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僧侶 39 年前西藏發現奇怪下顎骨 證為丹尼索瓦人化石 西伯利亞以外首例

2019/5/2 — 15:57

夏河縣白石崖溶洞在當地人心目中是聖地
Credit: 蘭州大學張東菊

夏河縣白石崖溶洞在當地人心目中是聖地
Credit: 蘭州大學張東菊

39 年前,一個佛教僧侶到西藏高原邊緣、高 3,200 米的聖洞夏河縣白石崖溶洞內打座冥想,期間他發現了一個有巨型臼齒的奇怪下顎骨,該化石最終輾轉落到科學家手中,而直到現在,科學家才利用最新的古蛋白質鑑定技術證實化石屬現代智人的神秘遠親丹尼索瓦人 (Denisovan) ,報告現已刊於《自然》

這是現代人首度在西伯利亞丹尼索瓦洞以外找到的第一個丹尼索瓦人骸骨化石,並首度讓古人類學家了解這些已滅絕遠親的樣貌。另外,新發現與技術亦可助學界分析散佈於亞洲各地的神秘人族化石是否屬丹尼索瓦人。

Credit: 蘭州大學張東菊

Credit: 蘭州大學張東菊

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位於西伯利亞南部阿爾泰山脈上的丹尼索瓦洞是此前唯一一個地方,曾發現丹尼索瓦人骸骨。約 40 年前已有團隊在該洞進行發掘工作,但直至 2010 年才有學者成功從洞穴發現的一個有逾 5 萬年歷史的丹尼索瓦女孩手指骨樣本抽取基因組,得知現代智人除了尼安德特人外,有遺傳丹尼索瓦人的基因。馬克斯普朗克學會的團隊也一直抽取洞穴內其他零碎骸骨與牙齒的 DNA 進行分析,但一直未能由此推敲出丹尼索瓦人的樣貌。

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近年有研究指,丹尼索瓦人早已遍佈亞洲各地甚至是太平洋的美拉尼西亞,因此這些地區的現代人口均保留了極少量丹尼索瓦人基因,不過由於很多亞洲地區出土的史前人類骸骨保存狀態稍遜,加上年代久遠,難以抽取 DNA 分析。

蘭州大學考古學家張東菊指,她在僧侶找到顎骨後打聽到消息,然後到夏河縣訪問當地人,並被指示到一個白石崖溶洞旁邊的佛寺尋找該僧侶。僧侶向她表示,由於察覺化石形態特別,已轉交第六世貢堂活佛 (6th Gung-Thang living Buddha) 。活佛徵詢多個專家意見後,同意將化石送到蘭州大學進行詳細研究。不過由於形態過於奇怪,該大學的學者一直無法將之分類,結果被存放在架上多年不動。

近年,當張東菊和同事陳發虎,與馬克斯普朗克演化人類學研究所的古人類學家 Jean-Jacques Hublin 交流時,展示這個化石樣本。 Hublin 從其巨型臼齒認出,這可能是丹尼索瓦人骸骨。

雖然馬克斯普朗克學會無法從化石抽取到 DNA ,但 Hublin 的研究生 Frido Welker 在其博士論文中指,現代智人、尼安德特人與丹尼索瓦人三者的關鍵蛋白質胺基酸都有所不同。 Hublin 將樣本交給現為哥本哈根大學博士後的 Welker 進行分析。

Welker 最終成功從新發現樣本上的臼齒中抽取到膠原蛋白 (collagen) ,並排序到當中的胺基酸。該排序顯示,與丹尼索瓦人最為吻合。

新發現下顎骨 3D 圖
Credit: Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA, Leipzig

新發現下顎骨 3D 圖
Credit: Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA, Leipzig

團隊其他成員則以鈾碳鑑年法分析骨上的碳酸鹽層,確定化石相信有至少 16 萬年歷史,將已知最早居於高海拔地區人類歷史推早約 12 萬年。這亦意味著,丹尼索瓦人早過現代智人數萬年已適應西藏高原的生活,而現代智人大概約 3-4 萬年前才進入該地生活。

另外,現代智人與丹尼索瓦人有可能曾直接接觸也可解釋到為何現代西藏人普遍帶有丹尼索瓦人基因,可讓他們更高效地運用氧氣。

Hublin 向《科學》表示,這個下顎骨的特徵可能可套用於找尋其他丹尼索瓦人骸骨,例如其臼齒明顯較尼人大,其根部結構也與尼人不同。此外,下顎也相當原始與強壯,讓她想起台灣海岸出土的澎湖原人顎骨。

未有參與研究的錫菲大學考古學家 Robin Dennell 指,亞洲人類演化史比我們已知的更為複雜,甚至可能曾存在多個血系,部份可能仍存在於現代智人身上。

張東菊和陳發虎的團隊則在去年已獲白石崖溶洞附近村民及僧侶同意,進行首個發掘計劃,在兩個小溝中已發現大量石器與包括犀牛的動物骸骨,骨上面更有被切割痕跡。

來源:
Science, First fossil jaw of Denisovans finally puts a face on elusive human relatives, 1 May 2019

報告:
Chen, F., Welker, F., Shen, C.C., Bailey, S.E. & et al. (2019). A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau. Nature. doi: 10.1038/s41586-019-1139-x

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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