来自丹尼索瓦洞穴的更新世沉积物 DNA

CK编译     面对事实，这就是“未来奇迹”的原因。

丹尼索瓦洞穴的入口，这是西伯利亚南部著名的遗址，在那里发现了尼安德特人及其亚洲亲属丹尼索瓦人的遗骸。图片来源：Richard G. Roberts

来自丹尼索瓦洞穴的更新世沉积物 DNA

来源   马普学会

2021 年 6 月 23 日

马克斯普朗克研究人员分析了来自丹尼索瓦洞穴的 728 个沉积物样本的 DNA。他们的研究提供了有关古代和现代人类在 300,000 年间占领该遗址的史无前例的详细信息。研究人员检测了尼安德特人和丹尼索瓦人的 DNA，这两种形式的古人类居住在洞穴中，并且首次发现了现代人类的 DNA，大约 45,000 年前，这些现代人类出现在一种被称为旧石器时代初期的考古文化出现的时期。

丹尼索瓦洞穴位于西伯利亚南部的阿尔泰山脉，以发现丹尼索瓦人而闻名，丹尼索瓦人是一种已灭绝的远古人类，据信已占领了中亚和东亚的大部分地区。在该地点还发现了尼安德特人的遗骸，以及一个有尼安德特人母亲和丹尼索瓦人父亲的孩子的骨头，表明这两个群体在该地区相遇。然而，只有八块骨头碎片迄今为止，已经从丹尼索瓦洞穴的沉积物中发现了尼安德特人和丹尼索瓦人的牙齿，其时间跨度超过 30 万年。这些化石太少，无法详细重建该遗址的职业历史，也无法将丹尼索瓦洞穴中发现的不同类型的石器和其他文物与特定的人类群体联系起来。例如，在大约 45,000 年历史的地层中发现了典型的旧石器时代早期文化的珠宝和吊坠，引发了关于丹尼索瓦人、尼安德特人或现代人类是否是这些文物的创造者的争论。

俄罗斯科学院西伯利亚分院的 迈克尔·舒恩科夫领导了丹尼索瓦洞穴的发掘工作，他召集了一个由考古学家、遗传学家、地质年代学家和其他科学家组成的跨学科团队来研究这个独特的遗址。该团队现在对来自单个挖掘地点的沉积物 DNA 进行了有史以来最大规模的分析。

“对沉积物 DNA 的分析提供了一个绝妙的机会，可以将我们之前确定的丹尼索瓦洞穴沉积物的日期与人类和动物群存在的分子证据结合起来，”澳大利亚卧龙岗大学的理查德“伯特”罗伯茨说。由他和泽诺比亚·雅各布斯 领导的地质年代学家团队从洞穴中暴露的沉积物剖面中以密集网格收集了 700 多个沉积物样本。“仅仅从洞穴中的所有三个房间收集样本，并记录它们的精确位置，我们就花了一个多星期，”雅各布斯说。

当样本到达莱比锡的马克斯普朗克进化人类学研究所时，该研究的主要作者埃琳娜·扎瓦拉 (Elena Zavala) 在实验室又花了两年时间，从大量的古人类和动物线粒体 DNA 中提取和测序少量痕迹。样品。“这些努力得到了回报，我们在 175 个样本中检测到了丹尼索瓦人、尼安德特人或古代现代人的 DNA，”扎瓦拉说。

研究人员 泽诺比亚·雅各布斯、Bo Li 和 Kieran O'Gorman 在主室收集沉积物样本。图片来源：Richard G. Roberts

当将 DNA 谱与地层的年龄进行匹配时，研究人员发现最早的古人类 DNA 属于丹尼索瓦人，表明他们在 25 万至 17 万年前在该地点生产了最古老的石器。第一批尼安德特人在这一时期末抵达，此后丹尼索瓦人和尼安德特人都经常光顾该地点——除了 13 万至 10 万年前，当时在沉积物中没有检测到丹尼索瓦人的 DNA。在此之后回来的丹尼索瓦人携带了不同的线粒体 DNA，这表明该地区有不同的人种。

现代人类线粒体 DNA 首先出现在包含旧石器时代早期工具和其他物体的层中，这些层比旧层中的更加多样化。“这不仅提供了该地点古代现代人类的第一个证据，而且还表明他们可能将新技术带入了该地区，”扎瓦拉说。

科学家们研究了动物 DNA，并确定了动物和人类种群发生变化的两个时间段。第一次，大约 190,000 年前，恰逢从相对温暖（间冰期）条件向相对寒冷（冰川期）气候转变，鬣狗和熊种群发生变化，尼安德特人首次出现在洞穴中。第二次重大变化发生在 130,000 到 100,000 年前，伴随着气候从相对寒冷到相对温暖的转变。在此期间，丹尼索瓦人缺席，动物种群再次发生变化。

与俄罗斯团队一起发起这项研究的 斯万特·帕博说：“我相信，我们挖掘这个惊人遗址的俄罗斯同事已经为许多未来的考古发掘设定了标准，他们从每个考古层仔细收集了许多样本进行 DNA 分析。” “能够从考古遗址生成如此密集的遗传数据就像梦想成真，而这只是开始，”该研究的资深作者马蒂亚斯迈耶说。“沉积物中隐藏着如此多的信息——它会让我们和许多其他遗传学家忙一辈子。”

该研究发表在《自然》杂志上。

探索

沉积物中的 DNA 揭示了丹尼索瓦洞穴的史诗般的历史

更多信息：更新世沉积物 DNA 揭示了 Denisova Cave, Nature (2021) 的人类和动物群更替。DOI：期刊信息：自然 

由 马克斯普朗克学会提供