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丹尼索瓦人既能应对冰天雪地的苦寒又能适应潮湿的热带环境古代少女牙齿填补人类家谱的空白

历史趣闻     2023-8-14     点评:8举报

2022年5月17日,《自然-通讯》(Nature Communications)发表一项关键的古人类学研究:在老挝安南山脉的Tam Ngu Hao 2洞穴发现一颗更新世中期、距今约16.4万~13.1万年的古人类臼齿,它很可能来自一名3.5~8.5岁的丹尼索瓦女孩。这颗牙齿对于我们理解东南亚地区的族群历史和古人类在亚洲的扩散可谓意义重大。

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学界于2010年首次发现丹尼索瓦人的牙齿和指骨。此后的DNA测试显示,如今大洋洲和东南亚地区的现代居民身上留有丹尼索瓦人的血脉。

不过在这颗老挝臼齿出现以前,科学家仅于西伯利亚和青藏高原发现了少量丹人化石,因此一直非常疑惑——这些人是怎么能从非洲向东迁移到东南亚,然后扩散至澳大利亚、新几内亚及其他太平洋岛屿,与当地智人群体杂交的?

问路东南,蛇洞寻踪

新研究的作者之一、美国伊利诺伊大学古人类学家劳拉·沙克尔福德(Laura Shackelford)曾于2008年与法国和老挝的同事组成团队,共赴老挝北部的安南山脉考古寻踪。群山之间洞穴众多,他们在其中一个洞穴发掘出大约7.5万年前的人类头骨碎片,这也成为了东南亚地区现代人类(智人)最古老的存在证据。

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伊利诺伊大学的古人类学家劳拉·沙克尔福德(右)和哥本哈根大学的法布里斯·德米特(Fabrice Demeter,左)

2018年,沙克尔福德和同事又到安南山区考察。附近村庄的孩子他们,另一个洞穴里有遗骨存在。沙克尔福德的老挝同事警告她,那个洞穴里很可能有眼镜蛇出没,但她认为去那里头走一遭是值得的。

一组探洞专家首先对该区域进行了侦察,接着沙克尔福德博士进入了那个孩子们所说的看到过骨头、壁橱大小的洞穴。她检查洞穴地面时并无任何发现。“但后来我打开手电筒,抬起头来,看到遗骨和牙齿,它们嵌在这个洞穴的墙壁和顶部,几乎无处不在。”

28沙克尔福德和同事开始在新洞穴里全情投入:他们从墙上凿出足球大小的岩石,然后将它们浸泡于弱酸中;岩石逐渐分解,留下更硬的化石。值得一提的是,尽管从未遇到蛇,但他们将此地称作“眼镜蛇洞穴”

(Cobra Cave)。

经过仔细检查,他们发现大部分化石遗骨都来自已灭绝哺乳动物,例如侏儒象(pygmy elephants);骨头上的咬痕很可能来自豪猪。

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眼镜蛇洞的顶部嵌有牙齿和骨头的化石,其中许多曾被豪猪啃咬

研究团队在对骨头进行分类后,收获了惊喜:一颗类似于人类儿童牙齿的臼齿,但它的某些特征又表明它的主人并非现代人类。“这令我们非常惊讶和兴奋。”

当地质学家分析确定了牙齿年龄后,他们更惊喜了。牙齿本身难以分析,不过沙克尔福德等人在附近发现了含有放射性元素的化石和矿物,这些元素会以特定速度分解。地质学家通过测量放射性元素含量,估算出这颗牙齿的主人生活于16.4万年前至13.1万年前——比前文提到的7.5万前的智人化石老了一倍……

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研究人员在老挝北部山区的Tam Ngu Hao 2洞发现丹人牙齿

在当时的沙克尔福德等人看来,久远的年代似乎暗示它属于现代人类的已灭绝近亲,但是哪一个呢?尼安德特人,丹尼索瓦人,抑或是二者混血的后代,还是另一种未知古人类?

