丹尼索瓦洞之外的丹尼索瓦人,在中国的青藏高原现身了

作者: 郭林

来源: 知识分子

发布日期: 2019-05-02

新研究在青藏高原发现丹尼索瓦人,该发现是考古学界首次在西伯利亚阿尔泰地区以外确认丹尼索瓦人化石,更新了古人类最早踏上青藏高原的时间,表明古老型人类早在中更新世就踏上了青藏高原。

丹尼索瓦洞之外的丹尼索瓦人,在中国的青藏高原现身了。这不是一块正式发掘出土的化石。从藏传佛教的僧人手中辗转几次到科学家之手,国际科研团队倾心10余年,从发现化石至今将近40年过去了,我们今天终于可以报道这枚在中国发现的下颌骨化石,代表了目前人类登上青藏高原的最早记录。更重要的是,它居然和在遥远的西伯利亚发现的丹尼索瓦人有着联系。北京时间5月2日凌晨,最新一期的Nature杂志刊发了这一重磅发现。

由中国科学院青藏高原所陈发虎院士领衔的团队,通过古蛋白组学的分析,确认中国甘肃夏河地区出土的一块下颌骨化石属于丹尼索瓦人。对化石粘附的碳酸盐进行铀系法测年后,确定该个体生活的年代距今至少16万年,属于中更新世晚期。

此次发现,是考古学界首次在西伯利亚阿尔泰地区以外确认丹尼索瓦人化石。鉴于目前的丹尼索瓦人化石屈指可数,该下颌骨化石为丰富丹尼索瓦人的形态提供了新证据。这块16万年前的古人类化石,也更新了古人类最早踏上青藏高原的时间,表明古老型人类早在中更新世就踏上了青藏高原。在现代人到来之前,他们已经成功地适应了高海拔的缺氧环境。

夏河丹尼索瓦人的故事,始于39年前。

1980年,甘肃夏河的一位僧人到山洞里修行,意外发现了一块人的骨头,看似和普通的人骨有所不同,觉得很稀奇。于是,他将这块骨头捐赠给了当地很有威望的六世贡唐活佛。活佛学识渊博,看到这块骨头后,敏锐地意识到这可能是一块属于古人类的化石,意义非凡。经朋友的介绍,活佛把这块化石交到了原中科院寒区旱区环境与工程研究所的董光荣研究员手上。董光荣计划与兰州大学教授陈发虎一起商量对这块化石如何展开研究。

然而,当时董光荣正在做有关萨拉乌苏遗址的研究,关于这一化石的研究暂时搁置了。这一等就是十多年。2010年,博士毕业留在兰州大学工作的张东菊加入了此件化石的研究队伍,该团队才开始了真正的化石研究工作。

位于西伯利亚阿尔泰地区的丹尼索瓦洞是考古学家的天堂。在过去十年,丹尼索瓦洞吸引了来自俄罗斯、德国、英国、加拿大、澳大利亚等国家一批又一批的研究者。

2010年,德国马克斯·普朗克演化人类学研究所的科学家从出土于该山洞的一小段指骨成功提取到了古DNA,了解到这是一个独立的物种,将之命名为丹尼索瓦人。研究者发现,丹尼索瓦人(以下简称为丹人)是尼安德特人(以下简称为尼人)的姊妹群,在80万年前与现代人类分离。随后,科学家们源源不断地从丹尼索瓦洞挖掘到“宝藏”,包括鉴定出不同时代的更多的丹人,甚至在山洞里的沉积物中得到尼人的DNA。

2017年,夏河下颌骨的古DNA研究和古蛋白研究同时开始。如果能够从化石中提取出有效的DNA,就可以从分子层面做出最准确的判断:这块下颌骨的主人到底是谁?付巧妹实验室负责古DNA的工作。遗憾的是,未能从样本中提取出古DNA来。当时在兰州大学刚刚进入研究生学习的夏欢与德国马克斯·普朗克演化人类学研究所的Frido Welker尝试合作古蛋白质的研究。

人体中蛋白质的氨基酸序列记录着遗传信息,虽然其分辨率比DNA小的多,但其保存的时间往往比DNA更长,因此也能帮助我们确定骨头化石的主人属于哪一个古人类群体。令人激动的是,古蛋白组学的分析结果显示,这枚下颌骨化石含有丹人特有的变异蛋白质!这也就意味着我们首次发现了丹尼索瓦洞以外的丹人,就在中国的青藏高原上!

人类何时登上的青藏高原?又是如何适应高原环境的?这一直是古人类学界和青藏高原科学考察的重点。

此前,考古学家认为青藏高原有明确记录的人类遗址最早也就到1万5千年。2018年年底,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员高星和张晓凌发现,人类最早在4万年前已经来到青藏高原。他们团队在尼阿底遗址(海拔4600米)的新发现,显示了以石叶石器为代表的早期现代人在3-4万年前就登上了青藏高原。而本次发现的甘肃夏河丹人化石比尼阿底遗址还要早12万年,将人类在青藏高原活动的最早时间提前到了16万年前。

夏河丹人的下颌骨保存了右侧的大半,第一和第二臼齿保存较好,第三臼齿(智齿)未萌出,臼齿前部齿列只剩下牙根。研究者指出,根据牙齿的发育状况和磨耗来看,这块化石的主人是一个青少年,在13-18岁左右。论文显示,下颌骨的形态表现出一些古老性,更接近中更新世的化石人类,其下颌骨粗壮,低厚,尤其是缺少下颌颏突(下巴颏),下颌联合部强烈向后收缩,形成69°角。

通过下颌骨几何形态测量,也发现了一些原始性,包括变异在中更新世化石人类范围内,而在直立人变异范围的边缘,更接近中国蓝田人、周口店人。但相反的是,从齿列(牙齿排列的形态)来看,与直立人有所差别,不像直立人那么长,而更接近于中更新世尼人和现代智人的一些标本。

随着技术的发展和更多化石证据的出现,我们或许能更进一步验证以上假设:中国已有的化石中,是否还存在着丹人。

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