甘肅夏河縣白石崖溶洞發現古人類丹尼索瓦人DNA

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【2020年10月30日訊】

中國甘肅省甘南藏族自治州夏河縣海拔3,200米的白石崖溶洞,對於佛教徒而言是個聖地。不過,對於已滅絕的人類遠親丹尼索瓦人(Denisovan),這可能是他們曾經的家。

去年,蘭州大學考古學家張東菊的團隊分析了39年前在該洞找到的下顎骨,確認該骨屬於16萬年前的丹尼索瓦人,是首度在西伯利亞丹尼索瓦洞以外找到丹尼索瓦人骸骨化石。

為了找到更多證據,團隊在獲當地僧侶同意下,於2018年12月開始在晚上室外環境最低溫達-18°C下展開聖洞的挖掘工作,以避免影響參拜人士。

團隊最新刊於《科學》的報告指,團隊夜以繼日的努力取得成果。在洞穴的沉積物中發現到丹尼索瓦人的線粒體DNA(mitochondrial DNA, mtDNA),並相信他們在10萬至6萬年前曾於洞中居住,甚至在4.5萬年前仍然有零星丹尼索瓦人(下稱丹人)居於當地,當時已有現代智人湧入東亞。

無參與研究的牛津地質年代學家湯姆·海姆(Tom Higham)指,雖然丹人骨頭非常罕見,但研究證明丹人在北半球比想像中普遍存在。事實上,丹人基因在亞洲人基因組中的存在,也表明這些古人類在亞洲很普遍。

研究亦證明西伯利亞以外是能夠找到丹人的基因,有參與研究的馬克斯普朗克演化人類學研究所、古人類學家斯萬特·帕博(Svante Pääbo)指:「每年我都說我們會找到,至今已有十年。」

團隊採集了大量樣本,包括燒焦的炭、1,310塊簡單石器、579塊犀牛與鬣狗等動物骨頭,團隊在北京的小組其後於沉積物中發現到人族mtDNA,相信是古人類在排便時釋出,而進一步分析顯示這些mtDNA與丹人最接近。

團隊的澳洲小組則對同一批沉積物樣本進行鑑年,團隊利用熱螢光測年法測量當中礦物或最後被陽光照射後的時間,顯示4組有丹人mtDNA的沉積物歷史分別為10萬、6萬與4.5萬年。當年有參與丹尼索瓦洞樣本鑑年的湯姆·海姆在評論中指,最早的沉積物日期似乎高度可靠。

焦炭顯示了居於洞內的人曾生火,他們亦有能力製作與使用簡單石器;洞穴的高位也可讓佔住的人容易監視到崖下的動物活動,甚至是其他現代智人遷徙情況。

同期另一份刊於《科學》的斯萬特·帕博領導的研究,指在蒙古與北京的化石樣本,抽取到亞洲最古老基因,分別為3.5萬與4萬年歷史,當中亦含丹人的DNA,而現時已知與丹人的古人類雜交,最早於5萬年前出現。

不過,這些丹人基因排序與現代新畿內亞和澳洲原住民中發現的不同。馬克斯普朗克演化人類學研究所古生物學家迪安多·馬西拉尼(Diando Massilani)認為,智人一定已經遇到並與兩個丹人群族雜交,他們一個在亞洲大陸、一個在東南亞,這同樣進一步證明丹人曾人口眾多,且遍佈範圍廣泛。

此前,有研究亦發現約九成的藏族人擁有現代人口極罕有的丹人EPAS1基因,該基因最先在丹尼索瓦洞樣本發現,可幫助紅血球更有效地使用氧氣,而過去假設丹人可能早已適應高海拔地區的生活,EPAS1在他們中廣泛流傳,最後遺傳至現代藏族人身上。

但最新的分子測年表明,EPAS1僅在過去5,000年中迅速於藏族人身上流傳。無參與此兩個研究的加州大學默塞德大學考古學名譽教授馬克·阿爾登德弗(Mark Aldenderfer)指,自然選擇(Natural selection)只會對那些常年生活在高海拔地區的人們有利,因此推斷丹人可能只季節性地住在白石崖溶洞,張東菊團隊將需要找到核DNA來確認此說法。

消息來源

  • Alan Chiu,西藏洞穴沉積物抽出神秘遠親基因 西伯利亞以外首次,《立場科學》,2020年10月30日。
  • Zhang, D.J., Xia, H., Chen, F.H. & et al. (2020). Denisovan DNA in Late Pleistocene sediments from Baishiya Karst Cave on the Tibetan Plateau. Science 30 Oct 2020: Vol. 370, Issue 6516, pp. 584-587. DOI: 10.1126/science.abb6320
  • Massilani, D., Skov, L., Hajdinjak, M. & et al. (2020). Denisovan ancestry and population history of early East Asians. Science 30 Oct 2020: Vol. 370, Issue 6516, pp. 579-583. DOI: 10.1126/science.abc1166


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