化石出土西北地,基因流传东南岛

大约600万年前,人类开始与黑猩猩分道扬镳,各自走上不同的进化道路。在接下来的400万年里,它们进化成了直立行走的、大脑袋的肉食者。

完成升级后,一些不安分的直立者开始从非洲向欧洲和亚洲迁移,其中一批被学者称作直立人(Homo erectus)的早期人类向东扩散至印度尼西亚。

化石和古代DNA证据表明,直立人之后又有一大批早期人类离开非洲。随着这些“移民”遍布欧洲和亚洲,新的种族演化形成:大约100万年前,西行的古人成为尼安德特人,东迁的群体变作丹尼索瓦人。

古人类学家于19世纪30年代和60年代在比利时和德国最早发现尼安德特人化石;此后又有大量尼人遗骨出现,标志着该群体在欧洲、中东和西伯利亚的分布范围。

研究者通过分析化石和器具等,勾勒出尼安德特人的剪影:他们身材健壮结实,下巴短小,是技法娴熟的猎人,能够追踪犀牛和海豚,还会以鹰爪为材料制作项链,给死者进行“花葬”……

尼人化石里的DNA显示,现代人类的祖先离开非洲后不久,在中东遇到尼人,并与他们杂交(可能发生了多次)。

科学家在重建丹尼索瓦人迁徙过程时遇到了很多困难。如前文所述,学界长久以来(2010—2019)都只掌握着几个来自西伯利亚的丹人牙齿和指骨样本,很难想象万里之外,澳大利亚、新几内亚和太平洋诸岛上的居民是如何获得丹尼索瓦人DNA的。

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科学家在西伯利亚丹尼索瓦洞中发现了第一批丹尼索瓦人的化石和DNA

当然这里需要指出,考古学家在丹尼索瓦洞发掘的样本数量虽少,但贵在质量很高,内含丰富的DNA。此外,研究人员从洞穴地面的泥土里提取了丹人DNA。

根据已有证据,丹尼索瓦人于30万年前占领了此洞穴,并断断续续地居住在周围地区,直至大约5万年前。他们似乎还留下了石器。

鉴于丹尼索瓦人已存在数十万年,科学家相信他们会在其他地方找到丹人化石。事实证明的确如此。

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2019年,中国研究人员表示,他们在青藏高原的白石崖溶洞内发现了一块有16万年历史的下颌骨

,其牙齿与西伯利亚遗址处的丹人牙齿相匹配。白石崖溶洞位于西伯利亚以南两千多公里,此发现极大扩展了已知的丹人活动范围。

另一方面,此处化石的下颌与牙齿的比例似乎暗示,此地的丹人可能像足球运动员一样高大健壮——为了能在青藏高原的恶劣环境下生存,他们必须适应低氧和寒冷。

不过无论如何,青藏高原的丹人洞与老挝的安南山还是有超过1800公里的距离。化石出土西北地,基因流传东南岛,对于这段漫长的考古割裂,科学家们始终困惑不解。

御寒耐热,“丹”心留东亚?

在结束老挝蛇洞之旅后的四年里,沙克尔福德和同事一直在努力分析那颗宝贵的古人牙齿。

最开始,他们期待能从牙齿里搞出些古DNA,一旦成功,必得重磅结论。提取DNA需要破坏牙齿局部,在下手之前,他们先拿动物化石试了试。哥本哈根大学的同事研究了与牙齿同时被发掘的哺乳动物化石,结果发现这些样本产生不了任何DNA,因此他们决定不尝试寻找古DNA。

幸运的是,他们在臼齿的牙釉质里找到了蛋白质片段,其化学成分只出现于现代人类、尼安德特人和丹尼索瓦人的牙齿中。而不幸的是,他们无法分辨这个臼齿蛋白属于哪种人类。

研究团队对臼齿的表面和内部进行了高分辨率扫描,令其呈现精细的解剖结构,以便能与400多颗人类臼齿样本(来自现存的和已灭绝的人类)比较。最终的结论是,蛇洞穴样本与青藏高原丹人颌骨里的臼齿最为相似。

此外,这颗牙的牙釉质还提供了性别信息:其主人是一个女孩,因为它缺乏由Y染色体上的一个基因编码的特定牙釉质蛋白。

纽约大学古人类学家莎拉·贝利(Shara Bailey)并未参与此项工作,但曾研究过白石崖颌骨的她认为沙克尔福德等人的结论很合理,“我百分百同意他们的分析结果”。

