《Science》:古人类DNA证实丹尼索瓦人曾长期生活在青藏高原

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谁是丹尼索瓦人?

至少400多万年前,从四肢爬行到直立行走,最早的“人”出现在非洲。人类如何走出非洲,走上青藏高原,一直是科学界未解的谜题。

2008年,考古学家在西伯利亚阿尔泰山地区的丹尼索瓦洞中发现几块古人类化石。科学家们惊奇地发现,从化石中提取到的古DNA既不是生活在欧亚大陆的尼安德特人,也不是现代人,而是一个新的古老型智人。按照化石发现地点的地名,他们被命名为丹尼索瓦人。

为什么要研究丹尼索瓦人?

2014年,研究人员发现,藏族人群体内适应高寒缺氧环境的EPAS1基因,丹尼索瓦人居然也有。

丹尼索瓦人曾生活在青藏高原吗?他们如何适应高原的环境、如何生存?他们为人类进化史做出了哪些贡献?为了探究人类起源,寻找冰河时代曾与我们的祖先共同生活在这个世界上的神秘人类种群,科学家们开展了全世界范围的“搜索”。试图寻找丹尼索瓦人的活动轨迹、遗传特征。

基于核DNA测序的人类谱系分类

丹尼索瓦人也曾生活在青藏高原?

自2010年开始,任务六分队长、首席科学家陈发虎院士带领兰州大学环境考古团队在甘肃省夏河县境内的白石崖溶洞及其所在甘加盆地开展考古调查和研究工作。

2018年,团队骨干成员兰州大学教授、中科院青藏高原研究所特聘客座研究员张东菊带队对白石崖溶洞进行正式考古发掘。2019年5月,这一谜题终于有了被解开的希望。团队在此前发现于白石崖溶洞的古人类下颌骨化石上找到了线索。通过对化石进行测年、体质形态和古蛋白等分析,确定其为丹尼索瓦人或其近亲种。通过对化石外包裹着的碳酸盐结核进行铀系测年显示,该化石最迟形成于16万年前。

此项研究成果于2019年发表在国际顶级学术期刊Nature杂志上,在国际国内古人类学界和考古学界引起轰动,得到国内外同行专家的广泛肯定和支持,并入选Science杂志评选的“2019年度十大科学突破”、Archaeology杂志评选的“2019年度世界十大考古发现”和科技部“2019年中国科学十大进展”等。

下颌骨化石被鉴定为丹尼索瓦人的主要依据是古蛋白中的一个氨基酸。遗憾的是,由于时间久远,化石中并未提取到属于人类的古DNA。

白石崖溶洞考古发掘现场

白石崖溶洞遗址示意图

捕获丹尼索瓦洞外首个丹尼索瓦人古DNA

2020年10月30日,国际顶级学术期刊Science在线发表了丹尼索瓦人的最新研究成果——科研人员成功获取了丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列,揭示了丹尼索瓦人在距今约10万年和6万年前,甚至有可能晚到4.5万年,曾长期生活在青藏高原。

人类化石可遇而不可求,化石的保存状况也影响古DNA的提取。沉积物DNA是一种新兴的古DNA分析技术,打开了研究旧石器考古遗址人群演化的新窗口。

遗址发掘前,研究团队邀请中科院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员共同开展沉积物DNA分析。通过实验捕获,钓取了242个哺乳动物和人类的线粒体DNA。其中,成功获得了古人类线粒体DNA,并通过分析确定其为丹尼索瓦人DNA。

研究团队还在白石崖溶洞遗址各地层收集了大量石制品和骨骼遗存。通过AMS14C测年、单颗粒光释光测年分析等,建立贝叶斯年龄模型,为遗址建立了距今19万年至3万年的可靠年龄框架。

未来,研究团队还将对丹尼索瓦人的体质形态、遗传和文化等特征以及其在青藏高原上的时空分布、与东亚其他古人类以及现代人的关系等问题,开展进一步研究工作。

丹尼索瓦人的神秘面纱正在被揭开……

文章链接:https://science.sciencemag.org/content/370/6516/584

撰文:刘晓倩

图片提供:张东菊

编辑排版:刘晓倩、何  霞

审核:陈发虎、安宝晟、张东菊、汪亚峰、王光鹏

来源:中国科学院青藏高原研究所

总编辑:张海霞

总审核:张强弓

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