古人類學家破譯出最古老人類家族DNA 或改寫歐洲人祖先“家譜”


古人類學家破譯出最古老人類家族DNA 或改寫歐洲人祖先“家譜”

古人類學家破譯出最古老人類家族DNA 或改寫歐洲人祖先“家譜”(eeook.com插圖)
據北京日報:德國、西班牙和中國古人類學家成功破譯出迄今為止發現的最古老人類家族的DNA,可能會改變科學界之前對歐洲人祖先“家譜”的一些看法 。
法新社4日報道,這一研究結果顯示出古人類種群間的復雜關系,拋出一些未解之謎 。
人類DNA破譯推前30萬年
這次DNA研究以一塊在西班牙發現的古人類腿骨為對象 , 據估算,這塊腿骨距今大約40萬年 。先前破譯過DNA的最古老人類遺骨距今約10萬年,這次研究將人類DNA破譯的腳步向古代推了30萬年 。此前針對古人類化石的基因測序一般局限于更新世晚期 , 而這是首次從更新世中期的化石中成功提取DNA并完成測序,有助于進一步探索人類進化路徑,使古人類圖譜更加完善 。
這塊腿骨在西班牙北部阿塔普埃爾卡高地的“骨坑”被發現,經研究屬于海德堡人 。海德堡人是歐洲直立人之一 , 生活在距今50萬年至40萬年間 , 是迄今在歐洲發現的最早直立人 。
“骨坑”堪稱世界上最大的古人類化石集中地 , 那里的化石來自距現在約70萬年至10萬年的中更新世 。迄今為止,已從那里出土了28具人類骨架 。“骨坑”中除發現一批直立人化石外,還發現了一些穴熊化石 。由于“骨坑”中沒有發現古人類食物或工具的化石,緣何在一個洞穴中發現如此密集的古人類化石 , 至今仍是個謎 。
德國馬克斯·普朗克進化人類學研究所主導這項研究 。除德國古人類學家外,西班牙和中國的研究者也共同破譯DNA,并繪制了DNA序列 。三方共同撰寫的報告發表在最新一期《自然》雜志上 。
研究所主任斯萬特·帕博說:“我們的研究結果顯示,我們現在可以對生活在數十萬年前的人類祖先的DNA展開研究了 。”
意外結果帶出許多可能
斯萬特·帕博說,這次破譯DNA的最大意義在于分析多支人類祖先之間的關系,但研究結果令人意外 。
研究者首先從腿骨中提取了2克骨粉,而后對其中的線粒體脫氧核糖核酸(DNA)染色體排序 。線粒體DNA是線粒體中的遺傳物質,是反映母系脈絡的重要指標 。通過檢測線粒體DNA,可梳理母系血緣關系 。
在得到排序基因后,研究者將基因圖譜與現代人、猿、尼安德特人以及丹尼索瓦人的基因圖譜進行比對 。
2012年科學家通過在西伯利亞發現的“X女孩”化石DNA證明了丹尼索瓦人這個全新種群的存在 。這意味著,數萬年前,人類族譜中至少有3個截然不同的成員曾經共同生活,分別是現代人、丹尼索瓦人和穴居人 。
科學家先前認為,海德堡人是現代人和穴居人共同的祖先,但這次DNA研究不僅推翻了這一猜測,而且顯示出令人驚訝的結果——海德堡人與“X女孩”所在的丹尼索瓦人更加“親近” 。
報告合寫者之一馬蒂亞斯·邁耶說:“事實上 , ‘骨坑’中發現的線粒體DNA與丹尼索瓦人同宗,而不是穴居人,這出乎意料 。”
這一結果帶出許多可能 。一種可能是,海德堡人與穴居人和丹尼索瓦人的某個共同祖先相關,但更“親”丹尼索瓦人一方;另一種可能是 , 海德堡人的共同特征來自一個與丹尼索瓦人具有相似DNA的另一個人類種群 。但不管哪一種可能,都說明古人類種群之間的進化關系比過去想象和論證的更加復雜 。
將進一步研究“骨坑”遺骨
研究者現階段無法解釋海德堡人與丹尼索瓦人更加親近的原因 。畢竟 , 丹尼索瓦人生活在西伯利亞和亞洲的一些地方,而海德堡人出現在德國及周邊的歐洲地區 。
研究人員表示 , 他們下一步將對“骨坑”出土的28具遺骨化石進行詳細研究,從基因角度探索海德堡人、尼安德特人及丹尼索瓦人之間千絲萬縷的關系 。
一些科學家說 , 如果能萃取出骨化石中其他種類的DNA,例如細胞核DNA , 也許能解釋一些問題 。核DNA可攜帶更多信息,可以解釋進化過程中有關種群的更多關系問題 。不過,核DNA圖譜難以繪制,但邁耶說,期待能從骨化石中提取部分片段 。
對于科學家而言,“骨坑”是一個絕好的古化石“冰柜” 。它的低溫特性,是遠古化石得以保存的最佳條件 。通常來說,人類進化發生在氣候溫和的地區,但化石卻需要在低溫環境中保存 。像在“骨坑”發現的這類數十萬年前的化石過去只會在永久凍土層被發現 。
【古人類學家破譯出最古老人類家族DNA 或改寫歐洲人祖先“家譜”】在非洲,炎熱的氣候讓DNA信息保存變得十分困難 。即便從化石中提取到的DNA信息距今只有幾萬年 , 對于科學家而言,也是非常難得的禮物 。