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贝利博士表示,有些人或许不解,为什么一颗牙齿能揭示其旧石器时代主人这么多的信息?人类的牙尖和牙脊有着复杂景观,它们的形态在很大程度上由基因决定,这使得牙齿成为了古人类学的信息宝库。

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贝利和沙克尔福德一致认为,其他地区有更多丹人化石等待发掘。

最近的研究显示,东亚人体内存在少量丹尼索瓦人DNA,其祖先可能与丹人群体有过杂交。此外,过去在中国大陆和台湾发现的古老牙齿如今看起来似乎呈现丹尼索瓦式的形貌,值得学界重新审视。

多伦多大学的古人类学家本斯·维奥拉(Bence Viola)则指出:“现在我们可以确定,这种古人类既能应对冰天雪地的苦寒,又能适应潮湿的热带环境。丹尼索瓦人的适应能力很强,可能比尼安德特人更强,最接近现代人类。”

资料来源:

Tooth of an Ancient Girl Fills Gap in Human Family Tree

END

丹尼索瓦人既能应对冰天雪地的苦寒又能适应潮湿的热带环境古代少女牙齿填补人类家谱的空白

从丹尼索瓦人谈人类的“二次进化”和可能的马斯克“火星阴谋”

我知道一看标题,很多人是懵的,丹尼索瓦人是谁?怎么还有“二次进化”“火星阴谋”?这都是些什么?不急,我慢慢说。


丹尼索瓦人是最近10年才确定存在的一个古老人种 ,别说正常人不知道,很多不搞这段的考古系同学也未必熟悉。



2008年,在西伯利亚南部的阿尔泰山,一个叫丹尼索瓦的洞中,发现了一块距今8万年的小指骨碎片。2010年,经过DNA基因组测序,发现这块小指骨既不属于我们现代人,也不属于已知的尼安德特人,而是一个完全未知的新人群,就是“丹尼索瓦人”。很明显,这个名字是根据其发现地命名的,这也是考古发现命名的一般规则。

这个丹尼索瓦人有什么神奇的呢?我们还是要先回顾一下现在的人类起源假说,人类的进化大概是这样的:


不好意思,放错图了,再来,人类的进化大概是这样的:


一般认为, 人类的进化经历了南方古猿、能人、直立人、智人几个阶段 。但这几个阶段只是人类大的进化阶段,并不意味着这几个家伙之间有直接的生物遗传关系(通俗地说,就是谁生了谁)。

有个理论叫 “多次走出非洲说” ,讲非洲是人类的摇篮,先走出一拨,再走出一拨,再走出一拨。然而,前边走出的几拨人,因各种原因都灭绝了,只有最后走出的这一拨延续到现在,成了今天的我们。

前几拨的时间太久远,也说不清楚,就说最后这一拨或者两拨人的关系,又有了“非洲单一起源说”和“多地进化说”两种观点。

“非洲单一起源说” 认为世界上现存的所有人都起源于非洲,大概在20~15万年前开始行动,直到6~5万年前进入了中国,而中国本土的原有人群,因末次冰期无法生存,团灭了。其他大陆的原有人群也一样,不管是自行灭绝,还是被团灭替换,总之,都不存在了。

“多地区进化说”的主战场是在东亚地区,尤其中国境内 ,以吴新智院士为代表。这一观点认为,中国的古人类,自直立人以来的演化便是连续的,不存在演化链条中断,其间未发生过大规模外来人群对本土人群的替代。

因为古DNA研究的突破进展,这两种观点又多少做了修正,“非洲单一起源说”变为了“同化假说”,“多地区进化说”变为了“连续进化、附带杂交”。

两者的根本区别在于: 前者认为,从非洲走出的现代人仍是世界各地现存人类的主要直系祖先;后者认为,本土人群的代代相传是主要的,外来基因的混合、交流是次要的,本地主体人群与少量外来移民之间是融合而非替代。

