- +1
青藏高原溶洞提取DNA:追蹤神秘的丹尼索瓦人
對(duì)于現(xiàn)今的佛教僧侶來(lái)說(shuō),位于青藏高原海拔3200米處的白石崖溶洞是一處圣地。而對(duì)于古老的丹尼索瓦人來(lái)說(shuō),這里卻曾是他們的家園。丹尼索瓦人是一個(gè)已經(jīng)滅絕的人種,人們?cè)谖挥?800公里外西伯利亞的另一處溶洞里發(fā)現(xiàn)了他們DNA、牙齒和骨片,由此才知道他們的存在。研究人員去年曾提出,根據(jù)古蛋白成分來(lái)判斷,很久之前在西藏溶洞中所發(fā)現(xiàn)的頜骨屬于丹尼索瓦人。
然而,蘭州大學(xué)的考古學(xué)家張東菊和她的團(tuán)隊(duì)想要更多確鑿的證據(jù),包括DNA這一分子層面的黃金標(biāo)準(zhǔn),因此在2018年12月,團(tuán)隊(duì)開(kāi)始挖掘溶洞,挖掘前他們已向僧侶們保證只在夜間和冬季進(jìn)行,以免干擾信徒們做禱告。

穿戴防污裝備的考古學(xué)家們?cè)诙估飳?duì)白石崖溶洞進(jìn)行采樣。DONGJU ZHANG/LANZHOU UNIVERSITY
研究團(tuán)隊(duì)從黃昏干到黎明,室外的溫度在此期間驟降至零下18°C,他們每天早晨都會(huì)覆蓋好挖掘痕跡,終于他們的堅(jiān)持獲得了回報(bào)。就在10月30日,張東菊?qǐng)F(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上報(bào)道了首次在丹尼索瓦洞外發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人遠(yuǎn)古DNA:其線粒體DNA(mtDNA)取自溶洞沉積物,而非化石。
精確日期顯示,丹尼索瓦人在10萬(wàn)至6萬(wàn)年前(最近的年份可能為45000年前)生活在溶洞之中,而在那段時(shí)間,現(xiàn)代人都涌向了東亞地區(qū)。
盡管沒(méi)有參與此項(xiàng)研究,但牛津大學(xué)地質(zhì)年代學(xué)專(zhuān)家湯姆·海厄姆(Tom Higham)還是認(rèn)為:在此次研究中,雖說(shuō)發(fā)現(xiàn)的骨化石很少,但是可以表明“丹尼索瓦人曾廣泛分布在這個(gè)半球”。這也宣告在西伯利亞以外地區(qū)對(duì)丹尼索瓦人DNA長(zhǎng)期追索的結(jié)束。
“每年,我都會(huì)說(shuō)我們終究會(huì)找到(DNA證據(jù))。”來(lái)自德國(guó)馬普實(shí)驗(yàn)室進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所的共同作者斯萬(wàn)特·帕博(Svante P??bo)表示,“到現(xiàn)在這話已經(jīng)說(shuō)了十年了?!?/p>
丹尼索瓦人DNA現(xiàn)存在于亞洲各地人群的基因組中,這說(shuō)明這些遠(yuǎn)古人類(lèi)曾廣泛分布。但是,在白石崖溶洞發(fā)現(xiàn)的部分頜骨則是第一個(gè)化石證據(jù)。張東菊及其同事基于一種依賴(lài)蛋白質(zhì)變異的新方法,鑒定出該下頜骨是屬于丹尼索瓦人的。
然而這份聲明卻遭到了一些研究人員的質(zhì)疑,因?yàn)檫@種鑒定方法是全新的,而且沒(méi)人知道該頜骨是在溶洞的何處被發(fā)現(xiàn)的。
這些質(zhì)疑將不會(huì)持續(xù)太久。該研究由青藏高原研究所領(lǐng)頭,已進(jìn)行了多次沉積物采樣,并發(fā)現(xiàn)了灰燼中的木炭、1310個(gè)簡(jiǎn)易石器和579塊犀牛和鬣狗等動(dòng)物骨頭。
中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所的古生物學(xué)家付巧妹,設(shè)法從沉積物本身中提取了丹尼索瓦人線粒體DNA。這些線粒體DNA可能散落在糞便或尿液中,與丹尼索瓦人最接近。
