丹尼索瓦人現身中國臺灣澎湖

來源: 更新:

4.22

知識分子

The Intellectual

澎湖列島。圖源:百度百科

以下文章來源於賽先生,作者王曉波

編者按


4月在《科學》發表的論文用分子生物學方法,將中國臺灣地區發現的一塊古人類下頜骨化石歸爲丹尼索瓦人。

撰文 | 王曉波

編輯 | 陳曉雪

《賽先生》去年七月報道甘肅夏河發現丹尼索瓦人化石(新研究:約4萬年前,丹人出沒於青藏高原),今天(4月10日)發表的《科學》雜誌又刊登了丹尼索瓦人研究的最新進展[1]

據古蛋白測定,在中國臺灣澎湖海峽海底發現的一塊被命名爲爲“澎湖一號”的古人類下頜骨化石,屬於一位男性丹尼索瓦人個體,其生存年代距今一萬到七萬年或13萬到19萬年[2]

這一發現不僅證實了丹尼索瓦人分佈在廣袤的亞洲東部,也揭示了他們對多樣地理和氣候環境的適應能力。


分子生物學一錘定音



“澎湖一號”這枚下頜骨化石最早由漁民打撈上岸,出水地點位於臺灣西部海岸外約25公里的澎湖海溝,水深60至120米。該區域在更新世冰期因海平面下降而一度暴露爲陸地,與亞洲大陸連爲一體,是古人類和哺乳動物可能活動的空間。

2008年,臺灣自然科學博物館古的生物學者張鈞翔博士從南部收藏家蔡坤育處獲得這枚化石。

關於“澎湖一號”的身份,此前已有多個研究根據其形態進行了推測或推斷。

最初研究者僅能確認它屬於早期人屬的成年個體,但性別和物種尚不確定。

2015年,張鈞翔與合作者曾將該標本的初步研究結果發表在《自然通訊》,確定其爲人屬動物的成年個體,性別未確定,定年在臺灣海峽成陸的年代,初判可能爲直立人。

2019年,陳發虎等人發表的新研究,提出澎湖原人其實是丹尼索瓦人的一員[3]。這一論點主要通過與該文描述的夏河縣丹尼索瓦人下頜骨比對得出。

2024年,吳秀傑等人將澎湖原人歸類爲新物種“巨顱人” Homo juluensis, 該物種包括許家窯人、夏河人、丹尼索瓦人。[3]

今天發表的研究一錘定音,用分子生物學方法將澎湖1號歸爲丹尼索瓦人。

有分子生物學證據的丹尼索瓦人遺址和澎湖1號下頜骨的照片

根據微量元素分析、生物地層分析和古代海平面變化,研究人員估算澎湖1號的生存年代最可能是在距今1萬到7萬年前或13萬到19萬年前。由於受到海水含鈾的影響,鈾系測年未能成功,而氮的低含量使得沒有足夠的膠原蛋白做碳同位素測年。

雖然澎湖1號無法進行碳或鈾系定年,古DNA也未能提取到,但研究者以古蛋白學爲突破口,最終從骨粉和牙釉質中獲得足量的蛋白殘片。

根據論文描述,研究團隊通過液相色譜-串聯質譜法(LC-MS/MS),在澎湖1號中成功提取51種蛋白質的4241個氨基酸殘基,其中五處蛋白變異明確指向丹尼索瓦人譜系:

其中,成釉蛋白(AMBN)這種變異在現代人羣中極爲罕見,僅在菲律賓人羣中頻率較高(約21%),支持該區域有丹尼索瓦人基因滲入;膠原蛋白α2鏈(COL1A2)變異此前僅在丹尼索瓦洞、夏河1號和夏河2號中出現;還有其餘三處變異也與丹尼索瓦譜系有關。

另外,研究者們還確定了澎湖1號爲男性,因爲其牙釉質表面存在男性特異性標記釉原蛋白Y異構體(AMELY)

當被問及研究中什麼事最人驚訝時,“我最驚訝於澎湖1號的非常高質量的質譜蛋白分析。我們開玩笑說應該把這一完美的結果貼到實驗室牆上。”該論文的第一作者、日本綜合研究大學院大學助理教授(Takumi Tsutaya)告訴《賽先生》。

張鈞翔博士則表示,“在臺灣海峽澎湖水道的海底,竟然保存這麼多各式各樣的化石,猶如化石寶庫,都是研究解構第四紀冰河時期以來,哺乳動物在歐亞大陸遷徙、適應與演化的關鍵證據。海底化石都是透過漁網打撈獲得,而能夠撈起這麼小又珍貴的古早人類化石,更是令人喫驚!”


