丹尼索瓦人（生活在上個(gè)冰河時(shí)代的人類種群）
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丹尼索瓦人
生活在上個(gè)冰河時(shí)代的人類種群
丹尼索瓦人(Denisovans)是生活在上一個(gè)冰河時(shí)代的人類種群，她屬于一個(gè)全新的人類種群。通過(guò)對(duì)古代遺留的牙齒和指骨化石提取的DNA進(jìn)行分析，科學(xué)家證明了丹尼索瓦人的存在，該研究被《科學(xué)》雜志（Science）評(píng)為2012年度十大科學(xué)突破之一。早在上世紀(jì)80年代就有不少發(fā)現(xiàn)（如金牛山人、大荔人、馬壩人、許家窯人等遺址都有出土），只是當(dāng)時(shí)長(zhǎng)者智人尚未發(fā)現(xiàn)，因此他們和尼人一樣被冠以“早期智人”的錯(cuò)誤名稱。2019年05月，發(fā)現(xiàn)于青藏高原東北部甘肅省夏河縣的古人類下頜骨化石，最新分析研究確認(rèn)其為距今16萬(wàn)年的青藏高原丹尼索瓦人。2020年11月，國(guó)家文物局召開“考古中國(guó)”重大項(xiàng)目重要進(jìn)展工作會(huì)，科學(xué)家研究揭示，丹尼索瓦人曾長(zhǎng)期生活在青藏高原。
探索發(fā)現(xiàn)
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一個(gè)神秘的人類種群曾在3萬(wàn)年前與我們的祖先共同生活在這個(gè)世界上。科學(xué)家將這個(gè)生活在上一個(gè)冰河時(shí)代的人類種群被稱之為“丹尼索瓦人(Denisovans)”。通過(guò)對(duì)在西伯利亞一個(gè)洞穴內(nèi)發(fā)現(xiàn)的牙齒和指骨化石提取的DNA進(jìn)行分析，科學(xué)家證明了丹尼索瓦人的存在。2012年12月21日，該研究被《科學(xué)》雜志（Science）評(píng)為年度十大科學(xué)突破之一。
“X女孩”的DNA檢測(cè)結(jié)果顯示，她既不是早期人類，也不是穴居人，而是一個(gè)此前未知的人類種群在上一個(gè)冰河時(shí)代，他們?cè)c現(xiàn)代人共同生活在地球上，當(dāng)時(shí)現(xiàn)代人在制造石制工具、珠寶和藝術(shù)創(chuàng)作方面不斷向前邁進(jìn)。這一發(fā)現(xiàn)意味著人類族譜至少有3個(gè)截然不同的成員，分別是現(xiàn)代人、丹尼索瓦人和穴居人。據(jù)悉，西伯利亞洞穴內(nèi)發(fā)現(xiàn)的骨骼化石來(lái)自于一名小姑娘，昵稱“X女孩”。根據(jù)2010年初公布的檢測(cè)結(jié)果，她屬于一個(gè)全新的人類種群。當(dāng)前，一次全面的DNA分析證實(shí)了她在越發(fā)混亂的人類族譜中的地位。
丹尼索瓦人雖然與尼人和智人同源，但和兩者又存在著一定差異，其牙齒結(jié)構(gòu)與后兩者相比更接近共同祖先海德堡人。丹尼索瓦人的線粒體基因顯示和尼人、智人隔開100萬(wàn)年，但核基因顯示其為尼人的兄弟群，因此其母系可能來(lái)自先驅(qū)人。其實(shí)這一人種對(duì)中國(guó)人來(lái)說(shuō)并不陌生，從28萬(wàn)年前的金牛山文化，20萬(wàn)年前大荔文化、13萬(wàn)年前的馬壩文化以及10萬(wàn)年前的許家窯文化等所謂的“早期智人”文化都由他們所創(chuàng)造，只是沒(méi)有及時(shí)命名。丹尼索瓦人遺址以石球眾多著稱，他們可能是最早使用飛石索的人群。
綜合化石證據(jù)，我們可以大致理清丹尼索瓦人的演化史。30萬(wàn)年前，丹尼索瓦人從原始尼人中分化出來(lái)，28萬(wàn)年前，他們到達(dá)遼寧金牛山地區(qū)。經(jīng)過(guò)8萬(wàn)年的生存斗爭(zhēng)，他們淘汰了本土的北京直立人，成為了東北亞地區(qū)的人類居民。之后他們?cè)谥腥A大地上反復(fù)遷徙，最終在2-3萬(wàn)年前消失在西伯利亞平原。
丹尼索瓦人滅亡的原因可能和表親尼安德特人一樣，是在與智人的競(jìng)爭(zhēng)中衰敗所致。5萬(wàn)年前開始，當(dāng)?shù)つ崴魍呷朔祷厝A北之后，更高級(jí)的第二批智人（新亞洲人）來(lái)到中國(guó)，憑借著更為先進(jìn)的工具，打得已成為“土著”的丹尼索瓦人節(jié)節(jié)敗退。在智人的壓力下，丹尼索瓦人被迫遷徙到西伯利亞一帶，最終在那里消亡。
