫说道。
“通常，在试图从毛发中获取DNA时，科学家们会聚焦于毛囊，因为那里含有大量核DNA，”马尔希指出。“然而，这些是超过100年历史的毛发干片。”
这项研究提供了丰富信息。
“对毛发的DNA分析表明，狮子捕猎了长颈鹿、人类、角马、水羚、角马和斑马，此外还包括狮子自己的毛发，”研究人员指出。
研究结果表明，这些狮子共享来自线粒体DNA的母系血统，与早前的猜测一致，认为它们是兄弟。这些狮子的线粒体DNA也表明其起源于肯尼亚或坦桑尼亚。
研究小组确定，这些狮子至少捕猎了两头长颈鹿和一头可能来自察沃地区的斑马。
令人惊讶的是，他们发现了来自角马的线粒体DNA，尽管在19世纪90年代末，距察沃最近的角马种群大约在50英里外。然而，历史记载表明，这些狮子在返回袭击桥梁建设者营地之前，已经离开察沃地区约六个月。
此外，令人意外的是未发现水牛DNA，仅通过显微镜识别出一根水牛毛。“今天，我们知道水牛是察沃狮子偏好的猎物，”德·弗拉明赫提到。
“帕特森上校在察沃期间保持了一本手写日记，然而他从未记录见到过水牛或当地牛群，”凯尔比斯·彼得汉斯回忆道。
在此期间，该地区的牛和水牛种群由于牛瘟（一种自1880年代初由印度引入非洲的传染性病毒疾病）遭到严重破坏，正如凯尔比斯·彼得汉斯所指出的。
“它几乎消灭了牛及其野生亲属，包括海角水牛，”他补充道。
人类毛发中的线粒体基因组具有广泛的地理分布，但科学家们在这项研究中选择不进一步描述或分析它。
“今天能够在该地区发现后裔，为确保科学的伦理实践，我们采取了以社区为基础的方法来增强该更大项目的人文维度，”他们表示。
根据研究人员的说法，这些新发现大大扩展了可以从历史头骨和毛发样本提取的数据范围。
“我们现在理解，我们可以从超过一个世纪的单根毛发碎片中重建完整的线粒体基因组，”德·弗拉明赫总结道。
研究人员指出，数千根毛发嵌入了狮子的牙齿中，经过几年压实。未来的分析有望部分重建狮子的饮食，可能确定它们何时开始出现捕猎人类的行为。
马尔希还与伊利诺伊大学卡尔·R·伍斯基基因组生物学研究所有关联。
这项研究得到了国家科学基金会和美国农业部的支持。
