丹尼索瓦人，一支對(duì)現(xiàn)代大洋洲、東亞、南亞和美洲原住人群有遺傳貢獻(xiàn)的古老型人類(lèi)，其遺傳特征的神秘面紗正在被揭開(kāi)。

澎湃新聞（m.nxos.com.cn）獲悉，10月30日凌晨，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線(xiàn)發(fā)表了來(lái)自中國(guó)考古界的一項(xiàng)重大研究成果，科學(xué)家在青藏高原白石崖溶洞遺址所保存的豐富的中更新世和晚更新世人類(lèi)活動(dòng)遺存中，成功獲取丹尼索瓦洞以外的首個(gè)丹尼索瓦人線(xiàn)粒體基因序列，揭示了丹尼索瓦人在距今約10萬(wàn)年至6萬(wàn)年前，甚至有可能到4.5萬(wàn)年間，曾長(zhǎng)期生活在青藏高原。

據(jù)蘭州大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所介紹，丹尼索瓦人，人骨化石發(fā)現(xiàn)較少，但遺傳特征研究深入，是新發(fā)現(xiàn)的一支古老型人類(lèi)，與曾廣泛分布在歐洲的尼安德特人是姐妹群，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)，是國(guó)際廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)。

白石崖溶洞。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

2019年，蘭州大學(xué)和中科院青藏高原研究所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了發(fā)現(xiàn)于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，利用古蛋白分析方法鑒定其為丹尼索瓦人，利用鈾系測(cè)年方法將其年齡確定為距今至少16萬(wàn)年。

發(fā)掘發(fā)現(xiàn)的石制品和動(dòng)物骨骼。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

此項(xiàng)研究，揭示夏河人下頜骨化石為丹尼索瓦洞以外發(fā)現(xiàn)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(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(lèi)活動(dòng)研究的雙重重大突破。此項(xiàng)研究成果于2019年發(fā)表在同為國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物的Nature雜志上，在國(guó)際國(guó)內(nèi)古人類(lèi)學(xué)界和考古學(xué)界引起轟動(dòng)，得到國(guó)內(nèi)外同行專(zhuān)家的廣泛肯定和支持，并入選教育部“2019年中國(guó)高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”、科技部“2019年中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”、Science雜志評(píng)選的“2019年度十大科學(xué)突破”、Archaeology雜志評(píng)選的“2019年度世界十大考古發(fā)現(xiàn)”、Science News雜志評(píng)選的“2019年度世界十大科技新聞”等。

然而，因?yàn)橄暮尤嘶b定為丹尼索瓦人主要依據(jù)古蛋白中的一個(gè)氨基酸，并且化石缺乏埋藏地層和共存考古遺存信息，因此，該化石盡管極大地推動(dòng)了青藏高原史前人類(lèi)活動(dòng)和丹尼索瓦人的研究，但其所揭露的這支分布在青藏高原上的丹尼索瓦人的信息卻也非常有限，比如我們對(duì)其時(shí)空分布、遺傳特征和文化內(nèi)涵等所知甚少。

沉積物DNA樣品采集（姚娟婷和陳曉珊）。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

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(kāi)始，由現(xiàn)中科院青藏高原研究所所長(zhǎng)陳發(fā)虎院士帶領(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(kāi)展考古調(diào)查和研究工作。2018年，由團(tuán)隊(duì)骨干張東菊教授帶領(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(guó)內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行多學(xué)科綜合研究。

光釋光樣品采集（李波和成婷）。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

經(jīng)過(guò)多年的努力，蘭州大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在白石崖溶洞的研究獲得重大研究成果，發(fā)現(xiàn)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(lèi)活動(dòng)遺存，成功獲取丹尼索瓦洞以外的首個(gè)丹尼索瓦人線(xiàn)粒體基因序列，揭示丹尼索瓦人在晚更新世長(zhǎng)期生活在青藏高原。

古環(huán)境重建土樣采集（王建，藺東鵬，申旭科，夏歡，李婷，張東菊，成婷，陳曉珊，姚娟婷）。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

蘭州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)掘和研究工作顯示，該遺址保存有連續(xù)的舊石器文化層和豐富的舊石器考古遺存，包括大量的石制品和骨骼遺存。石制品主要由采自洞前河谷的角頁(yè)巖和變質(zhì)石英砂巖礫石打制而成，打制技術(shù)以簡(jiǎn)單石核石片技術(shù)為主，有較多的刮削器等工具。骨骼遺存多較破碎，有人工砍砸和火燒痕跡，初步分析顯示，上部文化層以羚羊、狐貍、旱獺等中小型動(dòng)物為主，下部文化層則以犀牛、野牛、鬣狗等大中型動(dòng)物為主。沉積物的多指標(biāo)分析顯示，地層堆積主要為原生堆積，考古遺存未經(jīng)過(guò)明顯擾動(dòng)。

