我國學者實證哈爾濱古人類是丹尼索瓦人

我國學者通過對距今至少14.6萬年的哈爾濱古人類頭骨化石及其牙結石的研究，發現哈爾濱古人類是丹尼索瓦人。6月18日，相關研究成果《哈爾濱中更新世晚期人類個體的蛋白質組》《距今至少14.6萬年的哈爾濱人類頭骨牙結石中發現丹尼索瓦人線粒體DNA》在國際學術期刊《科學》和《細胞》上線發表，引發學界熱議。這項研究由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員付巧妹的科研團隊與河北地質大學教授季強的科研團隊攜手合作，首次將一枚出土於哈爾濱的古人類頭骨與神秘的丹尼索瓦人羣關聯起來，一舉破解了困擾學界15年之久的丹尼索瓦人形態之謎，為探討丹尼索瓦人羣的時空分佈以及東亞的古人類演化歷史提供了重要證據。

發現關鍵線索

2010年，學界基於遺傳學發現了神秘的丹尼索瓦人。此前的研究將來源於西伯利亞丹尼索瓦洞穴、青藏高原白石崖溶洞以及台灣澎湖海域等遺址點出土的牙齒、骨骼碎片及不完整下頜骨歸屬於丹尼索瓦人羣，暗示他們可能曾廣泛分佈在亞洲地區。然而，現有的丹尼索瓦遺骸都較為殘破，缺乏同時具備完整形態特徵和確鑿分子證據的化石標本，嚴重阻礙了對該人羣形態、分佈及其在東亞古人類演化中作用的認知。

黑龍江省哈爾濱市發現的一塊近乎完整的古人類頭骨化石，為解決這些問題帶來了希望。2017年8月，季強在廣西桂林巧遇了一位以出售松花石、瑪瑙等標本為生的哈爾濱農民。在交談中，季強得知這位農民家中有一件珍藏了幾十年的人頭骨化石，並有意將其捐獻給國家。經過多次協商，這位農民在2018年5月將這件化石捐贈給了河北地質大學，並作為固定資產永遠收藏於該校的地球科學博物館。

2021年，季強團隊在經過深入研究後，將其正式命名為一個新的人種，即“龍人”（Homo longi）。據季強介紹，該化石保存完整，距今至少14.6萬年。其眉骨寬厚，頭蓋骨長圓形，眼眶孔很大，吻部稍微前突。形態學研究揭示其與青藏高原白石崖溶洞的丹尼索瓦人下頜骨存在顯著相似性，暗示其可能同屬于丹尼索瓦人。沿着這條線索，聯合研究團隊深入挖掘，通過自主建立的前沿古蛋白實驗與創新的古DNA實驗方案，對哈爾濱頭骨化石及其牙結石展開雙重攻關。

攻克兩大難題

聯合研究團隊通過自主建立的古蛋白質組實驗系統從哈爾濱古人類化石中獲取到大量質譜數據，鑑定到308458個譜圖與20455個肽段，通過降解相關修飾的分析確認了95種內源性蛋白質。付巧妹表示，這代表着目前已知最高質量的古人類蛋白質組數據，肽段數比此前基於同時期化石產生的數據多了11倍。

聯合研究團隊還首創了古蛋白全自動化鑑定人羣分類的方法體系，發現122個在人科物種中特有的氨基酸突變位點。“哈爾濱古人類個體在102個現代猿類特有位點上表現為100%匹配的祖先型，15個位點為人屬衍生型，還存在3個突變位點是丹尼索瓦人特有的。”付巧妹進一步解釋，有102個基因位點在黑猩猩、大猩猩、猩猩等現代猿類身上已經發生改變，稱為“衍生型”，這些位點在更原始的人類祖先中則是“祖先型”，而另外15個位點只有在“人屬”中才會表現為“衍生型”。這説明在分子層面，哈爾濱古人類不屬於猿類，應被歸入人屬，且很可能與丹尼索瓦人關係密切。系統發育分析表明，該個體與發現于丹尼索瓦洞穴的丹尼索瓦3號個體構成了單系類羣，證實了其為丹尼索瓦相關人羣。

解決了古蛋白質組自動化分析的難點後，聯合研究團隊依然面臨着古DNA研究的挑戰，畢竟目前全球僅有4個10萬年以上的古人類遺址成功獲取到人骨古DNA數據，且哈爾濱古人類的牙齒和顳骨均無任何的人類古DNA留存。

由於牙結石緻密的礦化結構為古DNA保存提供了相對封閉的微環境，聯合研究團隊另闢蹊徑，創新性地聚焦牙結石樣本，優化實驗，將可能存在的提取液及實驗過程的殘留物進行多方案提取，構建了20個文庫，並從中篩選出7個含丹尼索瓦特異性變異的文庫用於下游分析。同時，他們通過算法構建人類祖先型與丹尼索瓦祖先型的參考序列，基於宿主線粒體的DNA分析明確了哈爾濱古人類位於丹尼索瓦人線粒體DNA變異範圍內，其中有27個變異位點是所有已知丹尼索瓦人特有的，還有至少5個變異位點屬於西伯利亞丹尼索瓦洞穴早期譜系。付巧妹表示，考慮到丹尼索瓦洞穴早期人類個體的年代範圍（距今21.7萬年—12.3萬年）和哈爾濱古人類個體的年代（距今至少14.6萬年），這一古人類羣體在中更新世晚期已廣泛分佈於從西伯利亞到中國東北的廣闊地域。該研究證實了更新世牙結石可能保存宿主古DNA，為突破中更新世人類古DNA研究的技術瓶頸開闢了新路徑。

探索未解之謎

付巧妹向記者表示，兩項研究互為印證，首次將一具近乎完整的古人類頭骨與丹尼索瓦人的分子證據（包括古蛋白與古DNA）關聯起來，不僅呈現了“龍人”的古DNA和古蛋白信息，而且揭示了丹尼索瓦人較完整的頭骨形態，這為識別東亞地區其他可能屬於丹尼索瓦人的古人類化石提供了重要參照。

從宏觀角度看，兩項研究為理解丹尼索瓦人在亞洲的遷徙擴散提供了清晰線索，但同時也引發了新的科學問題。哈爾濱古人類個體與西伯利亞早期丹尼索瓦人（距今21.7萬年—12.3萬年）的緊密遺傳聯繫，證實丹尼索瓦人在中更新世晚期就已經廣泛分佈於西伯利亞和東亞北部。這一早期分支是否擴散至更南區域？與中國其他古人類羣體存在怎樣的互動？前人的研究表明存在不同支系的丹尼索瓦人羣對現代東亞和大洋洲人羣多次滲入，這些不同分支的丹尼索瓦人羣源頭又在哪裏？

東亞地區其他古人類化石或許是解答這些問題的關鍵，而研究團隊的這兩項成果為後續的中晚更新世古人類遺傳學研究提供了很好的範本。“未來，若能建立更多相對完整的頭骨形態與分子古生物學證據的聯繫，將對探究丹尼索瓦人羣的形態共性、內部多樣性以及不同支系的時空分佈、演化歷史及其與現生人羣的關係發揮關鍵作用。”付巧妹説。

（記者： 班曉悦 陳雅靜）