相比较,非洲起源为主的“同化假说”在国际上拥有更多的支持者。

接着说丹尼索瓦人, 丹尼索瓦人其实和已知的尼安德特人是近亲,都是被我们替换掉的古人群。 我们现代人的祖先与这俩的祖先大概在76~55万年前分离,之后,大概在47~38万年前,他们那拨人又分离成了尼安德特人和丹尼索瓦人。

经过古DNA研究,发现这俩家伙也不是被简单替换掉了,而是 跟我们现代人有复杂的基因交流,这俩家伙之间,也有基因交流 。也就是说,我们、尼安德特人、丹尼索瓦人,三拨人发生了不可描述的事情。


2010年,绘制出了第一个尼安德特人全基因组草图,发现当今欧亚人的基因里包含有1%~4%的尼安德特人基因,而且东亚人所携带的尼安德特人基因比例还略高于欧亚大陆西部人群。尼安德特人的基因在非洲反而极少见,推测非洲的尼安德特基因,可能是后来的回流影响。

2012年,丹尼索瓦人的全基因组测序也完成了。研究发现,丹尼索瓦人对大洋洲影响较大,在美拉尼西亚人和澳大利亚原住民中,丹尼索瓦人 DNA 所占比重约为 3%~5%;亚洲东部、南部其次,一些群体中能有1%~2%;而对欧亚大陆西部人群几乎没有影响。

而发现丹尼索瓦人的洞穴,也有尼安德特人的化石记录。2018年,在对洞内发现的一片人类碎骨全基因组分析后,发现这是一个父亲为丹尼索瓦人、母亲为尼安德特人的混血儿。



更神奇的是, 丹尼索瓦人的基因可能还影响了藏族人群对高原环境的适应 。研究发现,藏族人群具有高频率的低氧诱导因子EPAS1基因变体,能够刺激产生红血球和提高血液中血红蛋白含量。这个基因仅在现代藏族人群和丹尼索瓦人中高频率存在,在汉族人群中存在的频率非常低,而在欧洲人、非洲人等主要现代群体中,存在频率都是零。

2018年到2019年,兰州大学和中科院青藏高原研究所、古脊椎动物与古人类研究所等单位,正好在青藏高原东北部的甘肃夏河白石崖溶洞遗址,发现了一颗距今约16万年的丹尼索瓦人下颌骨化石。表明丹尼索瓦人可能曾长期生活在青藏高原上。最新的研究成果,10月30日已在 Science 正式上线。

如果只写到这就结束,那也太小看知识的力量了。 在我看来, 探索 过去只是考古学的基本目标,研究未来才是它的终极意义。

丹尼索瓦人、尼安德特人的研究,给我们最大的启示,就是他们灭绝了 (即便有个别个体混入了现代人,但作为一个族群整体灭绝了)。而且是在不长的时间内集中灭绝,这个时间正好是他们遇到现代人祖先的时间。所以,你尽可能想象,是谁干掉了他们,又是以何种方式干掉了他们。



地球上现存的人类,是一种很矛盾的动物。作为强者,对自然、对动物、对弱者充满了忏悔、同情、怜悯,但这些的基础又是破坏、杀戮、碾压。很早我们就知道“君子远庖厨”,虽然“见其生不忍见其死”,但肉还是要吃的,所以拜托死远点,别让看见,只用端上做好的食物就行。

别说其他动物,即便是进化仅存的同类,我们也很能下得去手。从古到今,互相残杀的同类,也不会比其他动物少太多,每次大战之后,都会觉得太惨,但忍不住下次接着杀,所以就有了“人类从 历史 中学到的唯一教训,就是人类无法从 历史 中学到任何教训”的说法。

为什么要说这些,是因为我想说, 人类的再次进化已经在进行中了,而一旦进化完成,按照我们这个品种与生俱来的尿性,新出现的人种会如何对待尚未进化的人种,是可想而知的。 到时候,恐怕尚未进化的人种,地位不会比现在被活吃猴脑的猴子高多少,也不会比集中饲养、注水喂药的猪高多少。


