青藏高原發現16萬年前丹尼索瓦人化石
記者 楊睿
上世紀80年代一位僧人在甘肅夏河地區白石崖溶洞中無意間發現一件骨骼，在近40年後被科學家確定是16萬年前青藏高原上一個丹尼索瓦人的下頜骨化石。國際學術期刊《自然》雜誌近日發表的一篇新研究稱，科研人員通過對化石中的古蛋白進行提取分析，最終得此判斷。這也是科學界首次發現證據證明，丹尼索瓦人曾出現在西伯利亞丹尼索瓦洞以外的地方。
研究結果表明，這種古人類在中更新世時期就已經出現在青藏高原，並且早在智人來到這片區域之前就已經成功地適應了高海拔地區的低氧環境。這一新發現將青藏高原這一高海拔地區的最早人類證據由此前報道的約3萬-4萬年前推早至距今16萬年前。
丹尼索瓦人與尼安德特人都是人類的近親。在現代人成為人屬中唯一存活的物種之前，丹尼索瓦人、尼安德特人曾經和我們現生人群的祖先——現代智人在地球上共同生活。科學家們通過比對丹尼索瓦人、尼安德特人和現代智人的基因組序列後發現，丹尼索瓦人和尼安德特人是姐妹群關係（由同一祖先衍生的兩個分支），他們的祖先早前便與現代人祖先分道揚鑣。至少在39萬年前，他們也已經成為相互獨立的兩個物種。尼安德特人和丹尼索瓦人雖然先後滅絕，但通過與智人雜交，他們的基因得以流傳至今。
在此篇最新研究發表之前，丹尼索瓦人曾存在於世的唯一直接證據就是在遙遠西伯利亞的丹尼索瓦洞穴中出土的化石碎片。科學家根據提取的古DNA推斷，這是人屬中一個已經滅絕的、此前未知的物種，並將其稱為「丹尼索瓦人」。
該研究第一作者為現任中科院青藏高原研究所所長陳發虎院士，據蘭州大學官網，陳發虎1990年起在蘭州大學地理系任教，1992年任副教授，1995年任教授和自然地理學博士生導師。歷任蘭州大學地理系副主任、蘭州大學首屆資源環境學院院長、蘭州大學副校長、校學術委員會副主任、西部環境與氣候變化研究院學術委員會主任等職務。2015年入選中國科學院院士。該研究除陳發虎團隊外，亦有中科院古脊椎動物與古人類研究所、德國馬克斯?普朗克進化人類學研究所等境內外多家科研單位的科研人員參與。
4月28日，針對這項考古學研究的電話新聞發布會召開。該研究的共同作者、蘭州大學資源環境學院副教授張東菊、博士生夏歡介紹了研究的相關情況並回答媒體提問。
在張東菊的講述中，1980年在甘肅省甘南藏族自治州西北部的夏河縣，一位僧人在一處洞穴中修行時發現了一件疑似人類骨骼，他將這件疑似骨骼獻給了當時在甘青地區極具影響力的六世貢唐活佛。
活佛看到這件骨骼時，意識到這可能是一件古人類化石，隨後將其交給正在內蒙薩拉烏蘇遺址做研究的原中科院寒區旱區環境與工程研究所的董光榮研究員進行研究。隨後，董光榮研究員邀請蘭州大學陳發虎教授對化石一起開展研究，然而，因大家各自事務繁忙，共同研究的計劃就這樣一直擱置著。直到2010年前後，陳發虎團隊才決定將這件化石的研究提上日程。
從《自然》雜誌公布的照片上看，這件化石實際上是一個古人類下頜骨右側的一半。張東菊介紹，該古人類的下頜骨化石上只有兩顆完整的牙齒，分別是第一臼齒和第二臼齒，而第三臼齒還沒有萌發。其他牙齒有一點牙根部分，但並不完整。
張東菊在新聞發布會上提到，這件化石性狀比較原始，明顯的特點就是牙齒比較大。此外，現代人在骨骼上的一個明顯特徵是有下巴，但從這塊化石的原始性狀能夠看出這個古人類並沒有下巴頦。研究團隊根據牙齒萌發的情況推斷，這個古人類可能是處於青少年時期的個體，在13至18歲之間，目前還沒有辦法判斷該個體的性別。
在這件化石的研究沒有提上議程前，西伯利亞的一個洞穴卻引起了世人的關注，這就是在古人類研究歷史上赫赫有名的丹尼索瓦洞（Denisova Cave）。它位於西伯利亞南部阿爾泰山脈的一個峽谷中，峽谷北部連接西伯利亞草原，南部毗鄰中國與蒙古。18世紀，一位名叫丹尼斯的俄羅斯隱士在此居住，該洞也由此得名。上世紀70年代開始，俄羅斯的考古學家們便開始在該洞穴開展考古發掘工作，並發現了例如鬣狗和熊的化石、人類骨骼碎片、石制工具以及手鐲、珠子等裝飾品。
