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1933年,一名哈尔滨本地工人发现了“龙人”头骨,但直到2018年,它才公开面世。如今,一项新研究发现,这具颅骨很可能来自一名丹尼索瓦人。|摄影:倪喜军

2021年夏天,五名中国研究人员提出,中国东北出土的一具罕见颅骨属于一个此前未知的物种,并根据出土于黑龙江,而将其正式命名为龙人(Homo longi)。这引发了一些争议。
不久后,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古遗传学家付巧妹联系到该团队,询问能否尝试获得该头骨DNA。
早在2010年,付巧妹就已首度考察了来自人类新物种指骨的DNA,该化石出土于一处叫做丹尼索瓦的西伯利亚洞穴。丹尼索瓦洞穴就此闻名世界,它揭示,曾存在一个远古人类族群,此前不为科学界所知,也没有出现过别的化石,它们就是丹尼索瓦人。
本周,由龙人首篇论文作者、河北地质大学教授季强与付巧妹团队合作撰写的两篇论文分别在《科学》(Science)和《细胞》(Cell)两份期刊上发表,他们给出结论:龙人很可能也是丹尼索瓦人。这是一项重大的发现,它表明,保存近乎完整的龙人头骨(又叫哈尔滨头骨)将是科学界已知的唯一一份丹尼索瓦人头骨。“发现丹尼索瓦人15年后,我们终于得到了它们的可能面貌,”付巧妹说,“这种感觉非常特别,我太开心了。”

艺术家约翰·古尔奇(John Gurche)基于“龙人”头骨创作了这副模型,展现了距今14.6万年前生活在中更新世的龙人人种(Homo longi)可能是什么样子。|摄影:MARK THIESSEN, NAT GEO IMAGE COLLECTION
今天,我们知道丹尼索瓦人面部又宽又短,融合了原始与现代人特征。它的原始特征有眉骨突出,而更现代的部分包括小而精致的颧骨,以及更加扁平的下面部,不像其他灵长类或更古早的人类远祖那样突出。头骨尺寸巨大,表明身躯同样高大,这或许能帮它抵御中国东北的严冬。
新发现开启了进一步认识这些远古人类及其所生存的世界的研究。“一副保存如此完好的头骨将让我们能够比较丹尼索瓦人和来自差异巨大的环境的不同标本,”未参与该研究的加拿大多伦多大学古人类学家本斯·维奥拉说,“举例来说,那意味着我们或许能比较它们的身材比例,并开始探讨它们如何适应气候。”
牙菌斑如何帮助证实结论
获得批准后,付巧妹做的第一件事就是寻找DNA,她尤其关注牙齿及颞骨岩部,此为颅骨上靠近内耳的致密部分,在一个距今至少有14.6万年的颅骨上,这是最可能保留DNA信息的部位。而当结果显示未发现遗传物质,她随即采用了另一种方法:提取蛋白质。
蛋白质通常比DNA更坚韧,另外,作为遗传物质信息编码的结果,蛋白质同样可以提供有关制造者DNA的遗传线索。她成功从95种不同蛋白质上采集了信息,其中4种已知在丹尼索瓦人和其他古人类身上存在差异,而该头骨的这4类蛋白质中有3个有丹尼索瓦人特异性变体(部分伴同源染色体其他变体)。
付巧妹没有止步于此,她仍希望找到DNA,确认该头骨是否属于丹尼索瓦人。于是,她继续检查了头骨仅剩的一颗牙齿上的牙菌斑。这并不是一项很有把握的尝试——尽管牙菌斑坚硬耐久,但研究人员从上面找到的通常是细菌的DNA,发现牙齿主人DNA的情况实属罕见。
但事情突破了预期,她真的找到了一小段人类DNA,它看起来足够古老,当属于头骨本身,而非来自哪位接手过它的人员。
“他们可能实际上从中回收了好多我的DNA片段,因为之前做研究的时候,我拿过这个样本很多很多次。”古人类学家倪喜军说。倪喜军同样来自中国科学院古脊所,还作为合著者之一发表了提议将龙人认定为新物种的论文。
不过,他没有参与两篇新论文的写作。倪喜军不认同蛋白质分析具有足够的特异性,同时也对降解的DNA是否足以将该样本鉴定为丹尼索瓦人持保留意见。
付巧妹在论文中承认,她所发现的DNA中“有很大一部分”显然是样本污染的结果。不过,采用既定流程仅提选真正来自古化石的DNA后,她发现,留下来的那一小段DNA明确表明,该头骨为丹尼索瓦人,与蛋白质分析的结论一致。
她说:“这段DNA包含27个仅见于7个已知丹尼索瓦人个体的基因变体,它们中没有一个可以由现代人类污染造成。”
丹麦哥本哈根大学古生物学家弗里多·维尔克(Frido Welker)说:“论文数据非常具有可信度。这副哈尔滨头骨看来是一位丹尼索瓦人。”维尔克专攻古蛋白质分析,他没有参与这项研究。
这一结果同样令其他研究者信服。曾参与丹尼索瓦洞穴考古挖掘的维奥拉说:“自‘哈尔滨头骨’面世以来,我一直相信我们会最终弄清丹尼索瓦人的面貌,两篇新论文证实了这一点。”
丹尼索瓦人的栖息范围比我们想象得更广阔
这些结论将一个尚未解答的问题再次推上台前:丹尼索瓦人从未被正式认定为一个物种,然而“龙人”已得到认定,那么,我们现在是否应该将丹尼索瓦人称为龙人,也就是Homo longi?
部分观点认为,答案显然是肯定的。“假定作者的主张为真,那么丹尼索瓦人就是龙人的一个种群,好比纽约人和北京人同属智人。”倪喜军说。英国自然历史博物馆古人类学家克里斯·斯特林格(Chris Stringer)一直与倪喜军及其他研究伙伴合作推进一项有关中国古人类化石的新研究,他同意,即便目前看来,“哈尔滨人越来越有可能是迄今所发现最完整的丹尼索瓦人化石,但龙人才是这一物种最恰当的种名。”
不过,其他研究者不认为给同一时期的古人类特别制定物种名有什么意义。德国马克斯·普朗克演化人类学研究所古遗传学家斯万特·佩博(Svante Pääbo)是付巧妹首次进行丹尼索瓦人DNA分析时所在实验室的负责人,他说:“研究尼安德特人或丹尼索瓦人时,我们自己都不会使用种名。我们不觉得它有什么帮助,因为研究已证实,这些紧密相关的不同种群内部以及它们与我们的直系祖先之间都发生过混合,留下了可育后代。但如果一定要使用种名,我们只会简单地将它们全部称为智人。”
抛开命名上的讨论,这本质上是一项非常激动人心的发现:一个我们过去只能根据某个洞穴里挖掘出的一段小指来认识的人类物种,如今有了一副面容。我们现在还了解到,这种人类不仅在栖居在西伯利亚——首个指骨化石出土地,它们的足迹还遍布东亚大部分地区。
明确这些人类化石的身份也有助于研究人员破解东亚各地出土的众多其他神秘化石,并将鼓舞他们尝试从中获取分子证据。
这也将为追问丹尼索瓦人在什么时期、以何种方式与我们的直系祖先杂交提供新的启发,其结果则能帮助解释,在“龙人”等最后的丹尼索瓦人灭绝很久以后,它们的DNA为什么仍然存在于今天部分人群之中。
撰文:Tim Vernimmen
编译:绿酒
校对:钱思琦
版式设计:钱思琦

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