發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人基因的省白石崖索瓦白石崖溶洞。
“夏河人”頷骨化石，因出原生證實(shí)他就是土證丹尼索瓦人。
專家在洞穴內(nèi)采集樣本。曾青
（神秘的藏高地球uux.cn報(bào)道）據(jù)東網(wǎng)：中國一支聯(lián)合考古團(tuán)隊(duì)周五（30日）公布，在甘肅省一個(gè)白石崖溶洞的甘肅沉積物中，成功提取10萬年前居于俄羅斯西伯利亞地區(qū)的省白石崖索瓦丹尼索瓦人（Denisovan）基因線粒體，證明這支在約4.5萬年前已滅絕的溶洞人基神秘人種，也曾在包括中國在內(nèi)的丹尼亞洲地區(qū)廣泛分布。
發(fā)現(xiàn)線粒體的因出原生白石崖溶洞，位于青藏高原東北部海拔3,土證200多米，同一地點(diǎn)在上世紀(jì)80年代，曾發(fā)現(xiàn)一件前所未見的古人類下頷骨化石，被命名為“夏河人”。來自蘭州大學(xué)及中國社會(huì)科學(xué)院古人類研究所等機(jī)構(gòu)的考古專家團(tuán)隊(duì)，10年前開始在同一洞穴展開研究工作，直至最近才有所發(fā)現(xiàn)，并由這基因線粒體證實(shí)“夏河人”其實(shí)就是丹尼索瓦人。
20世紀(jì)末，俄羅斯考古人員在阿爾泰山丹尼索瓦洞穴內(nèi)，發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人的化石。當(dāng)時(shí)出土的除一節(jié)指骨和3顆牙齒化石，更包括一批精美的石器。比起同期的尼安德特人，丹尼索瓦人的化石資料一向極為罕有，因此不能得知他們的長相和體態(tài)，只可以由遺傳學(xué)基因分析去了解他們。
這次在甘肅省的發(fā)現(xiàn)，亦是首次在阿爾泰山以外發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人足跡，被認(rèn)為是考古學(xué)上的里程碑。有關(guān)研究結(jié)果刊于周五出版的《科學(xué)》雜志。
相關(guān)報(bào)道：白石崖溶洞遺址發(fā)現(xiàn)晚更新世丹尼索瓦人DNA
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中科院青藏高原所：10月30日凌晨兩點(diǎn)，國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Science在線發(fā)表了題為“青藏高原白石崖溶洞晚更新世沉積物中發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人基因”（Denisovan DNA in Late Pleistocene sediments from Baishiya Karst Cave on the Tibetan Plateau）的重要成果。此項(xiàng)研究為中科院青藏高原所陳發(fā)虎院士與蘭州大學(xué)、中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、德國馬普學(xué)會(huì)進(jìn)化人類學(xué)研究所等多家研究單位合作完成。
丹尼索瓦人，首次發(fā)現(xiàn)于阿爾泰山丹尼索瓦洞，是新發(fā)現(xiàn)的一支古老型人類。盡管丹尼索瓦人人骨化石材料較少，但通過深入研究其遺傳特征，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、南亞和美洲原居民有遺傳貢獻(xiàn)，是國際廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn)。
2019年，中科院青藏高原所與蘭州大學(xué)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16萬年。這是青藏高原上發(fā)現(xiàn)最早的人類活動(dòng)證據(jù)，也是除丹尼索瓦洞以外發(fā)現(xiàn)的首件丹尼索瓦人化石，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)表在同為國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊的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。
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仍非常有限，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。
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，陳發(fā)虎院士帶領(lǐng)的蘭州大學(xué)環(huán)境考古團(tuán)隊(duì)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)國內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開展多學(xué)科綜合研究。
經(jīng)過多年的努力，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)丹尼索瓦人線粒體基因序列，揭示丹尼索瓦人在晚更新世長期生活在青藏高原。
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巖和變質(zhì)石英砂巖礫石打制而成，打制技術(shù)以簡單石核石片技術(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)過明顯擾動(dòng)。
洞穴沉積物一般來源和搬運(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)李波副教授共同開展單顆粒光釋光測(cè)年分析，共提取了30000多個(gè)長石和石英顆粒進(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-~3萬年的可靠年齡框架。
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遠(yuǎn)古人類，彌補(bǔ)了人類化石一般可遇而不可求的缺憾，極大地?cái)U(kuò)大了研究對(duì)象，打開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)物與古人類所付巧妹研究員一起開展沉積物DNA分析研究，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)送過程中不會(huì)受到現(xiàn)代人類的污染。付巧妹研究員團(tuán)隊(duì)通過高效的古DNA捕獲技術(shù)嘗試釣取35個(gè)樣品的242種哺乳動(dòng)物和人類的線粒體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(cè)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。更有趣的是，通過線粒體DNA系統(tǒng)發(fā)育樹分析，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（Denisova 3和Denisova 4）有最緊密的遺傳聯(lián)系。這是首次在丹尼索瓦洞穴之外的地方發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人，是支撐丹尼索瓦人分布廣泛的一個(gè)有力證據(jù)。
綜合夏河下頜骨化石和白石崖溶洞的最新研究結(jié)果來看，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，說明其基本適應(yīng)高寒缺氧環(huán)境，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)和遺傳學(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)歷史和厘清東亞古人類演化歷史具有重要意義。此項(xiàng)成果是第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究專項(xiàng)產(chǎn)出的一項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，也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。此前，陳發(fā)虎院士帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)人群定居青藏高原研究方面取得重要成果，后續(xù)研究將為進(jìn)一步揭示青藏高原早期人類歷史，特別是青藏高原丹尼索瓦人的體質(zhì)形態(tài)、遺傳和文化特征等，提供更多科學(xué)證據(jù)和關(guān)鍵信息。
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。
論文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/370/6516/584
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