夏河丹尼索瓦人16万年前登上青藏高原(2)
“蛋白质比DNA‘幸存’的时间长,它们的化学和分子组成意味着其更稳定,分解速度没有那么快,尽管蛋白质最终也会分解。”Welker告诉《中国科学报》。
于是,在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进行了古蛋白分析。
夏欢在接受《中国科学报》采访时表示,构成蛋白质的氨基酸化学结构最终由生物体DNA中特异的编码序列所决定,因此可以比较不同物种中相同蛋白的氨基酸组成,以认识物种之间亲缘关系的远近。
终于,研究人员通过对化石中古蛋白质与从古老人群(丹尼索瓦人与尼安德特人)高覆盖度基因组中获取的蛋白质信息,以及现存的灵长类蛋白质序列,进行系统发生树分析和特定单氨基酸多态性研究,发现该化石在遗传学上与阿尔泰山地区丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人亲缘关系最近,可以确定为青藏高原的丹尼索瓦人,称为夏河丹尼索瓦人。
16万年前有人不怕“高反”
虽然,这块化石仅保存了下颌骨右侧,但已是目前发现的体积最大的丹尼索瓦人化石。“此前,丹尼索瓦人化石只有几件孤立牙齿和骨骼碎片。”张东菊表示。兰州大学团队与国际知名古人类学家Jean-Jacques Hublin合作,对化石进行了颌骨和牙齿的形态分析。分析结果显示,颌骨形态粗壮原始,臼齿较大,其主人为中更新世古老型智人的一种。
“由于该化石并非正式发掘出土,且发现时间久远,所以目前无法确定化石发现时有没有直接共存的文化遗存,也没有埋藏地层信息。”张东菊对记者说。庆幸的是,化石外包裹着一层碳酸盐。经台湾大学教授沈川洲对化石外的碳酸盐包裹体进行铀系测年,结果显示,该化石形成于至少距今16万年前。
已有研究显示,现代智人于距今3至4万年到达青藏高原,距今3600前在麦作农业的支持下大规模定居青藏高原东北部地区。此项研究表明,可能携带了适应高寒缺氧环境基因(EPAS1)的古老型智人——丹尼索瓦人,已先于现代智人来到青藏高原,且在第四纪最大冰期(倒数第二次冰期)时成功生活在这一寒冷缺氧的高海拔区域。
这不仅将青藏高原史前人类活动历史由距今4万年推早至距今16万年,而且为进一步揭示现代藏族和夏尔巴人群的高海拔环境适应基因来源提供了新线索。
“我们的发现意义重大,这么早在青藏高原发现丹尼索瓦人完全出乎意料。”Welker说。
张东菊表示,该研究还首次揭露了丰富的丹尼索瓦人下颌骨体质形态信息,使将丹尼索瓦人与其他古老人群进行体质形态对比成为可能,为神秘的丹尼索瓦人的深入研究开启了更广阔的研究空间,更为深入理解东亚直立人、古老型智人和现代智人的演化关系提供了新的视角。
DOI:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1139-x