基因分析發現，45000年前尼安德特人和人類在北歐并肩生活 _基因

在拉尼斯挖掘8米深的LRJ層是一項后勤挑戰，需要精心制作的腳手架來支撐溝渠。信用:馬塞爾·韋斯，許可證:CC-BY-ND 4.0
據加州大學伯克利分校：對德國中部一處考古遺址出土的骨骼碎片進行的基因分析最終表明，現代人——智人——已經在45000年前到達北歐，與尼安德特人重疊了幾千年，后者才滅絕。
這些發現表明，德國拉尼斯附近的遺址是歐洲中北部和西北部確認的最古老的現代人類石器時代文化遺址之一，該遺址以其精細的片狀葉形石器刀片而聞名。
智人和尼安德特人并肩生活的證據與這兩個物種偶爾雜交的基因組證據是一致的。這也加深了人們的懷疑，即大約5萬年前現代人類入侵歐洲和亞洲，導致在該地區生活了50多萬年的尼安德特人滅絕。
基因分析、考古和同位素分析以及拉尼斯遺址的放射性碳年代測定在《自然》和《自然生態與進化》雜志上發表的三篇論文中有詳細介紹。
拉尼斯的石刃，被稱為葉尖，與在摩拉維亞、波蘭、德國和英國的幾個遺址發現的石器相似。這些工具被認為是由同一種文化制造的，被稱為林科姆文化-拉尼西亞文化-杰茲曼諾維奇文化或技術復合體。由于之前的年代測定，拉尼斯遺址被認為有40，000年或更久的歷史，但由于沒有可識別的骨骼來表明工具是誰制造的，因此尚不清楚它們是尼安德特人還是智人的產品。
《自然》雜志論文的四位第一作者之一、加州大學伯克利分校米勒研究員埃琳娜·扎瓦拉說，新的發現證明，“智人創造了這項技術，并且智人在45000年前的這個時期位于如此遙遠的北方。”“所以這些是歐洲最早的智人。“
2018年，扎瓦拉是萊比錫馬克斯·普朗克進化人類學研究所（MPI-EVA）的一名博士生，當時她首次開始從事該項目。該項目是由該研究所前所長、巴黎法蘭西學院教授讓-雅克·胡布林牽頭的一項重大努力。
“拉尼斯洞穴遺址為智人首次分散到歐洲較高緯度地區提供了證據。事實證明，被認為是尼安德特人制造的石器實際上是早期智人工具包的一部分， ”胡布林說。
“這從根本上改變了我們以前對這一時期的認識:智人早在尼安德特人在歐洲西南部消失之前就到達了歐洲西北部。”

拉尼斯新發掘的人骨碎片。作者:蒂姆·舍勒·TLDA，許可:抄送
母系親屬的骨頭？
扎瓦拉對2016年至2022年間在拉尼斯新的更深層次挖掘的人類骨骼碎片以及20世紀30年代早期挖掘的人類骨骼碎片進行了基因分析。因為古代骨骼中的DNA高度碎片化，她采用特殊技術分離并測序DNA，所有這些DNA都是僅從母親那里繼承的線粒體DNA（mtDNA）。
“我們確認這些骨骼碎片屬于智人。有趣的是，幾個碎片共享相同的線粒體DNA序列——甚至是來自不同挖掘的碎片，”她說。
“這表明這些碎片屬于同一個人或他們的母系親屬，將這些新發現與幾十年前的發現聯系起來。”
另一位第一作者、法蘭西學院博士生、曾在MPI-EVA工作的多蘿西婭·米洛波塔米塔基（Dorothea Mylopotamitaki）通過對骨蛋白的分析（一個被稱為古蛋白質組學的領域）初步確認這些骨碎片是人類的。
通過將拉尼斯線粒體DNA序列與從歐洲其他舊石器時代遺址的人類遺骸中獲得的mtDNA序列進行比較，扎瓦拉能夠構建歐洲早期智人的家譜。13個拉尼斯碎片中除了一個以外都非常相似，而且令人驚訝的是，它們與在捷克共和國茲拉特kůň洞穴中發現的43000年前的女性頭骨中的mtDNA相似。這位獨一無二的杰出人物與一名意大利人成了一組。
“這提出了一些問題:這是一個單一的群體嗎？這有什么關系？”扎瓦拉說。“但就線粒體DNA而言，這只是歷史的一面。這只是母親的一面。我們需要有細胞核DNA才能開始研究這個問題。”