2019年5月，發(fā)現(xiàn)于青藏高原東北部甘肅省甘南藏族自治州夏河縣的古人類下頜骨化石，最新分析研究確認(rèn)其為距今16萬(wàn)年的青藏高原丹尼索瓦人。當(dāng)今藏族帶有少量的丹尼索瓦人基因片段，從而大多具有適應(yīng)高原的先天能力。
2019年12月19日，美國(guó)《科學(xué)》雜志19日公布了其評(píng)選的2019年十大科學(xué)突破。其中包括：青藏高原的古人類。中國(guó)、德國(guó)等研究人員發(fā)現(xiàn)，在青藏高原一處洞穴內(nèi)發(fā)現(xiàn)的人類下頜骨化石屬于丹尼索瓦人，表明早在16萬(wàn)年前，這種早期智人已出現(xiàn)在青藏高原并適應(yīng)了那里的高海拔環(huán)境。
2020年11月，國(guó)家文物局召開“考古中國(guó)”重大項(xiàng)目重要進(jìn)展工作會(huì)，通報(bào)了位于甘肅省甘南藏族自治州夏河縣甘加鄉(xiāng)的白石崖溶洞遺址，是目前東亞第一個(gè)發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人化石和丹尼索瓦人DNA的舊石器時(shí)代考古遺址，是青藏高原史前考古的重大進(jìn)展，更是國(guó)際上丹尼索瓦人研究的重大突破。中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)成功獲取了丹尼索瓦洞以外的首個(gè)丹尼索瓦人線粒體基因序列，最終揭示丹尼索瓦人成功適應(yīng)了高寒缺氧的環(huán)境，在晚更新世就長(zhǎng)期生活在青藏高原，也是支撐丹尼索瓦人在亞洲地區(qū)廣泛分布的一個(gè)有力證據(jù)。這一研究成果日前在線發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
研究
遺傳信息
丹尼索瓦人
過(guò)去十萬(wàn)年的歷史曾經(jīng)被看得很簡(jiǎn)單：人類在非洲崛起，然后橫掃歐亞，替代了尼安德特人和其他遇到的古人類品種?；⑹?、還有線粒體DNA的佐證支持，都表明非洲來(lái)的人類沒(méi)有與其他古人類通婚。然而在2011年，古人和現(xiàn)代人的細(xì)胞核DNA的重新分析表明，大多數(shù)活著的現(xiàn)代人攜帶了當(dāng)?shù)毓湃祟惖墓糯鶧NA的痕跡（基因組之中占的比例?。?。2010年12月末，研究者發(fā)表了西伯利亞（阿爾泰山脈）的丹尼索瓦洞的一種新型的古人類的全基因組序列。之后的研究發(fā)現(xiàn)了生活在東南亞的部分人群的基因組DNA中從丹尼索瓦人繼承了5%的遺傳信息，同時(shí)從尼安德特人繼承了4%到6%的遺傳信息。兩個(gè)研究小組在澳洲原住民中發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人的遺傳信息。一個(gè)研究在菲律賓的小黑人中和一些東南亞的海島以及亞美尼亞人中發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人的遺傳信息。2001年秋天，研究者發(fā)現(xiàn)非洲的三種相對(duì)獨(dú)立的人群也攜帶了不尋常的DNA變種，是從三萬(wàn)五千年前的非洲古人類遺傳來(lái)的，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于現(xiàn)代人類的興起。
美拉尼西亞人保留丹尼索瓦人DNA
據(jù)一項(xiàng)新的研究提示，盡管在所有非非洲現(xiàn)代人群中都能找到尼安德特人的DNA，但美拉尼西亞人體內(nèi)還含有明顯的從丹尼索瓦人傳下來(lái)的基因成分。在過(guò)去，許多現(xiàn)代人群的祖先曾經(jīng)與其他原始人種進(jìn)行雜交，而那些原始人種——如尼安德特人和丹尼索瓦人——后來(lái)滅絕了。繪制出來(lái)自這些物種以及其他可能的原始人物種尚存的基因序列的基因流動(dòng)，可幫助闡明人類遺傳學(xué)模式，以及過(guò)去發(fā)生的這一物種雜交是如何影響人類進(jìn)化的。
