中新網(wǎng)北京6月18日電 (記者 孫自法)2010年基于遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)于西伯利亞丹尼索瓦洞穴、命名為丹尼索瓦人的神秘古人類，因此前只確認(rèn)極少量殘缺化石而知之甚少，其形態(tài)、模樣究竟如何更是一無(wú)所知，也一直廣受關(guān)注。

　　來(lái)自中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類學(xué)研究所的最新消息說(shuō)，該所付巧妹研究員團(tuán)隊(duì)與河北地質(zhì)大學(xué)季強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)合作，通過(guò)對(duì)黑龍江省哈爾濱市發(fā)現(xiàn)的一件保存近乎完整的中更新世人類頭骨化石——距今至少14.6萬(wàn)年命名“龍人”的哈爾濱古人類深入開(kāi)展分子古生物學(xué)研究，確認(rèn)“龍人”是丹尼索瓦人，且屬于已知早期丹尼索瓦人支系，由此揭開(kāi)丹尼索瓦人的神秘面紗。

　　給了丹尼索瓦人一張“臉”

　　付巧妹研究員介紹說(shuō)，丹尼索瓦人發(fā)現(xiàn)以來(lái)，此前研究將來(lái)源于西伯利亞丹尼索瓦洞穴、中國(guó)青藏高原白石崖溶洞以及臺(tái)灣澎湖海域等遺址點(diǎn)出土的牙齒、不完整下頜骨及骨骼碎片歸屬于丹尼索瓦人群，暗示他們可能曾廣泛分布在亞洲地區(qū)。

　　然而，現(xiàn)有的丹尼索瓦人遺骸都較為殘破，缺乏同時(shí)具備完整形態(tài)特征和確鑿分子證據(jù)的化石標(biāo)本，嚴(yán)重阻礙了對(duì)該人群形態(tài)、分布及其在東亞古人類演化中作用的認(rèn)知。因此，“在遺傳意義上對(duì)現(xiàn)今東亞和大洋洲人群有貢獻(xiàn)的古老型人類丹尼索瓦人是誰(shuí)”，成為其發(fā)現(xiàn)15年來(lái)最重要的國(guó)際難題之一。

　　通過(guò)鈾系測(cè)年，河北地質(zhì)大學(xué)收藏的哈爾濱古人類頭骨化石距今至少14.6萬(wàn)年，季強(qiáng)教授等2021年將其正式命名為一個(gè)新的人種即“龍人”，形態(tài)學(xué)研究揭示“龍人”與青藏高原白石崖溶洞的丹尼索瓦下頜骨存在顯著相似性，暗示其可能同屬于丹尼索瓦人。最新的古蛋白質(zhì)組和古DNA研究，則為“龍人”化石的群體歸屬和丹尼索瓦人群的較完整形態(tài)與遺傳譜系提供了關(guān)鍵線索。

　　在本次研究中，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)建立古蛋白全自動(dòng)化鑒定人群的方法體系，產(chǎn)生迄今最高質(zhì)量的古人類蛋白組數(shù)據(jù)。同時(shí)，優(yōu)化古DNA提取實(shí)驗(yàn)和針對(duì)微量古DNA系統(tǒng)化建立多種生信分析方法，另辟蹊徑實(shí)現(xiàn)牙結(jié)石中微量中更新世晚期人類古DNA的首次提取。

　　基于這些創(chuàng)新性的古蛋白和古DNA的分析方法，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)“龍人”就是丹尼索瓦人。業(yè)內(nèi)專家高度評(píng)價(jià)這項(xiàng)研究具有關(guān)鍵貢獻(xiàn)——給了丹尼索瓦人一張“臉”，也打開(kāi)延展其他化石關(guān)聯(lián)到丹尼索瓦人的可能。

　　破解丹尼索瓦人形態(tài)之謎

　　這次研究取得的兩項(xiàng)重大突破成果，北京時(shí)間6月18日夜間分別以“哈爾濱中更新世晚期人類個(gè)體的蛋白質(zhì)組”“距今至少14.6萬(wàn)年的哈爾濱人類頭骨牙結(jié)石中發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人線粒體DNA”為題，在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)、《細(xì)胞》(Cell)同步上線發(fā)表。

　　“龍人”古蛋白和古DNA水平的關(guān)鍵證據(jù)揭示，丹尼索瓦人至少14.6萬(wàn)年前已廣泛分布在亞洲廣大區(qū)域，表明神秘的丹尼索瓦人的形態(tài)特征，耦聯(lián)了分子古生物學(xué)證據(jù)與形態(tài)學(xué)證據(jù)，突破了傳統(tǒng)研究骨骼DNA的局限，通過(guò)微量牙結(jié)石研究古人類，這為從更新世人類化石恢復(fù)人類古DNA提供了新的可能。

　　聯(lián)合團(tuán)隊(duì)表示，近幾年來(lái)，他們通過(guò)自主建立的前沿古蛋白實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新的古DNA實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)“龍人”頭骨化石及其牙結(jié)石(新途徑)展開(kāi)雙重攻關(guān)，首次將一具近乎完整的古人類頭骨與神秘的丹尼索瓦人群關(guān)聯(lián)起來(lái)，一舉破解困擾學(xué)界15年之久的丹尼索瓦人形態(tài)之謎，為探討丹尼索瓦人群的時(shí)空分布以及東亞的古人類演化歷史提供重要證據(jù)。