拉尼斯LRJ的石器。1）LRJ的部分雙面刃尖特征；2）在Ranis，LRJ還包含精細制作的雙面葉點。鳴謝:約瑟芬·舒伯特，Burg Ranis博物館，許可:CC-BY-ND 4.0
舊石器時代中期和晚期之間的過渡遺址
扎瓦拉專門分析在長期埋藏的骨頭、骨工具和沉積物中發現的DNA 。她在拉尼斯挖掘的不同層次的沉積物中進行搜索，發現了各種哺乳動物的DNA，但沒有人的DNA 。
這項分析與骨骼碎片的形態、同位素和蛋白質組分析相結合，描繪了當時的環境以及數千年來居住在洞穴中的人類和動物的飲食狀況。
例如，馴鹿、洞熊、長毛犀牛和馬骨的存在表明了典型的草原苔原寒冷氣候條件，與今天西伯利亞和斯堪的納維亞半島北部的條件相似，以及人類以大型陸地動物為基礎的飲食。研究人員得出結論，該洞穴主要由冬眠的洞熊和丹寧鬣狗使用，只有周期性的人類存在。
根據發表在《自然·生態與進化》上的一篇論文，“這種較低密度的考古特征與其他林科姆比亞-拉尼西亞-杰茲曼諾維奇遺址相吻合，最好的解釋是小型流動智人先驅群體的短期權宜訪問。”
“這表明，即使是分布在歐亞大陸的早期智人群體也已經具備了一定的能力來適應如此惡劣的氣候條件，”西班牙拉古納大學的博士后研究員薩拉·佩德扎尼（Sarah Pederzani）說。她領導了該遺址的古氣候研究。
“直到最近，人們還認為對寒冷氣候條件的適應能力直到幾千年后才出現，所以這是一個令人著迷和驚訝的結果。”
拉尼斯遺址名為伊爾森赫勒，位于一座城堡的底部，最初主要是在1932年至1938年間挖掘的。在那里發現的樹葉點最終被確定為舊石器時代中期的最后幾年——大約30萬年前至3萬年前——或舊石器時代晚期的開始，大約始于5萬年前。
由于拉尼斯遺址對于理解LRJ技術綜合體以及中歐從尼安德特人相關的舊石器時代晚期向現代人類舊石器時代晚期的過渡非常重要，胡布林和他的團隊決定使用現代考古工具重新挖掘該遺址。
新的挖掘延伸到地表下約8米的基巖，并涉及移除一塊巖石——可能是從洞穴頂部掉落的——這阻止了之前的挖掘。在這里，胡布林的團隊發現了燧石工具的碎片和與LRJ技術綜合體一致的石英巖薄片。
隨后對數千塊回收的骨芯片進行的蛋白質組分析證實，其中四塊來自原始人。在20世紀30年代發掘過程中發現的骨頭碎片中，有9塊來自原始人。
扎瓦拉的DNA分析證實，所有13塊骨頭碎片都來自智人。
北歐定居史修訂版
研究小組還對該遺址不同層的人類和動物骨骼進行了放射性碳年代測定，以重建該遺址的年表，重點是表面有人類改造痕跡的骨骼，這將它們的日期與人類在洞穴中的存在聯系起來。
“我們發現，來自兩個挖掘收藏的智人骨骼的放射性碳年代與來自新挖掘的LRJ層的改良動物骨骼的放射性碳年代非常一致，這在人類遺骸和LRJ之間建立了非常緊密的聯系。證據表明，早在47500年前，智人就零星地占據了這個地方，”另一位第一作者海倫·費沃斯說，她是前馬克斯·普朗克研究員，現為倫敦弗朗西斯·克里克研究所歐洲分子生物學組織（EMBO）博士后研究員。
德國魏瑪圖林根州歷史遺跡和考古保護辦公室的Tim Schüler補充說:“拉尼斯Ilsenhö的研究結果從根本上改變了我們對阿爾卑斯山以北歐洲年表和定居歷史的看法。”
《自然》雜志論文的其他共同作者包括弗里德里希-亞歷山大-埃爾蘭根-紐倫堡大學的Marcel Weiss和MPI-EVA的Shannon McPherron，他們與Hublin、Schüler和Weiss共同領導了Ranis的發掘工作。扎瓦拉除了是《自然》論文的共同第一作者外，還共同撰寫了《自然·生態與進化》的兩篇論文。