日前,一则关于青藏高原区域古人类活动的新发现从兰州大学传来:通过近10余年研讨,兰州大学及多家境内外科研单位组成的研讨团队发现,在16万年前的第四纪冰期,在如今甘肃省夏河县一条陈旧河流的河槽上方岩壁上的岩洞里,日子着一支奥秘的中晚更新世陈旧人群——丹尼索瓦人。

丹尼索瓦人最早发现于丹尼索瓦洞,2010年,通过对西伯利亚南部阿尔泰山脚下一个不起眼的窟窿内发现的牙齿和指骨化石进行DNA剖析,科学家发现了大约5万年前广布于欧洲的尼安德特人的姐妹群——丹尼索瓦人,该研讨被《科学》杂志评为年度十大科学打破之一。

科研团队2018年在夏河白石崖岩洞开掘现场。图片来自:张东菊

这个现已灭绝的奥秘人种正在改写人们对人类演化的了解。时至今日,这片大陆的人类身上还带有少数丹尼索瓦人的血缘。科学家们揣度,曩昔的几十万年间,这个陈旧人群曾遍及亚洲东部,但在演化中与现代人类各奔前程。

“这是令人振奋的发现,它证明在16万年前青藏高原区域就有人类活动。”一枚长约12厘米人类下颌骨化石,一组丹尼索瓦人古蛋白信息,引出了一段16万年前陈旧型智人前史。在兰州大学副教授张东菊看来,这项发现含义严重,打开了研讨东亚史前人类前史的一扇窗。

一块古化石引发的科考

自从在西伯利亚阿尔泰山区发现丹尼索瓦人的日子遗址以来,学术界关于东亚区域古人类活动的探究一向没有中止,基因检测发现,丹尼索瓦人对东亚、东南亚、大洋洲等地的人类有重要基因奉献。

“考古界揣度东亚区域有丹尼索瓦人活动,但便是找不到化石依据。”山东大学考古学本科毕业,后到兰州大学就读环境考古研讨生,张东菊从读研讨生时起就致力于史前古人类研讨。“时代越长远,化石就越少,研讨就更不易,丹尼索瓦人虽然日子时代为曩昔的二三十万年,但现在发现的化石仍然非常稀疏。”张东菊说。

一块陈旧又独特的化石的呈现,让奥秘的丹尼索瓦人在东亚的研讨有了起色。上世纪80时代,在甘肃省甘南州夏河县,偶尔的时机,有和尚捡到了一块独特的骨头,骨头形状显现或许是人类下颌骨,上面还有两颗牙齿,但重似石头。看着手中独特的骨头,和尚有许多疑问,便将它交给了六世贡唐活佛保管。

从上世纪80时代起,中科院寒旱所研讨员、兰州大学资源环境学院兼职教授董荣耀与贡唐活佛相识并有交游。看着董荣耀专门从事古人类研讨,常常和化石打交道,活佛将和尚送来的重似石头的骨头交给了他,期望对研讨有所协助。

“其时也没太介意,直到10年前开端重视。”依照其时的研讨技能,关于单一一块化石进行体系研讨,还难以打开,董荣耀忙于手中的研讨,对这块其貌不扬的化石没有太多留意。直到2010年前后,化石才正式进入考古研讨者的视界。

跟着研讨视界和技能的不断开辟,进入新世纪以来,青藏高原考古进入活泼期,中科院院士陈发虎教授领衔的兰州大学环境考古团队开端重视青藏高原古人类活动研讨,聚集古人类在青藏高原活动的前史演化及人类活动与环境的联系。

“这块化石仅保存了古人类下颌骨的右侧,下颌骨附着榜首臼齿和第二臼齿,其他的牙齿仅保存牙根部分,颌骨形状粗大健壮原始,臼齿较大。”在没有丈量的状况下,研讨人员能够很清楚地看到它是没有下巴的,首要阐明它不是现代人化石。

“从黄土高原进入青藏高原的重要通道就在河湟谷地,夏河正处在这一区域。”根据对古人类迁徙的根本判别,研讨人员将视野再次聚集到30年前从夏河发现的这块化石。

2010年,陈发虎团队开端着手对多年前曲折取得的一枚长约12厘米、全体呈土黄色的人类右侧下颌骨化石打开研讨。“其时,虽然这块化石的主人仍是未知数,但团队都很振奋。”张东菊说。