從西伯利亞到中國臺灣



丹尼索瓦人最早在西伯利亞南部阿爾泰山脈的丹尼索瓦洞中發現,研究人員通過分子生物學層面的證據,發現他們是異於尼安德特人和現代人類的已滅絕人族羣體。

近年來,中國科學家在甘肅夏河的白石崖喀斯特溶洞,通過對出土的下頜骨和肋骨化石的線粒體DNA和古蛋白質分析,確認了丹尼索瓦人的存在。

丹尼索瓦人的化石,特別是古DNA或古蛋白的證據,比起尼安德特人來說相對稀少,但我們已經知道,從亞洲東部到大洋洲的現代人類的基因裏面都發現有丹尼索瓦人基因的貢獻。

因此,中國地區出土的哈爾濱龍人、金牛山人、許家窯人、許昌人、和縣人和老撾的眼鏡蛇洞人,也被認爲有可能是丹尼索瓦人,但這些主要是依據形態學特徵的推測,並沒有在分子生物學上得到充分的證實。如果能夠對這些化石進行分子生物學層面的鑑定,將有助於確認他們的真實身份。

此次《科學》雜誌公佈的“澎湖一號”研究結果,強有力地證明了丹尼索瓦人在東亞的廣泛分佈。

澎湖位於丹尼索瓦洞東南方約4000公里,夏河東南約2000公里處。這表明丹尼索瓦人在不同的地理和氣候區域中廣泛分佈,並且具有極強的環境適應能力。

對於澎湖1號被鑑定爲丹尼索瓦人的結果,多位學者表示並不意外。

未參與這一研究的中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員吳秀傑告訴《賽先生》,“此外,如果如果許家窯人(距今10-20萬年)、許昌人(距今10-12萬年)等被鑑定爲丹尼索瓦人,我也不會感到驚訝。我認爲,許昌人、許家窯人、澎湖 1 號、夏河人、丹尼索瓦人都屬於一個人羣或者物種——巨顱人。”

她進一步解釋說,儘管許昌人、許家窯人、澎湖 1 號、夏河人、丹尼索瓦人無法進行詳細的比較研究,但他們還是有一系列共同的特徵。

例如,“許家窯PA 1497 下頜支可與澎湖 1 號相比較。兩者均表現出低而寬的下頜支、開放的下頜孔、不對稱的下頜切跡、增大的上內翼肌結節、三角平面的不尋常凹陷以及可能存在的下頜磨牙後間隙。二者形態上總體非常相似。”

現在,丹尼索瓦人有了兩塊帶有牙齒的下頜骨(夏河1號和澎湖1號)和兩顆臼齒(丹尼索瓦4號和8號)的化石。這些化石表明丹尼索瓦人具有厚而低的下頜體、寬大的前牙弓、大尺寸的牙齒(特別是臼齒)、強壯的前臼齒根等特徵。這意味形態學方面的研究者們現在可以更自信地按照以上特徵按圖索驥尋找丹尼索瓦人化石。

有趣的是,目前所有通過分子手段鑑定性別的丹尼索瓦人化石,包括兩顆大臼齒(丹尼索瓦4號和8號)和本研究中來自澎湖的強壯下頜骨,均被確定爲男性。這引發了一個問題:這些強壯特徵是否與性別有關?是否具有更纖細齒頜特徵的其他亞洲化石,如形態上被鑑定爲女性的東北金牛山化石,更可能是丹尼索瓦人女性?

這些問題,還需要更多具有分子信息的化石材料來解答。

未參與該研究的中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹告訴《賽先生》,做出較完整頭骨古人類化石的分子生物學工作,將是未來要解決“丹尼索瓦人是誰”這一國際難題,以及丹尼索瓦人分佈的關鍵。

參考資料:

[1]Takumi Tsutaya et al., Science 2025 April 13 A male Denisovan mandible from Pleistocene Taiwan

[2]C.-H. Chang et al., Nat. Commun. 6, 6037 (2015).The first archaic Homo from Taiwan

[3]Chen, Fahu et al. A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau Nature. 2019-05

[4]https://ivpp.cas.cn/xwdt/kyjz/202411/t20241104_7419165.html

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