【中央媒体看甘肃】兰大考古团队研究发现：丹尼索瓦人长期生活在青藏高原
2020-10-31 10:41
兰大考古团队研究发现：
丹尼索瓦人长期生活在青藏高原
沉积物DNA样品采集
样品检测
挖掘现场
动物骨骼
“经过多年努力，兰州大学环境考古团队在甘肃夏河白石崖溶洞的研究取得重要进展，发现该遗址保存有丰富的中更新世至晚更新世古人类活动遗存，成功获取丹尼索瓦洞以外的首个丹尼索瓦人线粒体基因序列，揭示丹尼索瓦人在晚更新世长期生活在青藏高原。”
10月30日上午，国家文物局在京召开的最新一次“考古中国”重大项目重要进展工作会上，兰州大学环境考古团队青藏高原古人类活动研究重大突破作为第一个发布项目，由张东菊教授代表研究团队向业内专家、媒体郑重发布。
16万年前古老型人类已出现在青藏高原
这是应用国际最先进的古DNA分析技术在中国考古遗址沉积物中提取古人类遗传信息的首个成功案例。与此同时，题为“青藏高原白石崖溶洞晚更新世沉积物中发现丹尼索瓦人基因”的成果于北京时间10月30日凌晨2点在《科学》（Science）杂志在线发表。继2019年5月《自然》（Nature）杂志报道兰州大学环境考古团队等发现青藏高原距今至少16万年前的丹尼索瓦人下颌骨化石后，国内外的焦点再次聚集到这一古老而神秘的古人类和白石崖溶洞。
2019年，中国科学院院士陈发虎领衔的兰州大学和中科院青藏高原研究所团队报道了夏河丹尼索瓦人（简称夏河人）下颌骨化石的研究成果，揭示这块化石为阿尔泰山地区丹尼索瓦洞以外发现的第一件丹尼索瓦人化石，提供了青藏高原最早的人类活动证据，将丹尼索瓦人的空间分布首次从西伯利亚地区扩展至青藏高原，将青藏高原人类活动历史从距今4万年推早至距今16万年，这是丹尼索瓦人研究和青藏高原史前人类活动研究的双重重大突破。这项成果一经发表，吸引了上百家国内外媒体报道，并于2019年末荣获国内外众多学术机构评选的多个年度“十大”：“十大考古发现”“十大科学突破”“十大科技进展”“十大科技新闻”等。然而，因为这块化石发现较早，并非正式考古发掘出土，缺乏具体埋藏位置、地层和共存考古遗存信息，因此，尽管夏河人的发现极大地推动了青藏高原史前人类活动和丹尼索瓦人的研究，但它所揭露的信息却也非常有限。
用科技释放尘封的光
2019年，环境考古团队利用古蛋白分析方法鉴定夏河人下颌骨化石为丹尼索瓦人，利用铀系测年方法将其年龄确定为距今至少16万年。夏河人曾经是怎样在白石崖溶洞生活的？延续了多长时间？这些问题都等着白石崖溶洞的出土材料给出答案。化石的分析研究和遗址的调查发掘是同步进行的。
陈发虎院士带着环境考古团队于2016年就开始制定遗址发掘和研究计划，设计用多种测年方法为遗址建立年龄框架，全面收集考古遗物，并开展沉积物古DNA研究。邀请国内外多家科研团队参与部分分析工作，例如，邀请中科院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究员团队共同开展沉积物DNA分析，邀请澳大利亚伍伦贡大学李波副教授共同开展沉积物单颗粒光释光测年工作等。沉积物古DNA分析是一种新兴的分子学技术，可以获得曾在遗址活动的古人群信息，弥补人类化石一般可遇不可求的缺憾，打开了旧石器考古遗址人群活动研究的新窗口。
“动物或人死亡之后，线粒体中的遗传物质——线粒体DNA也会降解，断成一段一段，它能否能经过数万年的历史演变保存下来，则与保存环境密切相关，一般来说越干越冷的地方越有可能保存。”张东菊解释。
