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寻找东方“丹尼索瓦人”:目前只是一个开始(图)(3)
2019年06月27日 16:13  来源:中国青年报  宋体
基于MicroCT扫描数据重建的夏河丹尼索瓦人下颌骨模型。 张东菊/供图
基于MicroCT扫描数据重建的夏河丹尼索瓦人下颌骨模型。 张东菊/供图

  围绕化石的系统研究

  2010年,陈发虎团队开始着手对多年前辗转获得的一枚长约12厘米、整体呈土黄色的人类右侧下颌骨化石开展研究。“当时,虽然这块化石的主人还是未知数,但团队都很兴奋。”张东菊说。

  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,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。

  陈发虎邀请境内外10余家单位的研究人员,对化石进行了全面、综合的研究。同时,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平方公里范围内进行考古调查,在化石出土地——白石崖溶洞及其所在区域寻找古人类活动遗存。

  “在化石出土地找到古人类活动留下来的遗存,才有可能发掘出更多古人类活动信息,对于研究化石承载的古人类信息很有帮助。”可离化石被捡已经过去了近30年,捡化石的主人公已经过世,研究团队在甘肃甘南、临夏及邻近的青海省周边地区做了大量考察,在白石崖溶洞找到了古人类留下来的石器等文化遗存,但很难确定化石出土的具体层位,此外也在调查区新找到两处旧石器遗址。

  在开展野外考察的同时,关于化石古DNA分析及化石形态研究也同期进行。但遗憾的是,研究人员发现,该化石并未保存古DNA信息。

  “DNA损伤修复机制会随着生物死亡而崩解。”张东菊说,在生物死亡过程中,细胞会逐渐发生自溶,随着大量蛋白酶、DNA酶等的释放,DNA很快会被降解。“在高温和潮湿的条件下,DNA也容易发生水解、断裂;此外,许多微生物也会污染吞噬DNA。”张东菊说。

  “即使是在理想的寒冷环境下,能留存下来的古DNA也不会超过100万年。”即便如此,研究人员还是抱有希望,他们在化石的牙齿中钻了个小洞,对取出的粉状物进行分析,发现DNA已经完全降解,没有任何有价值信息。

  为进一步确定化石种属,研究团队将目光转向了古蛋白分析。“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。”团队成员、来自德国马普研究院的Welker表示。

  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始进行古蛋白分析。“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,通过比较不同物种中相同蛋白的氨基酸组成,可以认识物种之间亲缘关系的远近。”夏欢说。

  研究人员通过对化石中古蛋白质进行分析发现,该化石古蛋白中反映的遗传信息与阿尔泰山地区丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人亲缘关系最近,由此可以确定,该化石为青藏高原的丹尼索瓦人,研究人员称其为夏河丹尼索瓦人。

  此外,研究团队还对化石的形成时代进行分析,化石的原始形态显示其形成时代较为久远,对其进行直接定年几乎没有可能,然而包裹在部分化石表面的碳酸盐结核为测试化石的年龄提供了可能。“碳酸盐沉积物分布在骨骼周围,且包裹的很紧密。”研究人员判断,碳酸盐沉积在骨骼上大致在同一时期,年代不会久远。

  通过研究碳酸盐沉积的年代,就能确定化石形成的时期。兰州大学研究团队邀请台湾大学教授沈川洲共同开展沉积物的年龄测试,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,该化石形成于至少距今16万年前,这个年代与此前已考证的阿尔泰地区丹尼索瓦人的活动年代一致。

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编辑:王晓东