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仅凭六块化石 科学家就画出丹尼索瓦女孩的模样

仅凭六块化石 科学家就画出丹尼索瓦女孩的样子容貌?

经由过程表不雅遗传钻研绘制的丹尼索瓦人女孩画像。图片滥觞:《科学》官网

今朝发明的关于丹尼索瓦人的最大年夜化石。图片滥觞:《自然》官网

本报记者 杨 雪

近日,以色列和西班牙科学家在《细胞》杂志上申报说,他们根据丹尼索瓦人的表不雅遗传信息重修了其相貌,这是对丹尼索瓦人骨骼解剖学特性的首次回覆再起。

丹尼索瓦人是生活在上一个冰河期间的人类种群,因发明于西伯利亚的丹尼索瓦洞而得名。今年5月,《自然》杂志颁发中科院青藏高原钻研所所长陈发虎院士带领的情况考古团队最新钻研成果“青藏高原中更新世晚期丹尼索瓦人的下颌骨化石”,激发人们对丹尼索瓦人的关注。

因为迄今发明的丹尼索瓦人化石少之又少,这支前人类不停带着神秘色彩。陈发虎奉告科技日报记者,今朝仅发明的6块丹尼索瓦人化石分手是:来自俄罗斯西伯利亚丹尼索瓦洞的两颗破裂的臼齿和一颗近乎完备的臼齿、一根小指骨的着末一节的大年夜部分、两块可连接的头骨碎片,以及来自青藏高原白石崖溶洞的一块右侧下颌骨。

“看”起来比尼安德特人更宽

经由过程钻研表不雅遗传上的变更,谋略生物学家为丹尼索瓦人绘制了一幅解剖学粗描。他们发明,丹尼索瓦人的脸很宽,与尼安德特人的面部特性相似,但又有一些细微区别,例如丹尼索瓦人的颚骨与颅骨更宽。

认真回覆再起的耶路撒冷希伯来大年夜学遗传学家教授里兰·卡梅尔表示,从DNA暗藏的信息中,可以绘制出解剖学特性,重修个体的基因活动模式,从而确定某些心理特性。他的措檀越如果DNA甲基化模式的比较阐发。

DNA的表不雅遗传修饰对发育、疾病以及生命历程中的大年夜多半生物学性状都有显明的影响。学界钻研最多的表不雅遗传改变之一是在DNA碱基上添加一个甲基,其与DNA分子结应时发生的变更历程,可以抉择基因的表达要领。将今众人、尼安德特人和丹尼索瓦人的甲基化模式比较,就可以发明三者的异同。

这种措施对表面所做的猜测是定性的和相对的。比如,可以说谁的手指更长,但没法详细到长几毫米。钻研发明,丹尼索瓦人拥有56惩罚歧于今众人和尼安德特人的解剖学特性,此中34处位于颅骨。整体来看,丹尼索瓦人可能具有与尼安德特人相似的骨骼特性,如长脸、宽阔的骨盆、前额低、胸廓宽等,但丹尼索瓦人的颅骨比尼安德特人和今众人更宽,牙弓也更长。

科学家终极回覆再起出的丹尼索瓦人是一个瘦小女孩,她的额头低平、下颚饱满、下巴很小,牙齿比尼安德特人和今众人都要长许多。虽然现在不知道这幅肖像有多准确,但化石残骸证据能支持此中一部分猜测。

丹尼索瓦人化石记录里的一大年夜特性是伟大年夜的臼齿。只管钻研团队应用的数据库未包孕臼齿的大年夜小,无法对这一点做出猜测,但他们觉得,丹尼索瓦人有很长的牙弓可能是对伟大年夜牙齿的一种适应。同时,来自青藏高原的丹尼索瓦人下颌骨化石,4个性状里有3个与他们的猜测相吻合。此外,加拿大年夜多伦多大年夜学的前人类学家本斯·维尔拉曾在会议上展示过一块来自丹尼索瓦洞的头骨,可以看到其头部很宽,这也与经由过程表不雅遗传做出的重组结果切合。

