从6万多块碎骨中“挖宝” 我国西南首次发现丹尼索瓦人化石

  【科研论文科普解读】

  近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队联合云南省文物考古研究院、中国社会科学院、北京大学、南京师范大学等单位，在云南蝙蝠洞遗址取得重要发现。研究人员通过“形态学预筛+质谱鉴定”的新策略，从6万多块碎骨中识别出3件古人类骨骼，并与2颗古人类牙齿一同确认属于丹尼索瓦人，年代距今约16.7万至13.4万年。相关成果发表于《自然》杂志。

蝙蝠洞的地理位置以及两颗古人类牙齿和三块新发现的丹尼索瓦人骨骼的形态

  丹尼索瓦人研究长期存在西南空白

  丹尼索瓦人是一支古老型人类，2010年由科学家根据遗传学分析在西伯利亚丹尼索瓦洞发现。此后，通过分子证据，研究人员仅在青藏高原白石崖溶洞、台湾海峡和中国东北部等地发现少量丹尼索瓦人遗骸。中国西南部一直没有相关发现。

  但遗传学研究表明，大洋洲现代人群中保留着相对较高的丹尼索瓦人遗传成分，中国西南地区可能是丹尼索瓦人扩散的关键区域。因此，在西南地区找到丹尼索瓦人化石，尤其是头后骨骼化石，对了解他们的分布、演化和适应方式十分重要。

  从6万块碎骨中锁定3件古人类骨骼

  蝙蝠洞遗址出土的碎骨多达6万余件。过去常用的质谱法动物种属鉴定，简称ZooMS，虽然取样少、速度快、成本低，但单独使用时发现古人类化石的概率极低，通常不到0.1%。如果对6万多块碎骨全部检测，耗时耗力，效率也不高。

  为此，研究团队先进行形态学预筛，从大量碎骨中挑出22块疑似古人类化石，再对这些骨骼进行质谱鉴定。同时，研究人员还随机抽取54块非疑似碎骨进行检测，确认该方法在该遗址可行。

  最终，研究团队确认2块顶骨碎片和1块近端桡骨碎片属于人属。其中两块来自第7层，年代约14.8万至13.4万年前；另一块来自更早的第9层，年代约16.7万至15万年前。这种“先看形态、再做鉴定”的组合方法，大幅提高了筛选效率，也为今后类似遗址寻找古人类化石提供了新思路。

  多重蛋白质证据确认丹尼索瓦人身份

  在确认3件骨骼属于人属后，研究团队又将蝙蝠洞第7层出土的2颗古人类牙齿纳入研究，分别是一颗下第四前臼齿和一颗下第二臼齿。研究人员从骨骼、牙本质和牙釉质中提取蛋白质，最终在5个样本中鉴定出多种内源性蛋白，覆盖数千个氨基酸位点，保存情况与同时期古人类化石相当。

  通过分析蛋白质上的特征性变异位点，研究人员发现，5个样本均携带丹尼索瓦人特有的变异，说明它们来自丹尼索瓦人。牙齿釉质中的蛋白还显示，这2颗牙齿属于男性个体。进一步的演化关系分析也支持这5个样本与丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人属于同一支系。

  本次研究最受关注的发现，是一块近端桡骨碎片。桡骨是前臂靠近肘部的骨头。这是目前全球唯一被确认的丹尼索瓦人桡骨化石。高精度显微CT显示，该个体骨皮质粗壮，近端骨骺已经完全愈合，说明其属于成年或接近成年个体。形态上，这块桡骨既有与尼安德特人相似的特征，比如近端尺寸较大、桡骨粗隆可能朝向内侧；但整体外形和桡骨颈中部的横截面特征又更接近现代人。

  研究人员认为，这种“镶嵌式”形态表明，丹尼索瓦人的生物力学需求和行为适应方式，既不同于尼安德特人，也不同于现代人。这块桡骨为研究丹尼索瓦人的头后骨骼表型提供了关键证据。

  蝙蝠洞成为丹尼索瓦人重要遗址

  综合形态学、质谱鉴定、蛋白质分析和演化关系分析，研究团队从蝙蝠洞6万多块碎骨中确认了3件丹尼索瓦人骨骼，包括2块顶骨碎片和1块近端桡骨碎片，并将2颗牙齿也鉴定为丹尼索瓦人。这使得蝙蝠洞成为除丹尼索瓦洞外，目前发现丹尼索瓦人骨种类最多的遗址。

  这项发现填补了丹尼索瓦人已知分布中的关键地理空白。其分布范围从西伯利亚、中国东北部、青藏高原、台湾海峡，进一步延伸到西南部的云贵高原。年代上，丹尼索瓦人在云贵高原生活时正处于一次冰期，但当地相对温暖的环境和充足的食物资源，可能支撑他们度过了寒冷时期。

  专家评价称，这项研究采用系统性的形态学筛选和肽指纹图谱分析，使团队能够从大量无鉴定特征的碎骨中识别出丹尼索瓦人骨骼。这件桡骨为了解丹尼索瓦人在云南的时空分布及可能的颅后表型提供了关键信息。

  研究人员表示，目前丹尼索瓦人研究材料仍然不足，未来还需要更多古蛋白质和古DNA证据，尤其是来自东亚与东南亚过渡地带的数据，以进一步理解丹尼索瓦人与现代人群的关系。

  本研究通讯作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹，共同第一作者为饶慧芸、邢松、阮齐军、白帆、赵昱浩。研究得到国家重点研发计划、全国考古人才振兴计划、国家自然科学基金、新基石科学基金等支持。（光明网记者 宋雅娟）