青藏高原發(fā)現(xiàn)10萬年前古人類DNA

編輯:張旭|2020-11-03 10:05:25|來源:光明網(wǎng)

光明日?qǐng)?bào)北京10月30日電(記者李韻)30日,在國家文物局于北京召開的“考古中國”重大項(xiàng)目重要進(jìn)展工作會(huì)上,記者獲悉,甘肅夏河白石崖溶洞遺址取得的重大成果,于30日凌晨兩點(diǎn)在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Science在線發(fā)表。

 

白石崖位于青藏高原東北部,幾十年前在這里發(fā)現(xiàn)了一塊人類的下頜骨化石。蘭州大學(xué)和中國科學(xué)院青藏高原研究所學(xué)者組成的研究團(tuán)隊(duì)將之命名為“夏河人”。經(jīng)過研究,團(tuán)隊(duì)利用古蛋白分析方法鑒定其為丹尼索瓦人,利用鈾系測年方法將其年齡確定為距今至少16萬年。這次發(fā)布的最新成果是,研究團(tuán)隊(duì)成功從白石崖溶洞的沉積物中獲取丹尼索瓦人的線粒體基因序列,古DNA研究揭示,丹尼索瓦人在晚更新世長期生活在青藏高原。

 

丹尼索瓦人,因其最早的化石標(biāo)本2008年發(fā)現(xiàn)于西伯利亞丹尼索瓦洞而得名,是“全新人種”。它屬于古老型智人,介于直立人和現(xiàn)代人之間,在一部分時(shí)間也和現(xiàn)代人共存過,對(duì)現(xiàn)代大洋洲、東亞、南亞和美洲原住人群有遺傳貢獻(xiàn),成為國際廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)。

 

在白石崖溶洞發(fā)現(xiàn)的夏河人下頜骨化石,是丹尼索瓦洞以外發(fā)現(xiàn)的第一件丹尼索瓦人化石。這一發(fā)現(xiàn)將丹尼索瓦人的空間分布首次從西伯利亞地區(qū)擴(kuò)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(dòng)研究的雙重重大突破。此項(xiàng)研究成果于2019年發(fā)表在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物Nature雜志上,在國際國內(nèi)古人類學(xué)界和考古學(xué)界引起轟動(dòng),得到國內(nèi)外同行專家的廣泛肯定和支持。盡管最新成果在Science發(fā)表是北京時(shí)間深夜兩點(diǎn),仍然立即受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。

 

中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院青藏高原研究所所長陳發(fā)虎在接受記者采訪時(shí)介紹,北京人生活在70萬至20萬年前,他們與現(xiàn)代人有什么關(guān)系,一直沒有確切的證據(jù)講清楚。而生活于距今至少16萬年的丹尼索瓦人,正是其中的一環(huán)。因而,此項(xiàng)研究成果填補(bǔ)了人類起源歷程中的重要缺環(huán)。

 

另一方面,此前研究顯示,現(xiàn)代智人于3萬至4萬年前到達(dá)青藏高原。而此次研究表明,可能攜帶了適應(yīng)高寒缺氧環(huán)境基因的丹尼索瓦人,先于現(xiàn)代智人來到青藏高原,且在第四紀(jì)最大冰期成功生活在寒冷缺氧的高海拔區(qū)域。這一成果為進(jìn)一步揭示現(xiàn)代藏族和夏爾巴人群的高海拔環(huán)境適應(yīng)基因來源提供了新線索。正如北京大學(xué)考古文博學(xué)院教授王幼平所說:“這顛覆了我們的認(rèn)知,改寫了中國舊石器時(shí)代考古歷史。”

 

盡管通過研究,得知夏河人就是丹尼索瓦人,但對(duì)這塊化石所代表的人群在青藏高原生活的情況,所知仍然甚少。為此,團(tuán)隊(duì)使用了一種新的技術(shù)手段——沉積物DNA分析技術(shù)。陳發(fā)虎稱之為“分子化石”。人的骨骼會(huì)隨著時(shí)間灰飛煙滅,但其攜帶的DNA會(huì)留在土壤里、湖泊的淤泥里。這是一種新興的古DNA分析技術(shù),彌補(bǔ)了人類化石可遇而不可求的缺憾。

 

遺址發(fā)掘前,研究團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的研究員付巧妹一起開展沉積物DNA分析。研究團(tuán)隊(duì)骨干、蘭州大學(xué)教授張東菊與付巧妹一起制定了古DNA分析沉積物樣品的采樣計(jì)劃,確保樣品采集和運(yùn)送過程中不會(huì)受到現(xiàn)代人類的污染。

 

付巧妹告訴記者,工作的難點(diǎn)在于區(qū)分。沉積物中混雜著各種來源的DNA,不僅有人的,也有動(dòng)植物的。找到人的DNA,還要區(qū)別出分屬于哪個(gè)個(gè)體。分析顯示,沉積物中的動(dòng)物古DNA,包括犀牛、鬣狗等滅絕動(dòng)物,與遺址發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物骨骼遺存一致。同時(shí)成功獲得了古人類線粒體DNA,進(jìn)一步分析顯示其為丹尼索瓦人DNA。結(jié)合地層測年結(jié)果,發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人DNA主要出現(xiàn)于距今10萬年和距今6萬年前后,可能晚至距今4.5萬年,說明丹尼索瓦人在晚更新世長期生活在該洞穴。

 

“抓一把土就能知道他是誰”,這種“神奇”的技術(shù)為舊石器考古遺址研究打開了新窗口。“有了這種技術(shù),復(fù)原古人類的體貌,就容易多了吧。”對(duì)于記者的設(shè)想,陳發(fā)虎表示,以目前技術(shù)的發(fā)展,這是個(gè)可以期待的愿景。

 

本次公開的最新研究成果,為白石崖溶洞遺址的丹尼索瓦人活動(dòng)提供了可靠的地層學(xué)、考古學(xué)、年代學(xué)和分子學(xué)證據(jù),為進(jìn)一步理解丹尼索瓦人的時(shí)空分布、遺傳特征、文化特征、環(huán)境適應(yīng)等研究提供了重要科學(xué)依據(jù),并且對(duì)重建青藏高原古人類活動(dòng)歷史,以及厘清東亞古人類演化歷史具有重要意義。此項(xiàng)成果,由蘭州大學(xué)主導(dǎo),利用國際最先進(jìn)的古DNA分析和光釋光測年技術(shù),邀請(qǐng)多家國內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)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(gè)成功案例。

 

自2010年開始,由中科院青藏高原研究所所長陳發(fā)虎帶領(lǐng)的蘭州大學(xué)環(huán)境考古團(tuán)隊(duì),即已在白石崖溶洞及其所在甘加盆地開展考古調(diào)查和研究工作。2018年,由蘭州大學(xué)教授張東菊帶領(lǐng)的以蘭州大學(xué)研究生為主的環(huán)境考古團(tuán)隊(duì),對(duì)白石崖溶洞遺址進(jìn)行首次考古發(fā)掘,并邀請(qǐng)國內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行多學(xué)科綜合研究。

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