遗址发掘前，考古人员“全副武装”，身穿防护服把样本提取到无菌袋里，最大程度地减少接触，确保样品采集和运送过程中不会受到现代人类DNA的污染。就像用吸铁石把一堆混杂的金属中的铁块吸出来一样，付巧妹团队通过实验捕获钓取了样本中242个哺乳动物和人类的线粒体DNA。分析显示，沉积物中的动物古DNA包括犀牛、鬣狗等灭绝动物，与遗址发现的动物骨骼遗存一致，验证了沉积物DNA分析的可靠性。同时成功获得了古人类线粒体DNA，进一步对比分析显示，这就是丹尼索瓦人的DNA。
另一大难题是测年，这里的丹尼索瓦人生活在什么时期呢？洞穴沉积物来源和搬运都较为复杂，因此准确测年更加困难。研究团队在探方T2第1-6层选择了14件动物骨骼，在兰州大学、北京大学和牛津大学进行了前处理和AMS14C测试，发现第4-6层的骨骼已经超出碳十四测年上限，也就是5万年。同时，在第2-10层采集了12个光释光样品，兰州大学2018级博士生成婷和李波团队共同开展单颗粒光释光测年分析。
“当石英或长石颗粒被埋藏在环境中，它就像一个计时器一样开始积累辐射能量。有一天我们把它挖出来，用光去激发它的能量，所释放出的信号就会告诉我们它已经在那里沉寂了多久，这就是光释光测年法。”张东菊说。结合碳十四和光释光测年结果，团队建立贝叶斯年龄模型，为遗址建立了距今约19-3万年的可靠年龄框架，将青藏高原史前人类最早活动历史又提早了3万年，也为化石出土于白石崖溶洞、夏河人下颌骨属于丹尼索瓦人等结论提供了更确凿的证据。
揭开东亚人类演化研究的新篇章
丹尼索瓦人，是新发现的一支古老型人类，与曾广泛分布在欧洲的尼安德特人是姐妹群。他的人骨化石发现很少，但遗传特征非常显著，对现代大洋洲、东亚、南亚和美洲原住人群都有遗传贡献，关于他的研究于2012年、2019年两度入选Science杂志评选的年度“全球十大科学突破”。
“已知考古学证据支持现代人类起源于非洲大陆，从那里走向世界。丹尼索瓦人的发现以及其对部分现生人群不同的基因贡献，为我们描绘出一幅更为复杂的人类演化和迁移图景。”张东菊说。青藏高原作为世界上最高最大的高原，有着独特的自然地理环境：主体海拔4000米以上，氧气稀薄，紫外线辐射强烈，动植物资源单一。恶劣的环境对此地区的人类生存繁衍构成重大挑战。地处青藏高原东北部的夏河县在历史上处于高原民族和中原政权的交界处，特殊的地理环境也给夏河县注入了更多的历史性和文化性。因此，研究藏族的起源、来源也显得格外有意义。
由于2019年学术成果发布与媒体报道所产生的轰动效应，兰州大学环境考古团队在白石崖遗址的工作局面有了很大好转。不仅当地政府、文物保护部门非常支持，附近百姓也认识到“神洞”的科学价值所在。同年冬天，团队在岁末的寒风中继续发掘二十多天，在2018年探方基础上接连开挖一个同样大小的探方，获得了更为丰富的考古遗存。
张东菊在“考古中国”重大项目重要进展工作会上介绍，白石崖溶洞作为目前青藏高原已知最早的旧石器时代考古遗址，其丰富的文化遗存为进一步了解青藏高原早期人类活动提供了重要信息，填补了东亚地区直立人和现代人之间古人群具体种属鉴定的空白，对重建青藏高原古人类活动历史乃至厘清东亚古人类演化历史都具有十分重要的意义，代表了中国旧石器考古学研究的国际领先水平。
此前，环境考古团队已经在农业人群定居青藏高原研究方面获得重要成果。团队后续的研究将为进一步揭示青藏高原早期人类历史，特别是在青藏高原丹尼索瓦人的体质形态、遗传特征和文化内涵等方面提供更多的科学证据和信息。
“我们现在的工作只是青藏高原丹尼索瓦人研究的开端。夏河人生活的时期涵盖了最近最冷的两次冰期，他们应该成功适应了高寒缺氧环境。他们如何适应，怎样进行生火保暖、打制石器、捕猎果腹，这都是人类生存必需。考古工作是展示和构建中华民族历史、中华文明瑰宝的重要工作。我们的研究才刚刚开始，潜力无限。”张东菊说。
□据新华社电
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