官方网站-首页

【导语】在东北黑龙江的冰原之下，一具沉睡了超过14.6万年的古人类头骨——哈尔滨人头骨，正逐步揭开亚洲古人类演化史上的神秘篇章。中国科学院与河北地质大学的科研团队，成功从这具头骨的牙结石中提取到丹尼(ní)索(suǒ)瓦人的线粒体DNA，首次将丹尼索瓦人与完整古人类头骨直接关联，破解了其长相之谜。这一重大发现不仅改写了丹尼索瓦人的分布范围，还为中更新世古人类DNA研究开辟了新路径，预示着未来对亚洲古人类演化路径的更深入探索。

编译：公子欣

在东北黑龙江的冰原之下，一具沉睡了超过14.6万年的古人类头骨，正揭开亚洲古人类演化史上最神秘的一页。

中国科(kē)学(xué)院(yuàn)古(gǔ)脊(jí)椎(chuí)动物与古人类研究所付巧妹科团队与河北地质大学季强团队合作，从这具哈尔滨人头骨的牙结石中成功提取到丹尼索瓦人线粒体DNA，首次将丹尼索瓦人与完整古人类头骨直接关联，破解了丹尼索瓦人的长相之谜。相关成果于6月18日分别在国际学术顶刊《科学》和《细胞》上发表。

01
神秘的丹尼索瓦人丹尼索瓦人，因2008年发现于西伯利亚丹尼索瓦洞而得名，生活在距今20多万年至5万年前，至今仍是全球人类学研究的热点。过去十几年间，科学家们仅从破碎的骨骼、牙齿及洞穴沉积物中获取过(guò)他(tā)们(men)的(de)基(jī)因(yīn)信(xìn)息(xi)，却(què)从(cóng)未(wèi)找(zhǎo)到(dào)与(yǔ)之(zhī)直(zhí)接(jiē)对(duì)应(yīng)的(de)完(wán)整(zhěng)头(tóu)骨(gǔ)化(huà)石(shí)，这(zhè)使(shǐ)得(de)我(wǒ)们(men)对(duì)其(qí)外(wài)貌(mào)特(tè)征(zhēng)、地(de)理(lǐ)分(fēn)布(bù)的(de)认(rèn)知(zhī)长(zhǎng)期(qī)停(tíng)留(liú)在(zài)推测阶段。

此次研究的主角——哈尔滨人头骨，根据其形态被命名为“龙人”（Homo longi）。这具距今至少14.6万年的中更新世头骨，拥有巨大的脑容量、低矮的颅骨穹隆和宽阔的面部，其形态特征曾被认为可能代表一个全新的古人类物种。

02
牙结石里的基因密码古DNA研究的最大挑战之一，是如何从高龄化石中提取未降解的人类DNA。研究团队最初尝试从牙齿和颞骨（古DNA保存的 “黄金部位”）中提取DNA，却均以失败告终。随后转向在看似不起眼的牙结石上——这种由矿物质和微生物组成的坚硬物质，因其致密的晶体结构，能为DNA提供天然的保护屏障。

通过自主建立的古蛋白与古DNA创新实验方法，研究人员从头骨中获取了迄今质量最高、信息最丰富的古人类蛋白质数据。随后采用单链文库构建与线粒体DNA探(tàn)针(zhēn)富(fù)集技(jì)术(shù)，最(zuì)终(zhōng)从(cóng)0.3毫(háo)克(kè)的(de)牙(yá)结(jié)石(shí)样(yàng)本(běn)中(zhōng)，成(chéng)功(gōng)获(huò)得(de)了(le)丹(dān)尼(ní)索(suǒ)瓦(wǎ)人(rén)线(xiàn)粒(lì)体(tǐ)DNA的(de)6.6倍(bèi)覆(fù)盖(gài)度(dù)序(xù)列(liè)，从(cóng)而(ér)确(què)认(rèn)了(le)古(gǔ)DNA片(piàn)段(duàn)正(zhèng)是(shì)来(lái)自(zì)14.6万(wàn)年(nián)前(qián)的(de)古(gǔ)人(rén)类(lèi)遗(yí)存(cún)。

