中新網(wǎng)北京6月18日電 (記者 孫自法)2010年基于遺傳學研究發(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所知，也一直廣受關注。

　　來自中國科學院古脊椎動物與古人類學研究所的最新消息說，該所付巧妹研究員團隊與河北地質(zhì)大學季強教授團隊合作，通過對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14.6萬年命名“龍人”的哈爾濱古人類深入開展分子古生物學研究，確認“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，丹尼索瓦人發(fā)現(xiàn)以來，此前研究將來源于西伯利亞丹尼索瓦洞穴、中國青藏高原白石崖溶洞以及臺灣澎湖海域等遺址點出土的牙齒、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，缺乏同時具備完整形態(tài)特征和確鑿分子證據(jù)的化石標本，嚴重阻礙了對該人群形態(tài)、分布及其在東亞古人類演化中作用的認知。因此，“在遺傳意義上對現(xiàn)今東亞和大洋洲人群有貢獻的古老型人類丹尼索瓦人是誰”，成為其發(fā)現(xiàn)15年來最重要的國際難題之一。

　　通過鈾系測年，河北地質(zhì)大學收藏的哈爾濱古人類頭骨化石距今至少14.6萬年，季強教授等2021年將其正式命名為一個新的人種即“龍人”，形態(tài)學研究揭示“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鍵線索。

　　在本次研究中，聯(lián)合團隊建立古蛋白全自動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，優(yōu)化古DNA提取實驗和針對微量古DNA系統(tǒng)化建立多種生信分析方法，另辟蹊徑實現(xiàn)牙結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)合團隊發(fā)現(xiàn)“龍人”就是丹尼索瓦人。業(yè)內(nèi)專家高度評價這項研究具有關鍵貢獻——給了丹尼索瓦人一張“臉”，也打開延展其他化石關聯(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重大突破成果，北京時間6月18日夜間分別以“哈爾濱中更新世晚期人類個體的蛋白質(zhì)組”“距今至少14.6萬年的哈爾濱人類頭骨牙結石中發(fā)現(xiàn)丹尼索瓦人線粒體DNA”為題，在國際知名學術期刊《科學》(Science)、《細胞》(Cell)同步上線發(fā)表。

　　“龍人”古蛋白和古DNA水平的關鍵證據(jù)揭示，丹尼索瓦人至少14.6萬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)了分子古生物學證據(jù)與形態(tài)學證據(jù)，突破了傳統(tǒng)研究骨骼DNA的局限，通過微量牙結石研究古人類，這為從更新世人類化石恢復人類古DNA提供了新的可能。

　　聯(lián)合團隊表示，近幾年來，他們通過自主建立的前沿古蛋白實驗與創(chuàng)新的古DNA實驗方案，對“龍人”頭骨化石及其牙結石(新途徑)展開雙重攻關，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聯(lián)起來，一舉破解困擾學界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)合團隊通過自主建立的古蛋白質(zhì)組實驗系統(tǒng)從“龍人”化石中獲取到大量質(zhì)譜數(shù)據(jù)，鑒定到308458個譜圖與20455個肽段，通過降解相關修飾的分析確認了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)比此前基于同時期化石產(chǎn)生的數(shù)據(jù)多11倍。

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

　　解決古蛋白質(zhì)組自動化分析的難點后，聯(lián)合團隊接續(xù)攻克古DNA研究的挑戰(zhàn)。由于牙結石致密的礦化結構為古DNA保存提供了相對封閉的微環(huán)境，該團隊另辟蹊徑創(chuàng)新性聚焦牙結石樣本，針對兩份極其微量的牙結石樣本(0.5毫克和0.3毫克)，優(yōu)化古DNA的提取實驗方案，構建20個文庫，進而從中篩選出7個含丹尼索瓦特異性變異的文庫用于下游分析。

　　聯(lián)合團隊通過自主開發(fā)算法，識別并嚴格篩選具有古DNA損傷特征的短片段通過算法構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)確定不同支系的關鍵位點的分析方法，明確其屬于西伯利亞丹尼索瓦洞穴早期譜系。考慮到丹尼索瓦洞穴早期人類個體的年代范圍(距今12.7萬-21.7萬年)和“龍人”個體的年代(距今至少14.6萬年)，說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東北的廣闊地域，從而證實更新世牙結石可能保存宿主古DNA，為突破中更新世人類古DNA研究的技術瓶頸開辟了新路徑。

　　提供古人類遺傳學研究范本

　　古蛋白與古DNA這兩項研究互為印證，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)關聯(lián)起來，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)合團隊指出，從宏觀角度看，本研究為理解丹尼索瓦人在亞洲的遷徙擴散提供了清晰線索，但同時也引發(fā)了新的科學問題：“龍人”個體與西伯利亞早期丹尼索瓦人的緊密遺傳聯(lián)系，證實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散至更南區(qū)域，其與中國其他古人類群體存在怎樣的互動？前人的研究表明存在不同支系的丹尼索瓦人群對現(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題的關鍵，而聯(lián)合團隊的這兩項研究成果為后續(xù)的中晚更新世古人類遺傳學研究提供了很好的范本。未來，若能建立更多相對完整的頭骨形態(tài)與分子古生物學證據(jù)的聯(lián)系，將對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空分布、演化歷史及其與現(xiàn)生人群的關系等，發(fā)揮關鍵作用。(完)