2008年，考古學家們在丹尼索瓦洞穴中發現了一塊指骨化石。之後，德國馬克斯?普朗克進化人類學研究所的斯萬特?帕波（Svante Paabo）等人從這塊指骨中提取了DNA，並繪製出基因組序列。科學家由此首次推斷，這是人屬中一個已經滅絕的、此前未知的物種，並將其稱為「丹尼索瓦人」。而在這塊指骨被發現的丹尼索瓦洞穴里，也曾經住過尼安德特人。
在青藏高原發現丹尼索瓦人下頜骨化石的成果未發表之前，丹尼索瓦人曾存於世的唯一直接證據就是丹尼索瓦洞穴里的部分化石碎片。此外還有一些非直接證據——部分亞洲現代人體內保留有不同程度的丹尼索瓦人的基因貢獻，例如現今的夏爾巴人和藏族人群都攜帶了有助於他們在高緯度生存的可能源自丹尼索瓦人的遺傳變異。
張東菊介紹，對這件化石的研究主要進行了年齡測定、體質形態分析、古DNA分析、古蛋白分析等。放射性同位素定年發現，這件化石至少可以追溯到距今16萬年前，體質形態分析顯示其為古老型智人，古DNA沒有提取成功，古蛋白分析顯示其為丹尼索瓦人。這些研究成果對於丹尼索瓦人和青藏高原的史前人類活動這兩個國際熱點問題研究都具有非常重要的意義。
此次研究將青藏高原史前人類活動歷史往前推到距今16萬年前，首次為丹尼索瓦人曾出現在東亞地區提供了化石證據，首次揭露了丹尼索瓦人的下頜骨形態分析，使丹尼索瓦人與其他古老人群進行體質形態對比成為可能。同時也為神秘的丹尼索瓦人研究開啟了更廣闊的研究空間。
負責此次古蛋白質分析的蘭州大學博士夏歡介紹，古蛋白質分析方法，展現了在古DNA高度降解的情況下如何通過分子學信息來判斷古老化石的歸屬。夏歡稱，蛋白質中的氨基酸序列也會蘊含個體演化的一些信息，儘管跟古DNA相比，其所提供的遺傳信息仍是有限的。研究人員在夏河人化石中發現了丹尼索瓦人身上所特有的變異蛋白質，這成為確定夏河人是丹尼索瓦人最主要的一個證據。
在新聞發布會中有媒體提出，科研團隊是否會對長時間擱置夏河化石研究感到遺憾，因為最早發現丹尼索瓦人的西伯利亞洞穴現在已聲名大噪。如果更早介入研究，這個人種可能就不是以其所在的西伯利亞洞穴「丹尼索瓦」命名，而是被冠以「白石崖人」之類的名稱。
但張東菊提出，研究團隊對化石開展的主要是形態學分析、古DNA分析和古蛋白分析三種研究方法，其中古DNA提取並未成功，而將該化石確定為丹尼索瓦人的主要證據來自古蛋白分析結果。「但是，相對於古DNA來說，古蛋白提供的遺傳學信息是極其有限的，假設我們在2010年之前就獲得了該化石的古蛋白信息，發現這件化石的蛋白跟現代人群的不一樣，也很難將它確定為一個新的人種。而古DNA的遺傳信息是比較全的，可以分析出來丹尼索瓦人跟現代人具體有怎樣的區別，可以有足夠的證據來將其命名為一個新的人種」。此外，她還指出，不管是古DNA的分析還是古蛋白的研究，都是與相應的技術發展密切相關的，很多研究都是因為技術上的革新才產生了革命性突破，古DNA和古蛋白分析技術在人類演化中就扮演了這樣的關鍵角色。但她也不排除存在這樣的可能性，「如果我們的研究做得早，有相應的技術支持，而又比較大膽的情況下，也有可能會為它提出一個新的名字」。
科學界一直推測，東亞地區曾廣泛分布丹尼索瓦人，但為何此前有關丹尼索瓦人的化石證據一直局限于海拔只有700米的丹尼索瓦洞，而這次又是在海拔達3280米的白石崖溶洞中發現了丹尼索瓦人的骨骼化石呢？
張東菊介紹，確定一個新的人種，目前比較好的方法就是古DNA分析。但古DNA的保存對環境提出了比較高的要求——比較冷的環境更適合DNA的保存。所以當年丹尼索瓦人在西伯利亞地區被發現，其中一個很重要的原因可能就是這個區域的緯度較高、環境相對寒冷，對基因的保存比較有利。因此科研人員能夠提取到相對完整的DNA並鑒定它是一個新的人種。
此次在青藏高原上發現的這塊化石也具有類似的特點，相對來說這是一個比較寒冷的環境，不是緯度高而是海拔高，所以相比其它區域更容易保存人類的遺傳學信息和遺傳物質。
「古蛋白在化石里發現，我們相信是跟青藏高原的環境有直接關係的。我們推測在東亞的低海拔地區應該也有丹尼索瓦人的分布，但目前沒有基因的保存，所以也很難去確定某一個古人類化石是不是丹尼索瓦人或是其他的一些人種」，張東菊說。
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