夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原

鞍山视线 刘 欣2019-05-02 09:34:39
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夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原  
 

夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原


夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原

张东菊(探方右上)带领团队于2018年在白石崖溶洞发掘。张东菊供图

夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原


夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原

一枚长约12厘米人类下颌骨化石,一组丹尼索瓦人古?#38797;?#20449;息,一段16万年前古老型智人历史,将青藏高原史前人类活动历史从距今4万年推早到距今16万年,神秘的丹尼索瓦人东亚生活轨迹正一层层揭开。

中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员陈发虎、兰州大学副教授张东菊、德国马普学会进化人类学研究所教授Jean-Jacques Hublin和丹麦哥本哈根大学的Frido Welker等带领团队,?#27835;?#20102;发现于甘肃省夏河县境内的人类下颌骨化石,古?#38797;追治?#25581;示该化石为丹尼索瓦人。研究认为,他们的足迹早在16万年前已到达青藏高原并?#35270;?#20102;高海拔缺氧环境。该成果5月2日发表于《自然》杂志。 寻?#19968;?#30707;出土地

16万年前,地球正经历着第四纪最大冰期。在现今甘肃省夏河县一条古老河流的河床上方,岩壁上的溶洞里生活着一支神秘的?#22411;?#26356;新世古老人群——丹尼索瓦人。

?#36866;?#35201;从丹尼索瓦洞说起。这里原本只是西伯利亚南部阿尔泰山脚下一个不起眼的地方。但一节指骨改变了一切。

根据指骨内的DNA,研究人员发现了10万年前广布于?#20998;?#30340;尼安德特人的姐妹?#28023;?#20025;尼索瓦人。而且,这个已经灭绝的神秘人种正帮助改写人们对人类演化的理解。

过去的80万年间,这个古老人?#27827;?#29616;代人类在演化上分道扬镳,并曾遍布亚洲。时至今日,这片大陆的人类身上还带有丹尼索瓦人的血统。

但是,相关研究因为缺少化石证据而一度停滞。但很多科学家相信,丹尼索瓦人的线索在中国,因为其DNA在许多中国人群里很常见。果然,事实也是如此。

2010年,陈发虎团队开始着手对多年前辗转获得的一枚长约12厘米、整体呈土黄色的人类右侧下颌骨化石开展研究。“当时,虽然这块儿化石的主人?#25925;?#26410;知数,但团队都很兴奋。”张东菊对《中国科学报》说。

于是,陈发虎邀请国内外十余家单位的研究人员,对化石进行了全面、综合的研究。同时,他带领兰州大学环境考古团队对甘肃省夏河县及周边、青海、甘南临界点方圆6千平方公里?#27573;?#20869;进行考古调查,努力寻?#19968;?#30707;的出土地点。

经过近10年的考古调查,在考察了甘加盆地20多个洞穴后,团队?#33539;?#20102;甘肃省夏河县境内白石崖溶洞为化石出土地点,还发现了两处旷野型旧石器遗址。

白石崖溶洞恒温恒湿,在距离洞口处80米之内,冬季温度可始终保持在9度左右。“如果洞外很冷,这里更适合人类生存。”张东菊说。

2018年,由张东菊带队,兰州大学联合甘肃省文物考古研究所,对白石崖溶洞进行小面积的正式考古发掘,发现较厚的文化层堆积,发掘出土丰富的石制品和动物骨骼遗存,显示古人类在该遗址曾较长时间生活。

求助古?#38797;?/strong>

寻?#19968;?#30707;出土地的同时,关于化石古DNA?#27835;?#21450;化石形态研究也同期进行。但遗憾的是,该化石并未保存古DNA信息。

张东菊解释说,DNA损伤修复机制会随着生物死亡而崩解。在生物死亡过程中,细胞会逐渐发生自溶,随着大量?#38797;?#37238;、DNA酶等的释放,DNA很快会被?#21040;狻?#22312;高温和潮湿的条件下,DNA也容易发生水解、断裂。此外,许多微生物也会污染吞噬DNA。即?#25925;?#22312;理想的寒冷环境下,能留存下来的古DNA也不会超过100万年。

为进一步?#33539;?#21270;石种属,研究团队将目光转向了古?#38797;追治觥?/p>

“?#38797;字时菵NA‘幸存’的时间长,它们的化学和分子组成意味着其更稳定,分解速度没有那么快,尽管?#38797;?#36136;最?#25214;?#20250;分解。”Welker告诉《中国科学报》。

于是,在得知下颌骨没有保存DNA后,Welker、张东菊和博士生夏欢在兰州大学进行了古?#38797;追治觥?/p>

夏欢在接受《中国科学报》采访时表示,构成?#38797;?#36136;的?#34987;?#37240;化学结构最终由生物体DNA中特异的编码序列所决定,因此可?#21592;?#36739;不同物种中相同?#38797;?#30340;?#34987;?#37240;组成,以认?#27573;?#31181;之间?#33258;?#20851;系的远近。

终于,研究人员通过对化石中古?#38797;字视?#20174;古老人?#28023;?#20025;尼索瓦人与尼安德特人)高覆盖?#28982;?#22240;组中获取的?#38797;?#36136;信息,?#32422;?#29616;存的灵长类?#38797;?#36136;序列,进行系统发生树?#27835;?#21644;特定单?#34987;?#37240;多态性研究,发现该化石在遗传学上与阿尔泰山地区丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人?#33258;?#20851;系最近,可以?#33539;?#20026;青藏高原的丹尼索瓦人,称为夏河丹尼索瓦人。

16万年前有人不怕“高反”

虽然,这块化石仅保存了下颌骨右侧,但已是目前发现的体积最大的丹尼索瓦人化石。“此前,丹尼索瓦人化石只有几件孤立牙齿和骨骼碎片。”张东菊表示。兰州大学团队与国际知名古人类学家Jean-Jacques Hublin合作,对化石进行了颌骨和牙齿的形态?#27835;觥7治?#32467;果显示,颌骨形态粗壮原?#36857;?#33276;齿较大,其主人为中更新世古老型智人的一种。

“由于该化石并非正式发掘出土,且发现时间久远,所以目前无法?#33539;?#21270;石发现时有没有直接共存的文化遗存,也没?#26032;?#34255;地层信息。”张东菊?#32422;?#32773;说。庆幸的是,化石外包裹着一层碳酸盐。经台湾大学教授沈川洲对化石外的碳酸盐包裹体进行铀系测年,结果显示,该化石形成于至少距今16万年前。

已有研究显示,现代智人于距今3至4万年到达青藏高原,距今3600前在麦作农业的支持下大规模定居青藏高原东北部地区。此项研究表明,可能携带了?#35270;?#39640;寒缺氧环境基因(EPAS1)的古老型智人——丹尼索瓦人,已先于现代智人来到青藏高原,且在第四纪最大冰期(?#25925;?#31532;二次冰期)时成功生活在这一寒冷缺氧的高海拔区域。

这不仅将青藏高原史前人类活动历史由距今4万年推早至距今16万年,而且为进一步揭示现代藏族和夏尔巴人群的高海拔环境?#35270;?#22522;因来源提供了新线索。

“我们的发现意义重大,这么早在青藏高原发现丹尼索瓦人完全出乎意料。”Welker说。