該團(tuán)隊(duì)介紹，洞穴沉積物一般來(lái)源和搬運(yùn)較為復(fù)雜，準(zhǔn)確測(cè)年較為困難。研究團(tuán)隊(duì)在第1-6層選擇了14件動(dòng)物骨骼在蘭州大學(xué)、北京大學(xué)和牛津大學(xué)進(jìn)行AMS14C測(cè)年，發(fā)現(xiàn)第4-6層的骨骼已經(jīng)超出14C測(cè)年上限。同時(shí)，在第2-10層采集了12個(gè)光釋光樣品，邀請(qǐng)澳大利亞伍倫貢大學(xué)李波副教授共同開(kāi)展單顆粒光釋光測(cè)年分析，共提取了30000多個(gè)長(zhǎng)石和石英顆粒進(jìn)行單顆粒光釋光測(cè)年。結(jié)合AMS14C和光釋光測(cè)年結(jié)果，建立貝葉斯年齡模型，為遺址建立了距今~19-~3萬(wàn)年的可靠年齡框架。

用于A(yíng)MS14C測(cè)年的骨骼樣品采樣（夏歡）。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

用于A(yíng)MS14C測(cè)年的骨骼樣品的骨膠原提取（陳曉珊）。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

沉積物DNA是一種新興的古DNA分析技術(shù)，考古遺址沉積物可追蹤相關(guān)遺址DNA保存狀況及可能存在的人類(lèi)，彌補(bǔ)了人類(lèi)化石一般可遇而不可求的缺憾，極大的擴(kuò)大了研究對(duì)象，打開(kāi)了研究舊石器考古遺址人群演化的新窗口。

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(lèi)研究所付巧妹研究員一起開(kāi)展沉積物DNA分析，張東菊教授與付巧妹研究員一起制定了古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(guò)程中不會(huì)受到現(xiàn)代人類(lèi)的污染。付巧妹研究員團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕獲釣取了242個(gè)哺乳動(dòng)物和人類(lèi)的線(xiàn)粒體DNA，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。并同時(shí)成功獲得了古人類(lèi)線(xiàn)粒體DNA,進(jìn)一步分析顯示其為丹尼索瓦人DNA。

白石崖溶洞遺址發(fā)現(xiàn)的石片。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

夏河人下頜骨化石。攝影：仇夢(mèng)晗；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

白石崖溶洞遺址發(fā)現(xiàn)的石制品。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

白石崖溶洞遺址發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物骨骼。攝影：韓源源；版權(quán)：張東菊，蘭州大學(xué)

結(jié)合地層測(cè)年結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人DNA主要出現(xiàn)于距今10萬(wàn)年和距今6萬(wàn)年前后，可能晚至距今4.5萬(wàn)年，顯示丹尼索瓦人在晚更新世長(zhǎng)期生活在該洞穴。更有趣的是，白石崖溶洞遺址6萬(wàn)年前的丹尼索瓦人DNA與來(lái)自俄羅斯阿爾泰山脈丹尼索瓦洞穴的晚期丹尼索瓦人（Denisova 3和Denisova 4）有最緊密的遺傳聯(lián)系。相反的，白石崖溶洞遺址光釋光測(cè)年約10萬(wàn)年前的丹尼索瓦人DNA則更早的與晚期的丹尼索瓦人分離開(kāi)來(lái)。以上結(jié)果在與古DNA領(lǐng)域泰斗——馬普進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所的Svante P??bo教授團(tuán)隊(duì)討論時(shí)得到了認(rèn)可。

綜合夏河下頜骨化石和白石崖溶洞的最新研究結(jié)果來(lái)看，丹尼索瓦人自倒數(shù)第二次冰期至末次冰期都生活在青藏高原，并且與阿爾泰山地區(qū)的晚期丹尼索瓦人有最緊密的遺傳聯(lián)系，不僅說(shuō)明其已對(duì)高寒缺氧環(huán)境成功適應(yīng)，而且進(jìn)一步證實(shí)丹尼索瓦人曾廣泛分布于歐亞大陸東側(cè)。

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(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(lèi)活動(dòng)歷史和厘清東亞古人類(lèi)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(guó)際最先進(jìn)的古DNA分析和光釋光測(cè)年技術(shù)，邀請(qǐng)多家國(guó)內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)緊密合作共同完成，是在中國(guó)考古遺址沉積物中提取古人類(lèi)DNA的第一個(gè)成功案例。該成果是國(guó)家第二次綜合科學(xué)考察項(xiàng)目的一項(xiàng)重大成果，也是青藏高原史前人類(lèi)活動(dòng)研究的一個(gè)階段性成果。此前，陳發(fā)虎院士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)人群定居青藏高原研究方面獲得重要成果，該團(tuán)隊(duì)后續(xù)的研究將為進(jìn)一步揭示青藏高原早期人類(lèi)歷史，特別是青藏高原丹尼索瓦人的體質(zhì)、遺傳和文化等特征等，提供更多科學(xué)證據(jù)和信息。

本文第一和通訊作者為蘭州大學(xué)教授、中科院青藏高原研究所和青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心特聘客座研究員張東菊，最后通訊作者為中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所付巧妹研究員，澳大利亞伍倫貢大學(xué)李波副教授和德國(guó)馬普實(shí)驗(yàn)室進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所Svante P??bo教授為共同通訊作者。