只有牙齒、顎骨和指骨,科學家憑什麼推斷丹尼索瓦人長這樣?

2021-02-13 世界科學

在把這種方法應用到丹尼索瓦人身上之前,卡梅爾和戈克姆安的團隊首先測試了它能否對尼安德特人進行成功預測,因為有數以百計的化石存在,他們的解剖結構已經為學界所知。

卡梅爾解釋說,通過這種方法對外貌所做的預測都是定性的和相對的:「我可以告訴你他們的手指更長,但我沒法精確地說它們要長2毫米。」

團隊發現了33個有可能通過甲基化模式預測的尼安德特人性狀。他們的研究結果準確預測了其中的29個,比如尼安德特人的臉比現代人的更寬,而頭更平。但研究也錯誤地預測了顱骨各塊骨頭之間連接處的凹痕(稱作骨縫),在現代人中間更寬。

他們預測這群遠古人有很多和尼安德特人相同的性狀,譬如,前額低而胸廓寬,但他們也鑑別出了一些差異之處,包括丹尼索瓦人的顎骨與顱骨更寬大。

雖然現在還不可能知道他們描繪的這幅肖像有多準確,但其中有一部分預測得到了來自化石殘骸的證據支持。

丹尼索瓦人化石記錄裡最具特徵性的一點是巨大的臼齒。儘管因為臼齒的大小未包含在研究團隊使用的資料庫裡,他們無法對這一點做出預測,但是他們還是得以確定丹尼索瓦人有很長的牙弓,這可能是對巨大牙齒的一種適應。

來自青藏高原的丹尼索瓦人化石是一塊擁有16萬年歷史的下頜骨,它的4個性狀裡有3個與戈克姆安和卡梅爾預測的相吻合。

此外,維奧拉在會議上展示過(但還沒有在論文裡正式描述過)的一塊來自丹尼索瓦洞的頭骨顯示,這個類群的頭部很寬——這與通過表觀遺傳做出的重構結果也是相符的。

但是,9月發表的一篇論文重構了丹尼索瓦人的指尖,結果表明他們的指尖和現代人的一樣細長,這就和預測裡像尼安德特人那樣的粗大手指不一樣了。(詳見丹尼索瓦人更像尼安德特人or 更像智人?從08年發現的那根手指說起)

 「我認為大方向是正確的,但具體到個別性狀的話,還有許多可以商榷的地方。」維奧拉說。

雖然這些預測讓他印象深刻,但他並不確定它們會如何被用於確定丹尼索瓦人實際的長相。潛在的丹尼索瓦人骨骼化石太過稀少,它們中的絕大多數都已經被拿去做DNA或蛋白質測試,那是目前唯一可以把遺骸與那個已經滅絕的古人類群體聯繫在一起的方式。

美國麻省理工學院的計算生物學家馬諾裡斯•凱利斯(Manolis Kellis)認為這是一種「絕對有效的方法」。凱利斯致力於處理表觀遺傳數據,他認為卡梅爾和戈克姆安的團隊很好地解釋了他們預測裡的不確定之處:「由此得到的結果是很可靠的。」

英國弗朗西斯•克裡克研究所的群體遺傳學家蓬託斯•斯科格隆(Pontus Skoglund)認為,未來科學家也許可以通過表觀遺傳學方法,重構只留有化石殘片、甚至只留有塵土DNA的古人類的解剖結構。不過他覺得這種方法最能大顯身手之處,還是用來預測像行為那種根本不留存在化石裡的性狀。

