中國人祖先新證據！一位僧人的意外發現，改寫東亞古人類演化史

此次研究中化石的地點：甘肅夏河縣附近的白石崖溶洞（圖片來源：張東菊/蘭州大學）

今日，《自然》期刊在線發表了蘭州大學和德國馬普進化人類學研究所的一項突破性研究，該團隊分析了一塊來自甘肅夏河縣的人類下頜骨化石，並確定了其來自於16萬年前的丹尼索瓦人。這是世界首次在丹尼索瓦洞穴以外的地方發現丹尼索瓦人的化石，說明其遷移至青藏高原地區的時間遠比我們想像的早，丹尼索瓦人更是給現代中國藏民打上了基因烙印。

撰文 | 楊心舟

洞穴里的丹尼索瓦人

丹尼索瓦人的發現最早可以追溯到2008年，當時來自俄羅斯的古人類學家在俄羅斯與中、蒙交界的阿爾泰山的丹尼索瓦洞穴中，發現了一塊很小的指骨碎片。研究者通過分析，推測該指骨碎片屬於一個約4萬年前的5-7歲的女孩。

之後在2010年，德國科學家Svante Paabo團隊從該指骨碎片中提取了DNA，並對其基因組進行了測序分析。他們發現這個年輕女孩既不屬於尼安德特人（neanderthal），也不屬於早期智人（early modern humans ，EMH）。他們將這塊化石歸類於另外一個新的種屬，並且以發現的洞穴將其命名為「丹尼索瓦人」（Denisovan）。目前考古學家推測，丹尼索瓦人與尼安德特人及早期智人有著緊密聯繫，並且共同生活在更新世（舊石器時代）中晚期。

現在學界研究得比較清晰的尼安德特人還原像。圖片來源：John Gurche, artist / Chip Clark, photographer

在那之後，科學家相繼在洞穴中發現了來自其他成年丹尼索瓦人的牙齒化石， 2012年，科學家通過牙齒化石還原了丹尼索瓦人的全基因組序列，基因序列表明丹尼索瓦人與現代人、尼安德特人擁有著同樣的祖先。但不同的是，尼安德特人的DNA遍布在非洲以外的地區，而丹尼索瓦人則只與中國、東南亞以及澳洲土著人群擁有比較大的基因共性。

2014年Nature上的一篇文章發現生活在中國4000米海拔上青藏地區的藏民可能繼承了丹尼索瓦人的一些基因，讓他們能夠適應高海拔的生存條件。在高海拔生活的人由於氧氣濃度低，會選擇通過增加血紅蛋白的數目來增強氧運輸能力，但這很容易造成心臟疾病。而生活在青藏高原地區的人體內血紅蛋白的數量卻並沒有變化，但這些人EPAS1基因出現了突變，該突變被認為可以讓當地人在降低血紅蛋白數量的同時適應低氧濃度。這一突變基因與丹尼索瓦人可以完全匹配，研究推測該基因正是隨著基因流動從丹尼索瓦人轉移至現代藏民體內的。

走出洞穴

此前，丹尼索瓦人與青藏高原地區現代人的聯繫一直局限在基因層面，最重要的原因就是沒有直接的化石證據表明，丹尼索瓦人曾存在於該地區。但是最新發表在Nature上的文章突破性地展示了一塊該地區丹尼索瓦人的化石碎片，這也是首次在丹尼索瓦洞穴以外的地區發現該人種的化石，為丹尼索瓦人與現代人建立起了全新的聯繫。

在這項新研究中，研究人員分析並描述了來自中國甘肅夏河縣白石崖溶洞中發現的一塊下頜骨化石。該化石最初是由一位當地的僧人於1980年發現的，最終輾轉交給了蘭州大學。自2010年以來，蘭州大學的張東菊一直在對該下頜骨發現區域和以及白石崖溶洞進行勘測。現今，已經有許多考古學家在白石崖溶洞發現了大量舊石器時代的化石標本，以及許多帶有人造標記的動物骨頭。張東菊在對下頜骨進行鈾釷定年法分析後，發現該下頜骨應該距今已經有16萬年之久。這表明在倒數第二個冰川期的時候，史前人類就已經走向了青藏高原地區。

由於該新發現的下頜骨DNA已經難以獲取，蘭州大學與德國馬普進化人類學研究所的研究人員一同選擇分析了下頜骨中臼齒殘留蛋白質組，臼齒中的蛋白已經處於降解狀態，因此可以很好的與現代人的蛋白分開，而不會造成樣本污染。

馬普研究所的Frido Welker表示，「從蛋白分析結果來看，夏河縣出土的這塊下頜骨與丹尼索瓦洞穴中的化石有緊密聯繫。」其中有一些特別的單氨基酸多態性與丹尼索瓦人完全一樣。不過由於現在丹尼索瓦人的化石數量不多，就目前已知的基因序列，想要理解丹尼索瓦人之間的蛋白多樣性還比較困難。張東菊等論文作者目前將夏河縣發現的丹尼索瓦化石來源與丹尼索瓦洞穴中的人種並排分列在演化樹上。

之前考古學界在丹尼索瓦洞穴以外還未曾發現過丹尼索瓦人化石，而夏河縣發現的這塊下頜骨化石算是創造了全新的記錄。根據定年法分析推測出其應該存在於距今16萬年前，因此其也算是當下最古老的丹尼索瓦人化石。目前學界普遍認為丹尼索瓦人和尼安德特人於44萬-47萬年前分離，儘管這塊化石存在年代與該時間還有一段距離，但其已經將丹尼索瓦人存在歷史往前推進了巨大的一步。

高原上的史前人類

現在在夏河縣附近的青藏高原地區附近有大量舊石器時代的遺址，大部分化石都距今大約3-4萬年。這意味著在當時，人類已經適應了這種高緯度的高原生存環境，比如低溫和缺氧。而新研究中丹尼索瓦人的下頜骨表明，丹尼索瓦人進入青藏地區的時間要更早，並且至少在16萬年前就已經適應了高原生活。

現在生活在青藏高原地區的人們普遍都保留著EPAS1的基因突變，研究者推測這些適應高原生活的突變很有可能就是來自更早生活在這裡的丹尼索瓦人。張東菊表示「這些丹尼索瓦人在更新世中期就來到了青藏高原地區，並且逐漸適應了低氧的生存環境，這要比現代智人來到青藏地區早得多」

那麼為什麼從1980獲得下頜骨之後，過了數十年才突破性地獲得該新發現呢？在接受《環球科學》記者採訪時，張東菊表示，儘管這塊下頜骨化石獲得較早，但因為當時擁有該化石的團隊專註於研究其他方向，所以一直並未對其細緻地進行分析。

直到2010年，首項丹尼索瓦人的研究問世後，學界發現丹尼索瓦人與東亞人群，尤其是青藏高原的人有基因共性。我們此時也正好開始對該下頜骨進行研究，其實最初研究團隊沒有將該化石和丹尼索瓦人聯繫起來，只是單純地想對其形態、歷史進行分析。但最後在2017年分析結果出來，竟發現該下頜骨與丹尼索瓦洞穴中的化石可能來源於同一人種，整個研究團隊也感到非常驚訝。但考慮到丹尼索瓦人的確曾生活在這一地區附近，該結果也是意料之外，情理之中的。

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