為了更多地了解尼安德特人和丹尼索瓦人遺傳學(xué)在現(xiàn)代人類中的影響力和突出性，BenjaminVernot等人對(duì)全球各地1523個(gè)人的基因組進(jìn)行了分析。他們的結(jié)果顯示，所有非非洲人群的基因組中有大約1.5%~4%的基因來(lái)自尼安德特人，但美拉尼西亞人是他們所檢查的人群中唯一還帶有顯著丹尼索瓦人血統(tǒng)的人群，因?yàn)槊览嵛鱽喨说幕蚪M中有1.9%至3.4%的基因來(lái)自丹尼索瓦人。研究人員接著對(duì)尼安德特人和丹尼索瓦人基因序列的基因流動(dòng)進(jìn)行了繪制；他們發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)代人的歷史中，他們與尼安德特人的雜交混合至少發(fā)生在3個(gè)不同的時(shí)期。相反，現(xiàn)代人與丹尼索瓦人的雜交混合可能只發(fā)生了一次。進(jìn)一步的分析揭示，現(xiàn)代人基因組的某些區(qū)域——包括那些在發(fā)育皮層和成人紋狀體內(nèi)發(fā)揮作用的基因組區(qū)域——尤其缺乏這些遠(yuǎn)古的遺傳譜系。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)人類演化和基因流動(dòng)提供了新的了解。
科學(xué)爭(zhēng)議
研究意義
新發(fā)現(xiàn)的人類種群似乎是穴居人的“姊妹群”，它的發(fā)現(xiàn)為我們描繪出一幅更為復(fù)雜的人類進(jìn)化和走出非洲的圖畫。
這項(xiàng)研究幫助我們掌握了一些細(xì)節(jié)。通過(guò)進(jìn)一步的研究，我們將加深對(duì)丹尼索瓦人以及他們與其他人類種群交往的了解。
美國(guó)《考古學(xué)》雜志評(píng)選出2019年度的世界十大考古發(fā)現(xiàn)。其中，由中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所、蘭州大學(xué)和德國(guó)馬普進(jìn)化人類學(xué)研究所學(xué)者領(lǐng)銜、多家境內(nèi)外科研院所參與的青藏高原丹尼索瓦人研究入選。
重組基因
據(jù)悉，這次排序工作是利用從化石指骨里提取的10毫克DNA樣本進(jìn)行的。研究者馬提亞·梅耶博士說(shuō)：“這個(gè)基因組的質(zhì)量非常高。我們給它多次排序，結(jié)果存在的誤差比大部分給現(xiàn)代人的基因組排序產(chǎn)生的誤差更少。”
尼安德特人和“丹尼索瓦人”都是與現(xiàn)代人親緣關(guān)系最近的已經(jīng)滅絕的遠(yuǎn)古人類，這種清晰度的基因組已經(jīng)能夠幫助科學(xué)家確定“丹尼索瓦人”、尼安德特人和現(xiàn)代人之間的關(guān)系。
德國(guó)馬普研究所的斯文特·帕玻博士說(shuō)：“我們希望科學(xué)家利用這個(gè)基因組，能夠發(fā)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代人類文化和科技發(fā)展至關(guān)重要的遺傳變化。這些變化促使現(xiàn)代人從大約10萬(wàn)年前開始離開非洲，迅速分散到世界各地。”
高質(zhì)量基因組有助現(xiàn)代基因研究
通常研究人員無(wú)法通過(guò)基因排序研究基因組特殊部位的進(jìn)化，而他們利用這個(gè)最新完成的高質(zhì)量基因組版本，甚至能夠分辨出這個(gè)個(gè)體從母親和父親那里遺傳來(lái)的基因存在的細(xì)微差別?，F(xiàn)在這個(gè)完整的“丹尼索瓦人”基因序列，科學(xué)界已經(jīng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查閱。這個(gè)基因組還有望揭開有關(guān)“丹尼索瓦人”和尼安德特人的歷史的新篇章。
帕玻說(shuō)：“現(xiàn)在我們想讓每個(gè)人都能自由使用它。我們認(rèn)為，很多科學(xué)家會(huì)發(fā)現(xiàn)這對(duì)他們的研究非常有幫助?！?/span>
是已滅絕人類基因研究的巨大飛躍
這個(gè)基因組代表著我們祖先中的一個(gè)分支的首個(gè)高覆蓋、完整基因序列。負(fù)責(zé)匯編該序列的人稱其為“已滅絕人種研究取得的一次巨大飛躍”。
