新研究:约4万年前,丹人出没于青藏高原
导读:
王晓波 | 撰文
1980年代,当地喇嘛在白石崖溶洞发现了一块人类右侧下颌骨化石。他将其献于六世贡唐活佛,活佛捐给国家,最终由兰州大学陈发虎教授(现为中国科学院青藏高原研究所研究员)保管研究。自2018年起,兰州大学资源环境学院的张东菊教授作为领队,对白石崖溶洞遗址进行了正式考古发掘。
年代学分析结果显示,该化石形成于距今至少16万年前,从而将青藏高原的最早人类活动记录从距今4万年推早至距今至少16万年;体质人类学分析结果显示,该化石属于古人类,而进一步的古蛋白质分析结果显示该化石属于丹人。研究人员将其命名为“夏河丹尼索瓦人”,简称“夏河人”。此项研究于2019年发表在Nature杂志上 [1]。
2020年,该团队在Science杂志发表了白石崖溶洞遗址的进一步研究发现[2]。这项研究开展了遗址的年代学﹑考古学、沉积学和沉积物古DNA分析,重建了白石崖溶洞已发掘地层距今约19-3万年的古人类活动历史,并且在距今10万、6万以及晚至4.5万年的地层中成功提取到丹人线粒体DNA,证明丹人在中更新世晚期至晚更新世曾长期生活在青藏高原。
而Nature杂志发表的这一最新发现,为白石崖溶洞遗址的晚更新世晚期丹尼索瓦人活动提供了确凿的人类化石证据,也将丹尼索瓦人的最晚生存时间延伸至距今约4万年。
丹尼索瓦人是一支已灭绝的古人类,因最早发现于西伯利亚的丹尼索瓦洞而得名,与约43万年至4万年前广泛分布在亚欧大陆西侧的尼安德特人是姐妹群,在现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群的基因中都留下了痕迹。
遗传学分析显示,丹尼索瓦人在亚洲曾广泛分布和扩散,他们对亚洲大陆人的基因贡献远小于尼安德特人的2%,但对于美拉尼西亚、巴布亚等太平洋岛屿人群,丹尼索瓦人的基因贡献能高达4%[3,4]。这也指出在从阿尔泰山脉到澳大利亚包括中国不限青藏高原的广袤土地上,都可能发掘出丹尼索瓦人的化石。
丹尼索瓦洞海拔700米,位于中俄蒙哈四国边界阿尔泰(即阿勒泰)山脉俄方一侧。科学家们曾发现,在低海拔的丹尼索瓦洞生活的丹尼索瓦人携带适应高寒缺氧环境基因(EPAS1),但不知原因。研究人员认为,现在看来存在一种可能性,即这种基因在世界屋脊青藏高原突变产生并传播到亚洲各地,而且跨物种地传播到藏族人和夏尔巴人的基因中并作为有利基因留存下来。
已有研究显示,现代人于距今3至4万年到达青藏高原[5]。研究表明,可能携带了EPAS1的丹尼索瓦人先于现代人来到青藏高原,在第四纪最大冰期(倒数第二次冰期)至距今4万年前的十几万年间成功生活在这一寒冷缺氧的高海拔区域,而且与现代人(即汉藏人群的共祖人群和其他人群)共存了一段时间并发生杂交。
在已知的3个可能的丹尼索瓦人栖居的洞穴中,丹尼索瓦洞为高纬度环境;白石崖溶洞为高海拔环境;老挝眼镜蛇洞为热带或亚热带环境。研究证实了丹尼索瓦人能在亚洲大陆的不同时空适应当时当地的气候和生态环境并生存繁衍。
根据目前科学家们的猜测,龙人、澎湖人和许家窑人或许是丹尼索瓦人。中国各地博物馆和研究所内收集的古人类化石标本很多可能是丹尼索瓦人或其他已经灭绝的古人类支系,只是还在等待古DNA和古蛋白质的分析检测。新化石的不断出土也带来新的希望。正如该论文的第一作者夏欢博士等写道,“具备高覆盖度的基因组信息但是形态特征较少的丹人和具备丰富的体质形态却缺少基因组信息的东亚古老型智人之间的关系也许就是解决东亚现代人争议的突破口。”[6]
每一步新发现都十分重要,因为我们迄今对丹尼索瓦人了解还是太少。他们到底是谁?他们长得怎么样?他们的生活习性如何?他们怎样与早期现代智人和尼安德特人交往和杂交的?他们怎么灭绝的?他们给现代人类留下的基因如何且在多大程度上影响了人类的身体和行为?关于这支新发现的人类近亲物种,太多未解之谜等待我们解开。
包括中国在内的许多科学家正在为此努力,研究不断有新进展。根据已有报道,兰州大学环境考古团队在白石崖溶洞所在的甘加盆地发现了多处旷野型旧石器考古遗址。白石崖溶洞已发掘的一些线粒体DNA仍在进行测年工作。白石崖溶洞的发掘工作仍在进行中,同时张东菊带领的团队还在附近一个旧石器时代的遗址进行发掘,希望找到古人类包括丹尼索瓦人和早期现代人留下的化石和器物。
参考文献:
[1] Chen, F. H. et al., 2019. A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau. Nature, 569, 409-412.
[2]Zhang, D. J. et al., 2020. Denisovan DNA in Late Pleistocene sediments from Baishiya Karst Cave on the Tibetan Plateau. Science, 370, 584-587.
[3] Browning et al.Analysis of Human Sequence Data Reveals Two Pulses of Archaic Denisovan Admixture.Cell. 2018. 173(1):6-7.
[4]Vernot, B.; et al. (2016). "Excavating Neandertal and Denisovan DNA from the genomes of Melanesian individuals". Science. 352 (6282): 235–239.
[5]X. L. Zhang,B.B.Ha,et al.The earliest human occupation of the high-altitude Tibetan Plateau 40 thousand to 30 thousand years ago[J]. Science,2018.
[6] 夏欢,张东菊,陈发虎.丹尼索瓦人及其研究进展[J].科学通报,2020,65(25):2763-2774.
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DNA tracks mysterious Denisovans to Chinese cave, just before modern humans arrived nearby Science 2020
How We Found an Elusive Hominin in China Sapiens 2019
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