2010年,科学家们在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴中,发现了一支已经灭绝的古人类。由于化石保存得非常稀少且不完整,我们至今无法完全了解这个被称作“丹尼索瓦人”的古人类的真实外貌和形态。
近期,中国科学院古脊椎动物与古人类学研究所的付巧妹研究员及其团队携手河北地质大学的季强教授,共同对在哈尔滨市发掘的一具近乎完整的中更新世人类头骨化石进行了深入研究。该化石距今约14.6万年,被命名为“龙人”。通过分子古生物学的方法,他们证实了这具化石属于丹尼索瓦人,并且是早期丹尼索瓦人支系之一,这一发现为揭开丹尼索瓦人的神秘面纱提供了重要线索。研究成果同日登上国际顶尖学术期刊《科学》和《细胞》。
《细胞》的审稿专家指出,这项研究做出了重要贡献——为丹尼索瓦人描绘了一幅“肖像”,同时也为将亚洲的其他化石与丹尼索瓦人联系起来提供了新的可能性。
创新研究方法找到关键证据
丹尼索瓦人自被发现以来,其遗骸已在西伯利亚、中国青藏高原以及台湾澎湖海域等地被发现,这一现象表明他们或许曾在亚洲地区广泛分布。然而,由于目前尚无同时拥有完整形态特征和明确分子证据的化石样本,这限制了我们对这一人群的形态、分布情况以及他们在东亚古人类演化中所扮演角色的了解。因此,关于对现今东亚及大洋洲人群遗传特征产生影响的古老人类——丹尼索瓦人,其身份之谜,自发现以来已逾15载,已然演变成国际学术界最为棘手的难题之一。
丹尼索瓦人线粒体DHA演化图
经铀系年代测定,河北地质大学所藏的哈尔滨古人类头骨化石的年份至少可以追溯到14.6万年前。在2021年,季强等人对其进行了正式命名,将其归类为一个全新的物种,即“龙人”。根据以往的研究成果,“龙人”化石与丹尼索瓦人群在形态和遗传谱系上存在较为完整的关联。
在本项研究中,研究团队成功构建了一套针对古蛋白的自动化鉴定人群的方法体系,并据此获取了迄今为止最优质的古人类蛋白组数据。此外,他们对古DNA提取实验进行了优化,并针对微量的古DNA,系统地开发了多种生物信息学分析方法。这些方法的应用,使得团队首次从牙结石中成功提取出了更新世晚期人类的微量古DNA。
这些创新性的研究方法使得联合研究团队得出结论,“龙人”实际上就是丹尼索瓦人。此外,关于“龙人”的古蛋白和古DNA的关键证据表明,丹尼索瓦人早在14.6万年前便已广泛分布于亚洲地区。
提供古人类遗传学研究范本
古蛋白和古DNA的研究相互佐证,首次将一个几乎完整的古人类头骨与丹尼索瓦人的分子数据联系起来,不仅揭示了“龙人”的古DNA和古蛋白的相关信息,还展现了丹尼索瓦人较为完整的头骨特征,这对于识别东亚地区可能属于丹尼索瓦人的其他古人类化石(例如大荔人、金牛山人等)具有重要意义。
联合团队提出,从宏观视角审视,这项研究为探究丹尼索瓦人在亚洲的迁徙与扩散路径提供了明确的信息。然而,它也提出了新的科学疑问:关于“龙人”与西伯利亚早期丹尼索瓦人之间紧密的遗传关系得到证实,表明丹尼索瓦人在中更新世晚期便已广泛分布在西伯利亚及东亚北部地区。那么,这一早期分支是否曾向南扩散?他们与中国其他古人类群体之间又有着怎样的交流与互动呢?前人的研究揭示了,丹尼索瓦人群的不同族群曾多次向现代东亚及大洋洲人群渗透,然而,这些不同族群的起源地究竟在何处呢?
东亚地区其他古人类化石可能是解开这些谜团的关键,联合团队的研究成果为后续中晚更新世古人类遗传学研究树立了典范。付巧妹指出,若未来能将更多完整的头骨形态与分子古生物学证据相结合,对于研究丹尼索瓦人群的形态特征、内部差异、不同支系的时空分布、演化历程以及它们与现存人群的关系等方面,将起到至关重要的作用。