十几万年前可能生活在青藏高原

曾有钻研发明,丹尼索瓦人对今世东亚的高海拔人群有少量的基因供献,尤其对青藏高原上的藏族人群和夏尔巴人群有基因供献,体现在高寒缺氧情况基因EPAS1。而发明丹尼索瓦人的西伯利亚丹尼索瓦洞海拔仅有700米,其丹尼索瓦人化石却保存了这种适应高原缺氧的EPAS1基因。现在,这一谜题终于在我国青藏高原甘加盆地北侧的白石崖山脚处——甘肃省夏河县白石崖溶洞找到谜底。

洞中发明的前人类下颌骨化石长约12厘米,包括第一和第二臼齿两颗完备牙齿。经由过程对化石进行测年、体质形态和古蛋白质等阐发,钻研职员确定其为丹尼索瓦人,年岁大年夜约在13—18岁。

古蛋白质阐发法,便是在古DNA高度降解的环境下,经由过程分子学信息来判断古老化石的归属。蛋白质中的氨基酸序列蕴含了个体演化的一些信息,只管这种遗传信息相较DNA信息是异常小的,但钻研职员在夏河人化石中发清楚明了丹尼索瓦人特有的蛋白质。

夏河白石崖溶洞海拔3200米。只有长光阴生活在高海拔地区,才可能选择出耐低氧基因。EPAS1是低氧引诱调节通路中的紧张基因,这一基因存在青藏高原现生人群中。钻研职员推想,EPAS1基因很可能最早孕育发生于夏河丹尼索瓦人,然后传给了现在的藏族人群和夏尔巴人群。

白石崖溶洞是青藏高原今朝已知的最早考古遗址。2018年,钻研职员发掘了两个探方共4平方米,根据地层分为十层,共采集了1400多件石制品,600多件动物骨骼。石制品以石片、石核、对象、断块为主。动物骨骼保存状况较差,以较破裂的四肢骨为主,剖断出的动物种属有犀牛、野牛、野马等,与更新世晚期广布欧亚大年夜陆北方草原情况的“猛犸象—披毛犀动物群”高度相似。

钻研职员在采集的犀牛和鬣狗骨骼上发明敲击和切割痕迹,经剖断为工资活动结果。可以确定,白石崖溶洞存在旧石器文化遗存,年代样品正在测试,初步结果显示遗址人类活动造成的文化聚积至少形成于距今4万年前,底部文化层有可能追溯至十几万年前。

今朝还不能推想出详细迁移路线

陈发虎说,今朝丹尼索瓦人的化石证据和相关钻研还异常有限,还不够以评论争论其起源地问题。从已知的丹尼索瓦人化石形成光阴来看,夏河丹尼索瓦人化石最小年岁是距今16万年,丹尼索瓦洞最老的丹尼索瓦人化石年岁可能距今19.5万年,两个地点化石年代上区别不大年夜,很难说哪个必然呈现更早。

而就今朝发明丹尼索瓦化石的两地方在,还不能推想出详细的迁移路线。根据两个地点的自然情况、丹尼索瓦人和今世藏族人群的遗传学钻研结果,及其EPAS1基因携带环境推想,丹尼索瓦人有可能存在一个大年夜致的由南向北的扩散路线,但今朝并没有直接的证据可以证实这一点。

遗传学钻研注解,丹尼索瓦人与尼安德特人是姐妹群关系,有着合营的先人,其与今众人分离光阴是在距今77—55万年前。丹尼索瓦人与尼安德特人分离的光阴则在距今47—38万年前,阐明可能有更老的丹尼索瓦人还未被发明。而且,他们分离之后还存在基因交流,比如在丹尼索瓦洞发明的混血女孩,父亲是丹尼索瓦人、母亲是尼安德特人。

在陈发虎看来,今朝丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人基因组钻研可以反应出他们可能曾经在东亚广泛散播,未来东亚地区一些新发明该当会推动我们对这一古白叟群的熟识,包括起源、迁徙路径等。

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