科學(xué)家利用較早的基因序列發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在生活在新幾內(nèi)亞島的居民擁有4.8%的“丹尼索瓦人”DNA。據(jù)發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館-綜合》雜志上的一篇論文說(shuō)，新技術(shù)幫助科學(xué)家給“丹尼索瓦人”基因組的每一個(gè)部位排序超過(guò)30次，這是更加詳細(xì)的掃描結(jié)果。
這一次的指骨化石是2008年在西伯利亞南部阿爾泰山脈的丹尼索瓦洞發(fā)現(xiàn)的，一同發(fā)現(xiàn)的還有一些裝飾品和珠寶。指骨的主人是一名5到7歲的小女孩。丹尼索瓦人在身體結(jié)構(gòu)上與穴居人和現(xiàn)代人存在差異，但他們也是用兩條腿直立行走。他們的牙齒與100多萬(wàn)年前滅絕的直立人等生存年代更為久遠(yuǎn)的人類祖先類似。
在丹尼索瓦人生存的年代，我們的祖先以及穴居人已開始捕魚、打獵、佩戴珠寶、在洞穴上作畫并利用動(dòng)物的骨頭制作雕刻品。研究人員在發(fā)表于《自然》雜志的報(bào)告中指出，DNA檢測(cè)結(jié)果顯示，牙齒和指骨屬于一個(gè)不同的人類種群。10年前，科學(xué)家才開始具備從化石中提取DNA的能力。在此之前，他們只能根據(jù)外形和尺寸對(duì)骨骼進(jìn)行鑒定。
基因測(cè)序
一項(xiàng)新的研究描述了丹尼索瓦人基因組的完整序列，從而為這些古老的人類——他們與尼安德特人密切相關(guān)——與現(xiàn)代人之間的關(guān)系提供了線索。丹尼索瓦人的化石證據(jù)稀缺；這個(gè)組群的存在是在2010年時(shí)才為人所知，而其唯一已知的化石是在南西伯利亞阿爾泰山中的丹尼索瓦洞穴中挖掘出的某根指骨中的碎塊和2顆磨牙。因?yàn)樗麄冎挥衼?lái)自該指骨的極小的材料樣品，Svante Paabo及其研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種解開DNA鏈?zhǔn)沟闷?股中的每1股都能用來(lái)產(chǎn)生測(cè)序用分子的處理方法。這種方法使得該團(tuán)隊(duì)得到了極其完整的基因組序列（30X），它類似于研究人員能夠從現(xiàn)代人基因組中所獲得的序列。
研究人員將該丹尼索瓦人基因組與全世界各地的幾種現(xiàn)代人的基因組進(jìn)行了比較。丹尼索瓦人似乎對(duì)現(xiàn)代人類的基因組有某種程度的貢獻(xiàn)，但其程度各不相同。例如，丹尼索瓦人與巴布亞新幾內(nèi)亞人有著比任何其他研究過(guò)的現(xiàn)有人群更多的相同基因。此外，在亞洲和南美洲所發(fā)現(xiàn)的丹尼索瓦人的等位基因要多于在歐洲人群中發(fā)現(xiàn)的等位基因，但這可能反映了現(xiàn)代人與丹尼索瓦人的近親尼安德特人之間的雜種繁殖，而不是來(lái)自丹尼索瓦人本身的基因流動(dòng)。
該研究報(bào)告了其它幾個(gè)發(fā)現(xiàn)。例如，該基因組被測(cè)序的丹尼索瓦人攜帶有當(dāng)今人類的與黝黑皮膚、棕色頭發(fā)和棕色眼睛相關(guān)的等位基因。研究人員還制作了一個(gè)發(fā)生在與丹尼索瓦人分叉之后的人類基因組新近變化的一覽表，即現(xiàn)代人所特有的變化。研究人員說(shuō)，丹尼索瓦人本身的基因多元性極低，但這可能并非由近親交配所致。鑒于隨著時(shí)間的推移丹尼索瓦人呈現(xiàn)的廣泛的地理范圍，有可能他們的種群在開始時(shí)相當(dāng)小但卻成長(zhǎng)很快，且沒(méi)有時(shí)間令基因的多元性增加。文章的作者說(shuō)，如果進(jìn)一步的研究顯示尼安德特人的種群大小隨著時(shí)間流逝而以某種方式改變，這可能提示某一從非洲分散出來(lái)的單一人群產(chǎn)生了丹尼索瓦人和尼安德特人。
參考資料
[1]
3月18日《科學(xué)》雜志精選 · 科學(xué)網(wǎng)[引用日期2016-03-30]
[2]
丹尼索瓦人 · 中國(guó)新聞網(wǎng)[引用日期2020-10-30]
[3]
我國(guó)科學(xué)家研究揭示 丹尼索瓦人曾長(zhǎng)期生活在青藏高原-新華網(wǎng) · 新華網(wǎng)[引用日期2021-01-04]
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