虽然这块化石仅保存了下颌骨右侧,但已是现在发现的体积最大的丹尼索瓦人化石。“此前,丹尼索瓦人化石只要几件孤立牙齿和骨骼碎片。”张东菊表明,因为该化石并非正式开掘出土,且发现时刻长远,所以现在无法确认化石发现时有没有直接共存的文明遗存,也没有埋藏地层信息。

陈发虎约请境内外10余家单位的研讨人员,对化石进行了全面、归纳的研讨。一起,他带领兰州大学环境考古团队对甘肃省夏河县及周边、青海、甘南临界点方圆6000平方公里规模内进行考古查询,在化石出土地——白石崖岩洞及其地点区域寻觅古人类活动遗存。

“在化石出土地找到古人类活动留下来的遗存,才有或许开掘出更多古人类活动信息,关于研讨化石承载的古人类信息很有协助。”可离化石被捡现已曩昔了近30年,捡化石的主人公现已过世,研讨团队在甘肃甘南、临夏及附近的青海省周边区域做了很多查询,在白石崖岩洞找到了古人类留下来的石器等文明遗存,但很难确认化石出土的详细层位,此外也在查询区新找到两处旧石器遗址。

根据MicroCT扫描数据重建的夏河丹尼索瓦人下颌骨模型。图片来自:张东菊

在打开户外查询的一起,关于化石古DNA剖析及化石形状研讨也同期进行。但惋惜的是,研讨人员发现,该化石并未保存古DNA信息。

“DNA损害修正机制会跟着生物逝世而崩解。”张东菊说,在生物逝世过程中,细胞会逐渐发作自溶,跟着很多蛋白酶、DNA酶等的开释,DNA很快会被降解。“在高温文湿润的条件下,DNA也容易发作水解、开裂;此外,许多微生物也会污染吞噬DNA。”张东菊说。

“即使是在抱负的冰冷环境下,能留存下来的古DNA也不会超越100万年。”即便如此,研讨人员仍是抱有期望,他们在化石的牙齿中钻了个小洞,对取出的粉状物进行剖析,发现DNA现已彻底降解,没有任何有价值信息。

为进一步确认化石种属,研讨团队将目光转向了古蛋白剖析。“蛋白质比DNA‘幸存’的时刻长,它们的化学和分子组成意味着其更安稳,分化速度没有那么快,虽然蛋白质终究也会分化。”团队成员、来自德国马普研讨院的Welker表明。

得知下颌骨没有保存DNA后,Welker、张东菊和博士生夏欢在兰州大学开端进行古蛋白剖析。“构成蛋白质的氨基酸化学结构终究由生物体DNA中特异的编码序列所决议,因而,通过比较不同物种中相同蛋白的氨基酸组成,能够知道物种之间亲缘联系的远近。”夏欢说。

研讨人员通过对化石中古蛋白质进行剖析发现,该化石古蛋白中反映的遗传信息与阿尔泰山区域丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人亲缘联系最近,由此能够确认,该化石为青藏高原的丹尼索瓦人,研讨人员称其为夏河丹尼索瓦人。

此外,研讨团队还对化石的构成时代进行剖析,化石的原始形状显现其构成时代较为长远,对其进行直接定年简直没有或许,但是包裹在部分化石外表的碳酸盐结核为测验化石的年纪供给了或许。“碳酸盐堆积物散布在骨骼周围,且包裹的很严密。”研讨人员判别,碳酸盐堆积在骨骼上大致在同一时期,时代不会长远。

通过研讨碳酸盐堆积的时代,就能确认化石构成的时期。兰州大学研讨团队约请台湾大学教授沈川洲一起打开堆积物的年纪测验,沈川洲实验室对化石外的碳酸盐包裹体进行铀系测年发现,该化石构成于至少距今16万年前,这个时代与此前已考证的阿尔泰区域丹尼索瓦人的活动时代共同。

“夏河人”下颌骨形状、齿弓特征等,与其他中更新世人群有一些相似性,但也有显着差异。对臼齿的剖析显现,它的尺度非常大并且有第三齿根,臼齿有第三齿根的现象首要呈现在现代亚洲人群中。下颌骨归纳剖析,它不归于任何一支已知古人群或现代人群。