可能很多人压根没意识到 现在人类正在进行的进化,我称之为“二次进化” 。人类的文明是加速发展的,而且有点像摩尔定律,每次加速的时间都在缩短,能量级在跳跃。20万年前,我们这个品种才出现,开始走出非洲;5万年前,差不多消灭了其他种群,爬到了食物链顶端;1万到8000年前,开始出现文明,然后开始出现国家,以及各种人类 社会 才有的形态;直到200多年前,爆发了工业革命。

但就是这200多年的极速发展,人类直接走到了一个新的进化路口。 之前人类的进化与其他动物的进化并没有本质区别 ,都是个别基因突变,然后被自然选择,成为幸存者。人类本身不具有主动权,主动权掌握在自然选择手里。

比如前文所说藏族人群具有的适合高原生存的基因,并不是藏族先民主动想到去搞这个基因,而是有一部分人恰好吸收了丹尼索瓦人的这种基因,适合在高寒缺氧环境生存。而其他没吸收这种基因的人,被严酷的自然环境直接淘汰。 但到了现在,人类不再被动, 基因技术可以把这个适合高寒缺氧的基因直接编辑进去,在一瞬间主动完成进化。


如果你了解过哺乳动物的克隆现状,如果你知晓一部分有钱人已经将自己的细胞发往了太空,那么你应该很容易想到,在理论上,克隆人类并不是一件很难完成的事情。唯一受阻的,是人类 社会 的伦理(或者说私心)。

受资源和人类进化排他本能的影响,这种主动进化绝不会是普遍的。当少部分人掌握了资源、资金、技术,可以随心所欲地改造自己,可以同时拥有各种不同型号的碳基肉身,或者直接替换更强大坚固的硅基形态“肉身”,实现长生不老,其他大部分普通人类会答应吗?显然不会。

在现有的人类 社会 中,无法公开进行这种进化。 那如果摆脱这个环境呢?比如马斯克的“火星移民”计划。 有条件移民火星的,绝不会是占人口大多数的底层平民,而是掌握资源、资金、技术的少数精英层。 在一个全新的星球,建立全新的 社会 规则,就像摆脱了英国的美国,完全可以建立全新的文明形态,而在此基础上的 科技 前景,想想就令人既兴奋、又恐惧。


这就是我说的人类正在进行的“二次进化”和可能的“火星阴谋”。回到现在,作为普通人该怎么办?其实我也说不好,但我觉得, 至少不应该将时间浪费在无意义的事情上,比如互联网提供的“奶头乐” 。


古人类的知识、图片主要来自于中科院高星、付巧妹、李锋等大佬的论文、报告,有兴趣的自己去找找看。


丹尼索瓦人既能应对冰天雪地的苦寒又能适应潮湿的热带环境古代少女牙齿填补人类家谱的空白

灵长类动物有很多的毛发但是人类却很少?

我们发现灵长类动物的毛发很多,但是同属于灵长类动物的人类的我们的毛发是很少。但是我们去动物园去看猿猴,发现他们毛发很多,我觉得我们人类的毛发少,可能是物竞天择的选择。

可能在我们历史发展的过程中,我们人类更加喜欢毛发少的人类,换一种说法是头发越少的人类,他们的进化也就更加的完整。


而且毛发的作用就是为了保存我们的体温,由于我们原来在进化,我们已经不需要毛发来保护我们的身体温度了,我们可以穿衣服,可以用更加智慧的方法保护我们的身体温度。

虽然我们与猿猴一样同样是灵长类动物,但是我们其实跟他已经有了本质的区别,我们是人类。


我们发现毛发现在能保护我们的体温,也容易生出一些外寄生虫,对于我们来说,反而弊大于利,所以在这么多年的进化,我们的毛发也在慢慢的减少。

而对于猿猴来说,他们还是很需要毛发去保护他们的体温的,对于保护体温而言有一些寄生虫也没有什么大事了,毕竟活下来最重要。而对于人类而言,有很多的毛发就像是鸡肋,说有用也是有用的,说没有用也的确没有什么太多的用处。


而且我们既然拥有了科技,拥有了科学和文明,那么我们肯定要与猴类有一些区别。所以我们进化了,所以虽然我们都是灵长类的动物,但是人类和其他的临床类动物已经有了本质上的区别。

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