藏族洞穴中发现丹尼索瓦人线粒体DNA

2020-11-13 18:55:11

1980年,在青藏高原东北缘的石灰岩洞穴白石崖喀斯特洞穴中发现了有16万年历史的丹尼索瓦人的部分颌骨化石-所谓的夏河下颌骨。现在,一个国际研究小组从白石崖喀斯特洞穴的沉积物中提取了遗传物质,并从丹尼索瓦人身上鉴定出线粒体DNA(MtDNA),表明他们在大约10万年前、6万年前,甚至可能是4.5万年前就存在了。这一发现是第一次在西伯利亚丹尼索瓦洞穴外的地方发现丹尼索瓦人的DNA。

丹尼索瓦人是一个灭绝的原始人群体,最初是从西伯利亚南部阿拉泰山脉丹尼索瓦洞穴发现的指骨碎片确定的基因组序列中鉴定出来的。

随后的基因组分析显示,丹尼索瓦人在40万年前与尼安德特人分道扬镳,至少有两个截然不同的丹尼索瓦人群体与今天亚洲人的祖先混杂在一起。

到目前为止,在西伯利亚发现的唯一丹尼索瓦人的遗骸是一块零碎的指骨,三颗牙齿和一块头骨碎片,所有这些都是在丹尼索瓦洞穴发现的。

2019年,白石崖喀斯特洞穴的夏河下颌骨-可以追溯到至少16万年前-被确定为丹尼索瓦人的起源。

然而,这块化石被鉴定为丹尼索瓦人是基于单一的氨基酸位置,因此是脆弱的。

在这项新的研究中,来自中国、澳大利亚、德国和美国的一组科学家发现了丹尼索瓦人长期存在于白石崖喀斯特洞穴的证据,并描述了他们在洞穴中居住的地层和年代背景。

该研究的合著者、亚利桑那州立大学人类起源研究所和人类进化与社会变化学院的研究员查尔斯·佩雷奥特博士说:“大约十年前,当我们开始开发这个项目的时候,我们谁也没有想到白石崖岩溶洞穴会是一个如此丰富的遗址。”该研究报告的合著者查尔斯·佩雷特博士是亚利桑那州立大学人类起源研究所和人类进化与社会变化学院的研究员。

“我们刚刚接触到一些皮毛--三个小型挖掘单位已经出土了数百件石器、动物群和古代DNA。”要做的事情还有很多。“。

佩雷奥特博士和他的同事从白石崖喀斯特洞穴沉积物中提取了遗传物质,并在其中确定了丹尼索瓦人的mtDNA。

这些发现表明,丹尼索瓦人早在10万年前就占领了这个高海拔洞穴,可能最晚在4.5万年前,以及介于两者之间的某个时间点。

“在青藏高原上发现丹尼索瓦人的DNA是令人惊讶的。在海拔2000米的地方发现古人类的证据是不寻常的。“他们说。

“高原上的生活非常艰苦,原因有很多,包括稀薄的空气,在海拔2500米以上的任何地方,人类都可能发生高原反应。”

“这表明丹尼索瓦人可能已经进化出对高海拔的适应,就像现代藏族人一样。”

“带有线粒体DNA的沉积物的年代,以及更古老的夏河下颌骨,表明丹尼索瓦人可能已经在高原上持续生活了数万年--足以让基因适应出现。”

来自白石崖喀斯特洞穴的丹尼索瓦化石和线粒体DNA表明,早期现代人与其他古人类在亚洲共存,但出人意料的是,他们与他们进行了杂交。

佩雷奥特博士说,“白石崖喀斯特洞穴是一个非同寻常的遗址,在了解亚洲人类起源方面有着巨大的潜力。”

“未来在拜石崖喀斯特洞穴的研究可能会让我们真正了解丹尼索瓦人的行为,并巩固正在浮现的图景,即丹尼索瓦人和尼安德特人一样,不仅仅是人类族谱的分支--他们是现已灭绝的种群网络的一部分,这些种群对目前的人类基因库做出了贡献,并以我们刚刚开始理解的方式塑造了我们物种的进化。”

张冬菊等人。2020年。青藏高原白石崖喀斯特洞穴晚更新世沉积物中的丹尼索瓦DNA。Science 370:584-587;doi:10.1126/cience.abb6320