　　古蛋白古DNA“雙管齊下”

　　聯(lián)合團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主建立的古蛋白質(zhì)組實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)從“龍人”化石中獲取到大量質(zhì)譜數(shù)據(jù)，鑒定到308458個(gè)譜圖與20455個(gè)肽段，通過(guò)降解相關(guān)修飾的分析確認(rèn)了95種內(nèi)源性蛋白質(zhì)。這代表著目前已知最高質(zhì)量的古人類蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)，肽段數(shù)比此前基于同時(shí)期化石產(chǎn)生的數(shù)據(jù)多11倍。

　　聯(lián)合團(tuán)隊(duì)還首創(chuàng)古蛋白全自動(dòng)化鑒定人群分類的方法體系，發(fā)現(xiàn)122個(gè)在人科物種中特有的氨基酸突變位點(diǎn)。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，“龍人”個(gè)體與發(fā)現(xiàn)于丹尼索瓦洞穴的3號(hào)個(gè)體構(gòu)成單系類群(支持率98%-100%)。相關(guān)研究證實(shí)“龍人”為丹尼索瓦相關(guān)人群，實(shí)現(xiàn)了完整頭骨形態(tài)與分子證據(jù)的直接關(guān)聯(lián)。

　　解決古蛋白質(zhì)組自動(dòng)化分析的難點(diǎn)后，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)接續(xù)攻克古DNA研究的挑戰(zhàn)。由于牙結(jié)石致密的礦化結(jié)構(gòu)為古DNA保存提供了相對(duì)封閉的微環(huán)境，該團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑創(chuàng)新性聚焦牙結(jié)石樣本，針對(duì)兩份極其微量的牙結(jié)石樣本(0.5毫克和0.3毫克)，優(yōu)化古DNA的提取實(shí)驗(yàn)方案，構(gòu)建20個(gè)文庫(kù)，進(jìn)而從中篩選出7個(gè)含丹尼索瓦特異性變異的文庫(kù)用于下游分析。

　　聯(lián)合團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主開(kāi)發(fā)算法，識(shí)別并嚴(yán)格篩選具有古DNA損傷特征的短片段通過(guò)算法構(gòu)建人類祖先型與丹尼索瓦祖先型的參考序列，最大程度減小比對(duì)誤差和篩選出古DNA片段，基于宿主線粒體的DNA分析明確“龍人”位于丹尼索瓦人線粒體DNA變異范圍內(nèi)。

　　他們還研發(fā)確定不同支系的關(guān)鍵位點(diǎn)的分析方法，明確其屬于西伯利亞丹尼索瓦洞穴早期譜系?？紤]到丹尼索瓦洞穴早期人類個(gè)體的年代范圍(距今12.7萬(wàn)-21.7萬(wàn)年)和“龍人”個(gè)體的年代(距今至少14.6萬(wàn)年)，說(shuō)明這一古人類群體在中更新世晚期已廣泛分布于從西伯利亞到中國(guó)東北的廣闊地域，從而證實(shí)更新世牙結(jié)石可能保存宿主古DNA，為突破中更新世人類古DNA研究的技術(shù)瓶頸開(kāi)辟了新路徑。

　　提供古人類遺傳學(xué)研究范本

　　古蛋白與古DNA這兩項(xiàng)研究互為印證，首次將一具近乎完整的古人類頭骨與丹尼索瓦人的分子證據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái)，不僅了解到“龍人”的古DNA和古蛋白信息，而且揭示丹尼索瓦人較完整的頭骨形態(tài)，這為識(shí)別東亞地區(qū)其他可能屬于丹尼索瓦人的古人類化石(如大荔人、金牛山人等)提供了重要參照。

　　聯(lián)合團(tuán)隊(duì)指出，從宏觀角度看，本研究為理解丹尼索瓦人在亞洲的遷徙擴(kuò)散提供了清晰線索，但同時(shí)也引發(fā)了新的科學(xué)問(wèn)題：“龍人”個(gè)體與西伯利亞早期丹尼索瓦人的緊密遺傳聯(lián)系，證實(shí)丹尼索瓦人在中更新世晚期就已經(jīng)廣泛分布于西伯利亞和東亞北部，這一早期分支是否擴(kuò)散至更南區(qū)域，其與中國(guó)其他古人類群體存在怎樣的互動(dòng)？前人的研究表明存在不同支系的丹尼索瓦人群對(duì)現(xiàn)代東亞和大洋洲人群的多次滲入，這些不同分支的丹尼索瓦人群源頭又在哪里？

　　東亞地區(qū)其他古人類化石或許是解答這些問(wèn)題的關(guān)鍵，而聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的這兩項(xiàng)研究成果為后續(xù)的中晚更新世古人類遺傳學(xué)研究提供了很好的范本。未來(lái)，若能建立更多相對(duì)完整的頭骨形態(tài)與分子古生物學(xué)證據(jù)的聯(lián)系，將對(duì)探究丹尼索瓦人群的形態(tài)共性、內(nèi)部多樣性以及不同支系的時(shí)空分布、演化歷史及其與現(xiàn)生人群的關(guān)系等，發(fā)揮關(guān)鍵作用。(完)