北京
本报记者 赵晓霞
中国中更新世直立人遗址的地理位置和研究样品信息。 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所供图
日前，国际学术期刊《自然》在线发表了一项中国中更新世直立人的古蛋白组学研究成果，引发关注。这项为中更新世东亚古人类的演化提供新认知的成果由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹研究团队联合安徽省文物考古研究所、和县文化旅游体育局、洛阳市考古研究院、栾川县文广旅局、河北地质大学等多家单位合作完成。
《自然》如是评价：“来自约40万年前在中国境内的6颗直立人牙齿的牙釉质蛋白，为古老遗传物质如何最终进入现代人群提供了新的见解。”
从40万年前的6颗牙齿化石中获取“分子密码”
直立人是人属中第一个走出非洲并广泛扩散至欧亚大陆及东南亚的关键人群，在人类演化进程中占据不可替代的地位。然而，直立人的古遗传学研究长期处于近乎空白的状态。
“全球直立人古遗传学研究近乎空白的状态在化石资源丰富的东亚区域尤为突显。这一空白的形成，并非化石材料的匮乏，而在于一个长期无法逾越的障碍：古老人类化石因其稀缺性，往往不易被批准用于传统上对化石可能造成损伤的分子研究，尤其是需要大量釉质用于实验的牙釉质的蛋白研究，对化石形态影响较大。如何减少形态的破坏，对于开展古老人类化石的分子研究非常关键。”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长、研究员付巧妹说。
为突破这一瓶颈，研究团队摸索并创新提出了一套近乎“无损”的评估和取样方案——首先以非破坏性方式确认相关地层古人类牙釉质中古蛋白的保存情况；在此基础上，应用酸蚀刻法微损取样技术，仅将牙釉质表面小面积进行微量酸液的短时间酸蚀反应，做到基本不影响化石形态的前提下获取内源性蛋白。
最终，在不破坏化石完整形态的前提下，研究团队首次成功从北京周口店、安徽和县、河南孙家洞三个遗址距今约40万年的6颗中更新世直立人牙齿化石中获取了具有系统发育信息的内源性牙釉质蛋白数据。这是全球范围内首次获得具有直立人鉴定特征的分子信息，重塑了中更新世东亚古人类群体互动网络。
填补了直立人遗传特征的认知空白
牙釉质蛋白数据有了，该如何解读？又刷新了哪些历史认知？
付巧妹介绍，周口店、和县、孙家洞的直立人在体质形态上有些差异。而且，这种形态上的异质性引发了一个长期争论：中国境内的直立人属于同一个演化支系，还是代表了多个不同来源或相对隔离的群体？
来之不易的牙釉质蛋白数据给出了决定性的答案。研究发现了一个具有决定性意义的全新突变，该突变在所有6个直立人样本中均被鉴定出来，且在已发表的任何其他古人类、现代人类及其他现生或化石灵长类动物中均未发现。
在系统发育分析层面，研究发现，尽管周口店、和县、孙家洞的直立人在形态上有差异，但他们在遗传上高度相似，同属于一个区别于尼安德特人、已知丹尼索瓦人及现代人的东亚中更新世直立人演化人群。
这一发现首次以直接的分子证据证实了中国境内上述3个遗址的直立人同属一个独立的演化人群，解决了长期以来关于东亚直立人内部分类的相关争议，填补了直立人遗传特征的认知空白。
揭示直立人与现代人的遗传关联
据研究团队介绍，在所有6个东亚中更新世直立人样本中，研究团队还鉴定出另一个共同关键突变。该突变此前已在丹尼索瓦人群体和少数受丹尼索瓦人遗传渗透影响较大的现代人群体中被发现，此前普遍认为该位点可能是丹尼索瓦人特有的变异位点。
此次研究首次揭示丹尼索瓦人基因组渗入到现代人的部分基因，可以被追溯至与周口店、和县、孙家洞中更新世相关人群。这意味着，在中更新世晚期的东亚，直立人与已知的丹尼索瓦人可能在相同或邻近的区域共存，为两个人群间的基因交流创造了机会，使得源自直立人的古老基因得以流入已知的丹尼索瓦人基因组后，又通过丹尼索瓦人的基因渗入事件，传递到东亚、东南亚和大洋洲等现代人中，最终对现代人群产生了遗传影响。
该研究共同勾勒出一幅人类演化图景：40万年前的以周口店为代表的东亚直立人不仅是一个独特的演化群体，更是现代人类基因库中古老基因的源头之一。
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