科学大爆炸:揭秘丹尼索瓦人DNA(2)
另一大难题是测年。洞穴沉积物来源和搬运都较为复杂,因此准确测年更加困难。研究团队在探方T2第1-6层选择了14件动物骨骼,进行了前处理和AMS14C测试,发现第4-6层的骨骼已经超出碳十四测年上限。同时,在第2-10层采集了12个光释光样品,开展单颗粒光释光测年分析。
“当石英或长石颗粒被埋藏在环境中,它就像一个计时器一样开始积累辐射能量。把它挖出来,用光去激发它的能量,所释放出的信号就会反映它已经在那里沉寂了多久,这就是光释光测年法。”张东菊说。
结合碳十四和光释光测年结果,团队建立贝叶斯年龄模型,为遗址建立了距今约19万-3万年的可靠年龄框架,将青藏高原史前人类最早活动历史又提早了3万年,也为化石出土于白石崖溶洞、夏河人下颌骨属于丹尼索瓦人等结论提供了更确凿的证据。
丹尼索瓦人线粒体DNA主要发现于T2探方的第2、3、4、7层,结合地层年代,显示丹尼索瓦人主要出现于距今6万年和10万年,进一步拓展了丹尼索瓦人在白石崖溶洞中生活的时间——从中更新世晚期至晚更新世早中期,揭示了丹尼索瓦人在青藏高原悠久的占据历史。
揭开东亚人类演化研究的新篇章
丹尼索瓦人,是新发现的一支古老型人类,与曾广泛分布在欧洲的尼安德特人是姐妹群。关于他的研究曾两度入选《科学》杂志评选的年度“全球十大科学突破”。
“已知考古学证据支持现代人类起源于非洲大陆,从那里走向世界。丹尼索瓦人的发现以及其对部分现生人群不同的基因贡献,为我们描绘出一幅更为复杂的人类演化和迁移图景。”张东菊说。
作为世界上最高最大的高原,青藏高原独特的自然地理环境对人类生存繁衍构成重大挑战,在该地区研究古人类演化意义重大。
2019年,白石崖溶洞研究成果发布后,在考古学界产生了轰动效应,兰州大学环境考古团队在白石崖遗址的科学研究工作乘势而上,后续挖掘获得了更为丰富的考古遗存。
张东菊介绍,白石崖溶洞作为目前青藏高原已知最早的旧石器时代考古遗址,其丰富的文化遗存为进一步了解青藏高原早期人类活动提供了重要信息,填补了东亚地区直立人和现代人之间古人群具体种属鉴定的空白,对重建青藏高原古人类活动历史,乃至厘清东亚古人类演化历史都具有十分重要的意义。
“这项研究有非常明确的科学探索目标和多学科合作范式,新的发现不仅改写了青藏高原人类演化历史和中国的史前史,对现代人晚近走出非洲的假说也提供了新的思考视角。”北京大学考古文博学院王幼平教授说。
“现在的工作只是青藏高原丹尼索瓦人研究的开端。”张东菊说,夏河人生活的时期涵盖了最近最冷的两次冰期,他们如何适应高寒缺氧环境,怎样进行生火保暖、打制石器、捕猎果腹,都亟待研究考证。“考古工作是展示和构建中华民族历史、中华文明瑰宝的重要工作,我们的研究才刚刚开始,潜力无限。”她说。
