《科學》：克服「高反」的丹尼索瓦人

2020-11-03 中國科學報

作者 |丁佳

尼安德特人這幾個字雖然拗口，但由於掛著「歐洲人的祖先」的名號，早早就被寫進了中學生的生物課本。其實他們還有一支「姐妹群」，雖然對現代大洋洲、東亞、南亞和美洲的原住人群都有遺傳貢獻，卻一直不為人所知。

丹尼索瓦人是新發現的一支古老型人類，人骨化石發現較少，但遺傳特徵研究深入，是古人類學界廣泛關注的研究熱點。

10月30日，《科學》雜誌在線發表了中國研究團隊的一項研究成果，他們成功獲取了丹尼索瓦洞以外的首個丹尼索瓦人線粒體基因序列，最終揭示丹尼索瓦人適應了高寒缺氧的環境，在晚更新世就長期生活在青藏高原。

土壤沉積物DNA樣品現場 取樣研究團隊供圖

神秘的下頜骨

2019年，蘭州大學和中國科學院青藏高原研究所研究人員帶領的團隊報導了發現於青藏高原東北部白石崖溶洞的夏河人下頜骨化石的研究成果，他們利用古蛋白分析方法鑑定其為丹尼索瓦人，利用鈾系測年方法將其年齡確定為距今至少16萬年。該成果在《自然》雜誌上發表。

揭示夏河人下頜骨化石為丹尼索瓦洞以外發現的第一件丹尼索瓦人化石，白石崖溶洞遺址是青藏高原上最早的考古遺址，將丹尼索瓦人的空間分布首次從西伯利亞地區擴展至青藏高原，是丹尼索瓦人研究和青藏高原史前人類活動研究的雙重重大突破。

但因為夏河人化石鑑定為丹尼索瓦人主要依據的是古蛋白中的一個胺基酸，並且化石缺乏埋藏地層和共存考古遺存信息，因此，儘管該化石極大地推動了青藏高原史前人類活動和丹尼索瓦人的研究，但其揭露的這支分布在青藏高原上的丹尼索瓦人的信息卻非常有限，比如對其時空分布、遺傳特徵和文化內涵等仍所知甚少。

為全面了解夏河人下頜骨所代表人群在青藏高原生活的情況，自2010年開始，由中國科學院院士、現中國科學院青藏高原研究所所長陳發虎帶領的蘭州大學環境考古團隊深入高原，展開了進一步的調查。

沉積物裡「抽絲剝繭」

2018年，蘭州大學教授、中國科學院青藏高原研究所和青藏高原地球科學卓越創新中心特聘客座研究員張東菊帶領團隊，對白石崖溶洞遺址進行了首次考古發掘，並邀請國內外多個研究團隊進行多學科綜合研究。

他們發現，白石崖溶洞遺址保存有豐富的中更新世和晚更新世古人類活動遺存，包括連續的舊石器文化層和豐富的舊石器考古遺存、大量的石製品和骨骼遺存等。

張東菊介紹，這些石製品的打制技術以簡單的石核石片技術為主，有較多的刮削器等工具。

骨骼遺存大多較為破碎，有人工砍砸和火燒痕跡，初步分析顯示，上部文化層以羚羊、狐狸、旱獺等中小型動物為主，下部文化層則以犀牛、野牛、鬣狗等大中型動物為主。

科研人員對洞穴沉積物進行了同位素和光釋光測年分析，最終確定該遺址的可靠年齡是距今約19萬年~3萬年。

在這些沉積物中，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹等人運用一種新興的古DNA分析技術——沉積物DNA技術，試圖在其中尋找可能的古人類痕跡。

「我們通過實驗，嘗試捕獲釣取242個哺乳動物和人類的線粒體DNA。」

付巧妹說，分析顯示，沉積物中的動物古DNA與遺址發現的動物骨骼一致。

他們還成功獲得了古人類的線粒體DNA，進一步分析顯示其為丹尼索瓦人DNA。

結合地層測年結果，他們發現丹尼索瓦人DNA主要出現於距今10萬年和距今6萬年前後，可能晚至距今4.5萬年，這說明丹尼索瓦人在晚更新世就長期生活在該洞穴。

克服了「高反」的丹尼索瓦人

有趣的是，研究人員還發現，白石崖溶洞遺址6萬年前的丹尼索瓦人DNA與來自俄羅斯阿爾泰山脈丹尼索瓦洞穴的晚期丹尼索瓦人有著最緊密的遺傳聯繫。

「生活在青藏高原，又與俄羅斯『親戚』關係密切，這一切都說明，丹尼索瓦人那時可能適應了高寒缺氧環境，也進一步證實丹尼索瓦人曾廣泛地分布於歐亞大陸東側。」付巧妹說。

白石崖溶洞的最新研究成果，為白石崖溶洞遺址的丹尼索瓦人活動提供了可靠的地層學、考古學、年代學和分子學證據，為進一步理解丹尼索瓦人的時空分布、遺傳特徵、文化特徵、環境適應等提供了重要的科學依據，對重建青藏高原古人類活動歷史和釐清東亞古人類演化歷史具有重要意義。

該研究利用了國際最先進的古DNA分析和光釋光測年技術，邀請多家國內外研究團隊緊密合作共同完成，是在中國考古遺址沉積物中提取古人類DNA的第一個成功案例，是青藏高原第二次綜合科學考察的一項重大成果，也是青藏高原史前人類活動研究的一個階段性成果。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.abb6320

《中國科學報》 (2020-11-03 第1版 要聞 原題為《尋「土」識蹤：高原上的來客》)

編輯 | 趙路

排版 | 郭剛

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