哈(hā)尔(ěr)滨(bīn)牙上0.3mg牙结石的采样位置

03
分子证据与形态学的碰撞

通过贝叶斯推断等多种系统分析，研究人员构建了哈尔滨古人线粒体DNA与其他古人类的进化树。结果显示：哈尔滨古人的线粒体DNA完全落入丹尼索瓦人基因变异范围内，且与西伯利亚丹尼索瓦洞早期丹尼索瓦人（距今12.3-21.7万年）的线粒体谱系更为接近，而与较晚的样本（约5.2-8.4万年）分化明显。

进一步分析6个在早期与晚期丹尼索瓦人中呈现固定差异的位点，发现哈尔滨古人在5个位点上与早期丹尼索瓦人一致，仅1个位点表现出祖征。这种分子层面的亲缘关系，与哈尔滨人头骨的年代（>14.6万年）相呼应，强烈暗示其属于丹尼索瓦人群体的一员。这一发现首次将丹尼索瓦人的基因特征与具体的头骨形态关联起来，为破解 “丹尼索瓦人长什么样”的世纪难题提供了关键锚点。

04
改写亚洲古人类地图

在此之前，丹尼索瓦人的分子证据仅局限于三个区域：西伯利亚丹尼索瓦洞、青藏高原白石崖洞及台湾澎湖海峡。哈尔滨人头骨的发现，将丹尼索瓦人的已知分布范围向东扩展了数千公里，直达东北亚腹地。结合此前在老挝发现的可能属于丹尼索瓦人的下颌骨，一幅更为完整的中更新世亚洲古人类分布图正在浮现——丹尼索瓦人可能曾广泛分布于从西伯利亚到东南亚、从青藏高原到东北平原的广袤区域，成为当时亚洲大陆的“优势种群”。

这一发现同时为中国其他中更新世化石的归属提供了新视角。陕西大荔、辽宁金牛山等地发现的古人类化石，其形态特征与哈尔滨头骨有诸多相似之处（如下颌圆枕、面部扁平度等），这些此前被归为"直立人"或"早期智人"的化石，很可能都属于丹尼索瓦人群体。丹尼索瓦人在东亚的广泛存在，或将彻底改写我们对亚洲古人类演化路径的认知。

05
打开中更新世古人类研究的新大门

此次研究的另一重大意义，在于验证了牙结石作为古DNA保存介质的巨大潜力。长期以来，致密的颞骨被视为古DNA研究的首选样本，但哈尔滨人的案例显示，牙结石的致密晶体结构在特定条件下可以更好地保存DNA。这一发现为未来中更新世（甚至更早）古人类DNA研究开辟了新路径——对于那些无法从骨骼中提取DNA的化石，牙结石可能成为破解基因密码的“救命稻草”。

正如研究团队指出，尽管目前仅获得线粒体DNA，但这一突破已为后续核DNA的提取奠定了基础。随着技术的进步，我们有望在不久的将来，从哈尔滨人及更多东亚古人类化石(shí)中获取核基因组信息，从而更精准地解析丹尼索瓦人与现代东亚人群(qún)、乃(nǎi)至(zhì)与(yǔ)欧(ōu)洲(zhōu)尼(ní)安(ān)德(dé)特(tè)人(rén)的(de)基(jī)因(yīn)交(jiāo)流(liú)历(lì)史(shǐ)。

当(dāng)哈(hā)尔滨人头骨在东北黑土地中被发现时，没有人能预料到，其牙结石中竟藏着改写人类演化史的钥匙。这一发现不仅将丹尼索瓦人的身影从基因碎片变为具象的头骨，更揭示了一个曾经被忽视的事实：在中更新世的亚洲，丹尼索瓦人可能扮演着比我们想象中更重要的角色。这场跨越万年的科学对话，才刚刚开始。