相關焦點

  • 科學家尿液中提取幹細胞再生牙齒
    先在試管中培養,然後植入失去牙齒患者的顎骨中,最後形成功能齊全的牙齒。 北京時間8月1日消息,中國科學家預測,從尿液中提出的幹細胞可使人重新長出失去的牙齒。中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員裴端卿領導的研究組已經用老鼠尿液製造出牙齒一樣的結構,因此認為有朝一日通過生物工程製造的「牙蕾」可植入失去牙齒的人的顎骨中。
  • 美國發現距今約3億年的剪刀齒鯊顎骨化石
    【每日科技網】   [導讀]美國一名礦工在肯塔基州一處200米深的礦井內發現了一塊長約46釐米的黑色顎骨化石,研究人員鑑定後認定這是被古生物學家稱作剪刀齒鯊的顎骨化石,距今約3億年。
  • 僅憑六塊化石,科學家就畫出丹尼索瓦女孩的模樣?
    近日,以色列和西班牙科學家根據丹尼索瓦人的表觀遺傳信息重建了其容貌,這是對丹尼索瓦人骨骼解剖學特徵的首次復原。丹尼索瓦人少女肖像圖 圖源:nature官網丹尼索瓦人是生活在上一個冰河時代的人類種群,因發現於西伯利亞的丹尼索瓦洞而得名。
  • 蘭州大學丹尼索瓦人研究成果入選美國雜誌Science News評選的2019...
    繼近日榮登美國《考古學》雜誌評選的2019年度世界十大考古發現之後,由蘭州大學環境考古團隊學術帶頭人陳發虎院士領銜、團隊成員張東菊副教授共同通訊的夏河人化石研究成果,與本年度其他丹尼索瓦人研究成果一起,再次入選Science News雜誌評選的2019年年度十大新聞,排名第五。
  • 蘭大丹尼索瓦人研究成果入選美國《科學新聞》雜誌年度十大新聞
    繼榮登美國《考古學》雜誌評選的2019年度世界十大考古發現之後由蘭州大學雙聘院士陳發虎領銜蘭州大學環境考古團隊成員張東菊副教授共同通訊的夏河人化石研究成果與本年度其他丹尼索瓦人研究成果一起再次入選美國《科學新聞》(《Science News》)雜誌評選的2019年度十大新聞(Top 10
  • ...蘭大丹尼索瓦人研究成果入選美國《科學新聞》雜誌年度十大新聞
    2019年,丹尼索瓦人研究取得多項進展:丹尼索瓦洞發現的兩塊頭骨碎片和指骨(Den-isova3)遠端豐富了丹尼索瓦洞內丹尼索瓦人的體質形態信息;丹尼索瓦洞內的考古地層與遺存研究推動了研究者對丹尼索瓦人在洞穴內的生存年代與文化內涵的了解。
  • 北極重大發現:7千萬年前罕見恐龍顎骨化石出土,古生物學史邁新頁
    北極海發現顎骨化石,科學家無意間找到新品種恐龍證據。新發現打破了北極地區只是「遷徙路徑」一說,恐龍可能終年在極區生活。
  • 【科學家的故事】解剖學和古生物學的創始人——居維葉
    居維葉為什麼能從動物的蹄和角,判斷出它吃什麼呢?其實,早在2000多年前,著名的古希臘科學家亞里斯多德就已經注意到這樣的事情:沒有一個動物同時具有長牙和角的。反芻動物有一種多重胃,但是牙齒很不行。也就是說,亞里斯多德已經發現,動物身上的不同器官之間,存在著某種聯繫。但是,亞里斯多德沒有深入研究這個問題。
  • 為什麼人類沒有進化出可以無限生長和再生的牙齒?
    乍一看,牙齒能夠無限生長而且還能夠再生,確實是一種很強的能力,這樣我們就不用擔心牙齒磨損問題,也不用擔心掉了一個牙後不美觀了,反正有再生和無限生長的能力,隨便「揮霍」就好了呀。但是,事實真的如此嗎?人類在進化中為什麼沒有進化出再生牙齒的能力和牙齒無限生長的能力呢?我們簡單的來探討一下這個問題。
  • 青藏高原所丹尼索瓦人研究成果入選Archaeology2019年度世界十大...
    青藏高原所丹尼索瓦人研究成果入選Archaeology2019年度世界十大考古發現 2019-12-17 青藏高原研究所 【字體:大 中 小】
  • 7萬年前丹尼瓦索少女長什麼樣?科學家用一小截指骨創建首張畫像
    科學家之所以得出這個結論,是因為十年前在西伯利亞的一個洞穴中發現了一些已經滅絕的原始人類的骨頭和牙齒。研究人員通過對丹尼瓦索人的DNA分析,第一次復原了神秘的古人類的畫像。該研究發表在周四出版的《細胞》(Cell Press)雜誌上。此前發現的丹尼瓦索人的骨頭碎片中,包括一根小指骨、牙齒和一根頜骨。
  • 從骨骼到心理,看一個人的牙齒的時候能看到什麼
    圖片來源:medicaldaily.com(JacquelineShawn/譯)笑容通常是別人首先注意到的地方,而牙齒無疑是決定笑容美麗與否最重要的因素。人們往往小看了牙齒的作用,大多時候希望牙齒更潔白更整齊,卻沒有意識到牙齒能反映出的不僅僅是我們喝了多少咖啡和茶葉。只需掃一眼別人的皓齒,你就能對他/她有如下基本卻頗為奇特的了解。
  • 科學網—蜥腳類恐龍可能長著「鳥嘴」
    但是科學家可能把這種龐然大物的一個關鍵特徵搞錯了。 研究人員在上周於澳大利亞布裡斯班市召開的古脊椎動物學會年會上報告說,這些遠古的大傢伙並沒有生著蜥蜴般的嘴唇,而是長有類似鳥類或海龜的喙。 蜥腳類恐龍可能是用這些喙來獲取大量的植物——只有這樣,它們才能長到創紀錄的大小。據分析,這些喙中長有大量的長釘狀牙齒。