判斷驗(yàn)證古老化石的種屬

　　此次發(fā)現(xiàn)的夏河丹尼索瓦人化石，最早“現(xiàn)身”還要追溯到1980年。

　　那年，有人在甘肅夏河甘加鄉(xiāng)的白石崖溶洞里意外發(fā)現(xiàn)了一塊人骨，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，這塊化石被交到了原中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所研究員董光榮手上。董光榮原本計(jì)劃與當(dāng)時(shí)還在蘭州大學(xué)任教的陳發(fā)虎一起商量如何展開進(jìn)一步研究，后來擱置了。直到2010年，針對化石的研究工作才得以正式啟動(dòng)。

　　“光有化石是不夠的，我們要對化石出土的具體層位、地點(diǎn)和區(qū)域進(jìn)行深入研究，才能獲得化石所代表的古人類更準(zhǔn)確的時(shí)空生存信息。”陳發(fā)虎說。因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)年代久遠(yuǎn)，該化石在白石崖溶洞的具體出土地點(diǎn)和層位信息不得而知，關(guān)于化石發(fā)現(xiàn)地的信息僅來自于發(fā)現(xiàn)人所述。過去10年，研究團(tuán)隊(duì)考察了甘加盆地的20多個(gè)洞穴，最終確定了白石崖溶洞為化石出土地點(diǎn)。

　　“由于該化石并非正式發(fā)掘出土，而且發(fā)現(xiàn)時(shí)間久遠(yuǎn)，盡管出土地點(diǎn)確定，但仍無法獲得其埋藏地層信息，很難進(jìn)行年代測定。”張東菊說。慶幸的是，化石外包裹著一層碳酸鹽。研究人員對其進(jìn)行了鈾系測年，結(jié)果顯示該化石形成于至少距今16萬年前。

　　時(shí)間確定后，如果再能夠從化石中提取出有效的DNA，就可以從分子層面做出準(zhǔn)確判斷，確定這塊下頜骨的主人是誰。遺憾的是，研究人員最終未能從樣本中提取出古DNA來。

　　張東菊解釋說：“在生物死亡過程中，細(xì)胞會(huì)逐漸發(fā)生自溶。在高溫和潮濕的條件下，DNA也容易發(fā)生水解、斷裂。此外，許多微生物也會(huì)污染吞噬DNA。即使在理想的寒冷環(huán)境下，能留存下來的古DNA也不會(huì)超過100萬年。”

　　為進(jìn)一步確定化石種屬，研究團(tuán)隊(duì)利用了古蛋白質(zhì)分析。“人體中蛋白質(zhì)的氨基酸序列及其結(jié)構(gòu)同樣記錄著人類遺傳信息，雖然其分辨率比DNA小得多，但其保存時(shí)間往往比DNA更長，因此對于判斷時(shí)間較長或出土于濕熱環(huán)境的古老化石種屬非常有效。”張東菊說。

　　很幸運(yùn)，這次研究人員在化石中發(fā)現(xiàn)了丹尼索瓦人特有的蛋白質(zhì)。通過古蛋白質(zhì)分析，研究人員最終發(fā)現(xiàn)該化石在遺傳學(xué)上與阿爾泰山地區(qū)丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人親緣關(guān)系最近，可以確定為青藏高原的丹尼索瓦人，稱為夏河丹尼索瓦人。