德國科學(xué)家研發(fā)新技術(shù)提取和測序古人DNA，揭示古人秘密。

德國、西班牙和中國古人類學(xué)家成功破譯出迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老人類家族的DNA，可能會改變科學(xué)界之前對歐洲人祖先“家譜”的一些看法。

法新社4日報(bào)道，這一研究結(jié)果顯示出古人類種群間的復(fù)雜關(guān)系，拋出一些未解之謎。

人類DNA破譯推前30萬年

這次DNA研究以一塊在西班牙發(fā)現(xiàn)的古人類腿骨為對象，據(jù)估算，這塊腿骨距今大約40萬年。先前破譯過DNA的最古老人類遺骨距今約10萬年，這次研究將人類DNA破譯的腳步向古代推了30萬年。此前針對古人類化石的基因測序一般局限于更新世晚期，而這是首次從更新世中期的化石中成功提取DNA并完成測序，有助于進(jìn)一步探索人類進(jìn)化路徑，使古人類圖譜更加完善。

這塊腿骨在西班牙北部阿塔普埃爾卡高地的“骨坑”被發(fā)現(xiàn)，經(jīng)研究屬于海德堡人。海德堡人是歐洲直立人之一，生活在距今50萬年至40萬年間，是迄今在歐洲發(fā)現(xiàn)的最早直立人。

“骨坑”堪稱世界上最大的古人類化石集中地，那里的化石來自距現(xiàn)在約70萬年至10萬年的中更新世。迄今為止，已從那里出土了28具人類骨架。“骨坑”中除發(fā)現(xiàn)一批直立人化石外，還發(fā)現(xiàn)了一些穴熊化石。由于“骨坑”中沒有發(fā)現(xiàn)古人類食物或工具的化石，緣何在一個(gè)洞穴中發(fā)現(xiàn)如此密集的古人類化石，至今仍是個(gè)謎。

德國馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所主導(dǎo)這項(xiàng)研究。除德國古人類學(xué)家外，西班牙和中國的研究者也共同破譯DNA，并繪制了DNA序列。三方共同撰寫的報(bào)告發(fā)表在最新一期《自然》雜志上。

研究所主任斯萬特·帕博說：“我們的研究結(jié)果顯示，我們現(xiàn)在可以對生活在數(shù)十萬年前的人類祖先的DNA展開研究了。”

意外結(jié)果帶出許多可能

斯萬特·帕博說，這次破譯DNA的最大意義在于分析多支人類祖先之間的關(guān)系，但研究結(jié)果令人意外。

研究者首先從腿骨中提取了2克骨粉，而后對其中的線粒體脫氧核糖核酸(DNA)染色體排序。線粒體DNA是線粒體中的遺傳物質(zhì)，是反映母系脈絡(luò)的重要指標(biāo)。通過檢測線粒體DNA，可梳理母系血緣關(guān)系。

在得到排序基因后，研究者將基因圖譜與現(xiàn)代人、猿、尼安德特人以及丹尼索瓦人的基因圖譜進(jìn)行比對。

2012年科學(xué)家通過在西伯利亞發(fā)現(xiàn)的“X女孩”化石DNA證明了丹尼索瓦人這個(gè)全新種群的存在。這意味著，數(shù)萬年前，人類族譜中至少有3個(gè)截然不同的成員曾經(jīng)共同生活，分別是現(xiàn)代人、丹尼索瓦人和穴居人。

科學(xué)家先前認(rèn)為，海德堡人是現(xiàn)代人和穴居人共同的祖先，但這次DNA研究不僅推翻了這一猜測，而且顯示出令人驚訝的結(jié)果——海德堡人與“X女孩”所在的丹尼索瓦人更加“親近”。

報(bào)告合寫者之一馬蒂亞斯·邁耶說：“事實(shí)上，‘骨坑’中發(fā)現(xiàn)的線粒體DNA與丹尼索瓦人同宗，而不是穴居人，這出乎意料。”

這一結(jié)果帶出許多可能。一種可能是，海德堡人與穴居人和丹尼索瓦人的某個(gè)共同祖先相關(guān)，但更“親”丹尼索瓦人一方；另一種可能是，海德堡人的共同特征來自一個(gè)與丹尼索瓦人具有相似DNA的另一個(gè)人類種群。但不管哪一種可能，都說明古人類種群之間的進(jìn)化關(guān)系比過去想象和論證的更加復(fù)雜。

將進(jìn)一步研究“骨坑”遺骨

研究者現(xiàn)階段無法解釋海德堡人與丹尼索瓦人更加親近的原因。畢竟，丹尼索瓦人生活在西伯利亞和亞洲的一些地方，而海德堡人出現(xiàn)在德國及周邊的歐洲地區(qū)。

研究人員表示，他們下一步將對“骨坑”出土的28具遺骨化石進(jìn)行詳細(xì)研究，從基因角度探索海德堡人、尼安德特人及丹尼索瓦人之間千絲萬縷的關(guān)系。

一些科學(xué)家說，如果能萃取出骨化石中其他種類的DNA，例如細(xì)胞核DNA，也許能解釋一些問題。核DNA可攜帶更多信息，可以解釋進(jìn)化過程中有關(guān)種群的更多關(guān)系問題。不過，核DNA圖譜難以繪制，但邁耶說，期待能從骨化石中提取部分片段。

對于科學(xué)家而言，“骨坑”是一個(gè)絕好的古化石“冰柜”。它的低溫特性，是遠(yuǎn)古化石得以保存的最佳條件。通常來說，人類進(jìn)化發(fā)生在氣候溫和的地區(qū)，但化石卻需要在低溫環(huán)境中保存。像在“骨坑”發(fā)現(xiàn)的這類數(shù)十萬年前的化石過去只會在永久凍土層被發(fā)現(xiàn)。

在非洲，炎熱的氣候讓DNA信息保存變得十分困難。即便從化石中提取到的DNA信息距今只有幾萬年，對于科學(xué)家而言，也是非常難得的禮物。