“丹尼索瓦人是一个奥秘的存在。”高星说,现在从牙齿的形状来看很难区分其脸型,学术界特别期望知道丹尼索瓦人长什么样。他估测,夏河或许是更早的丹尼索瓦人发源地,而阿尔泰山区域的丹尼索瓦人或许是其子孙。“对夏河丹尼索瓦人的进一步研讨,或许会改写人类演化迁徙的地图。”他表明。

充沛开掘了化石承载的古人类信息,并进行了多方印证,研讨团队确认,在夏河发现的化石便是丹尼索瓦人的化石,在16万年前,丹尼索瓦人就在青藏高原东北边际的夏河一带活动。可要进一步了解丹尼索瓦人的日子习性、生计活动,甚至和地理环境之间的联系,需求更大规模的考古查询和开掘。

从2010年开端,研讨团队在夏河及周边区域的考古查询从没连续。直到2016年,团队在白石崖岩洞发现了石器等文明遗存,确认夏河丹尼索瓦人曾在出土地留下了考古遗物,此外还在白石崖岩洞地点的甘加盆地新发现了两处原野型旧石器遗址。

“除了对夏河丹尼索瓦人化石打开研讨之外,咱们还想知道化石出土地的更多信息。”张东菊介绍说,2018年,兰州大学环境考古团队联合甘肃省文物考古研讨所对白石崖岩洞进行了小面积考古开掘,丰厚的石制品和动物骨骼化石相继出土,显现曾有古人类在这儿较长时刻日子。

白石崖岩洞恒温,在间隔洞口处80米之内,冬天温度可一直保持在9摄氏度左右。“假如洞外很冷,这儿更适合人类生计。”2018年年末,由张东菊带队,研讨人员对白石崖岩洞进行小面积的正式考古开掘,发现较厚的文明层堆积,开掘出土丰厚的石制品和动物骨骼遗存,显现古人类在该遗址曾较长时刻日子。

通过体系研讨,新的效果逐渐被发现,近来在甘肃夏河举行的会议上,兰州大学环境考古团队发布,夏河丹尼索瓦人发现地——甘肃省甘南州夏河县白石崖岩洞保存有丰厚的旧石器文明遗存,包含很多石器和动物骨骼化石。

张东菊介绍说,2018年开掘出土的考古遗存,其间石制品1400多件,动物骨骼化石600多件。开端剖析成果显现,出土石制品遗存类型包含石核、石片、东西和断块;动物骨骼化石以较破碎的四肢骨为主,现在已判定出的动物种属有犀牛、野牛、野马/驴、鬣狗和野羊/羚羊等。

“动物骨骼化石上,还发现了石器的切开痕迹,进一步证明人类活动是窟窿内动物骨骼堆积的首要因素。”张东菊表明,这阐明古人类在第四纪最为冰冷的倒数第2次冰期日子于青藏高原上,人类以捕猎大型冰期动物为主,这些丰厚的动物遗存为了解青藏高原旧石器人群的生业形式和对高原环境的习惯供给重要信息。

“在这么小的开掘面积出土这么多化石,阐理解石崖岩洞是其时人类的日子家乡。”高星说,能够将其与我国现已发现的同期古人类化石进行形状比照,有助于厘清中晚更新世古人群之间的演化联系。

兰州大学研讨团队介绍,2019年还将对白石崖岩洞进行全面测绘,再次请求对窟窿不同部位进行开掘,对窟窿文明遗存进行全面体系的开掘收拾、体系精准的测年、生计环境和习惯剖析、石制品等考古遗存剖析等作业。

“现在,夏河丹尼索瓦人的发现仅仅一个开端,下一步对遗址的体系开掘和研讨,将逐渐揭穿丹尼索瓦人在夏河区域的出产日子、环境习惯、文明演进等方面的信息,一起,也对进一步研讨丹尼索瓦人的迁徙轨道有重要含义。”张东菊表明,兰州大学环境考古团队将依托国家第2次青藏科考,在青藏高原打开更大规模、更体系的考古查询,寻觅考古遗址,并挑选重要遗址打开正式考古开掘,全面、完整地去了解研讨青藏高原史前人类活动状况。

(图文转自:我国青年报)

责编:荼荼

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