同時(shí),伍倫貢大學(xué)的李波和澤諾比亞·雅各布斯(Zenobia Jacobs)帶領(lǐng)的地質(zhì)年代學(xué)家團(tuán)隊(duì),對(duì)相同沉積物樣品中的物質(zhì)進(jìn)行了年代測(cè)定。通過(guò)光學(xué)測(cè)年法,他們揭示了樣品中的礦物顆粒最后一次接受光照的時(shí)間,并展示了每顆顆粒的掩埋時(shí)間。盡管年代較近的沉積物曾受到干擾,但產(chǎn)生丹尼索瓦人線粒體DNA的四層分別是沉積在10萬(wàn)、6萬(wàn)和最近的4萬(wàn)5千年前。
參與丹尼索瓦洞測(cè)年的海厄姆表示,較早沉積物的測(cè)定時(shí)間似乎非??尚?。同時(shí),通過(guò)采取從相同沉積物樣品中提取DNA和日期這一方法,這項(xiàng)工作開(kāi)啟了“分子洞穴挖掘的新時(shí)代”,馬普實(shí)驗(yàn)室人類(lèi)歷史研究所的地質(zhì)年代學(xué)家卡特琳娜·杜卡(Katerina Douka)如是說(shuō)。
溶洞中的木炭顯示其居住者曾在此生過(guò)火。他們還使用了簡(jiǎn)單的石器,以及暗中觀察下面草地上吃草的動(dòng)物(從溶洞高處的開(kāi)口可知)。也許他們中還有一些人在警惕著現(xiàn)代人?,F(xiàn)代人在4萬(wàn)年前就已在這片領(lǐng)域繁衍生息。
在同期發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的另一項(xiàng)研究中,帕博(P??bo)報(bào)道稱(chēng),他們分別從現(xiàn)在蒙古和北京附近已有3萬(wàn)4千年和4萬(wàn)年歷史的化石中,提取了目前亞洲最古老的現(xiàn)代人類(lèi)DNA。
包括丹尼索瓦人DNA在內(nèi)的這些基因組是大約在5萬(wàn)年前交配后所留下的。但丹尼索瓦人序列不同于從現(xiàn)存的新幾內(nèi)亞人和澳大利亞原住民身上所發(fā)現(xiàn)的序列。德國(guó)馬普實(shí)驗(yàn)室進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所的古生物學(xué)家迪揚(yáng)多·馬西拉尼(Diyendo Massilani)認(rèn)為,智人一定與兩個(gè)丹尼索瓦人種群相遇并交配——一個(gè)發(fā)生在亞洲大陸,一個(gè)發(fā)生在東南亞。這進(jìn)一步證明丹尼索瓦人曾經(jīng)人數(shù)眾多,分布廣泛。
丹尼索瓦人給現(xiàn)代藏人留下了特殊的基因天賦:一種名為EPAS1的“超級(jí)運(yùn)動(dòng)員”基因變體,能幫助紅細(xì)胞有效地利用氧氣,這個(gè)基因正是在丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人中發(fā)現(xiàn)的。
張東菊及其同事認(rèn)為,青藏高原的丹尼索瓦人可能已經(jīng)適應(yīng)了高海拔地區(qū)的生活,而EPAS1可能也已經(jīng)在他們中間廣泛傳播,然后才遺傳給現(xiàn)代藏人的。
但是分子測(cè)年表明,EPAS1僅在過(guò)去的5000年間迅速傳播。加州大學(xué)默塞德分校名譽(yù)教授、考古學(xué)家馬克·阿爾登德弗(Mark Aldenderfer)表示,自然選擇只會(huì)青睞那些常年生活在高海拔地區(qū)人們的基因變異。丹尼索瓦人可能只是季節(jié)性地住在溶洞里。張東菊的團(tuán)隊(duì)還需要找到核DNA來(lái)檢驗(yàn)這一預(yù)感。
張東菊認(rèn)為,對(duì)溶洞進(jìn)行更多的挖掘工作,可以弄清DNA甚至是化石問(wèn)題。她表示:“對(duì)該溶洞的研究才剛剛開(kāi)始。”
(原標(biāo)題《中國(guó)溶洞內(nèi)提取DNA追蹤神秘的丹尼索瓦人(附視頻)|Science新聞》 澎湃新聞經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載 )





- 報(bào)料熱線: 021-962866
- 報(bào)料郵箱: news@thepaper.cn
滬公網(wǎng)安備31010602000299號(hào)
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證:滬B2-2017116
? 2014-2026 上海東方報(bào)業(yè)有限公司




