我國科學(xué)家破解人類演化謎題40萬年前直立人牙齒揭示新線索！

記者從中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所獲悉，該所付巧妹研究團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)多家研究機(jī)構(gòu)合作，近期在古人類研究領(lǐng)域取得重要突破，首次從40萬年前直立人牙齒中獲得分子信息，揭示了中國境內(nèi)以周口店（北京人）、安徽和縣及河南孫家洞為代表的直立人屬于同一演化人群，并發(fā)現(xiàn)其基因可能通過已知的丹尼索瓦人間接流入現(xiàn)代人群的關(guān)鍵證據(jù)，破解了“直立人與現(xiàn)代人是否具有關(guān)聯(lián)性”這一人類演化領(lǐng)域長(zhǎng)期懸而未決的重大謎題。該研究成果5月13日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

△中國中更新世直立人遺址的地理位置、本研究樣品信息

直立人是最早走出非洲、擴(kuò)散到歐亞大陸和東南亞的古人類，在人類演化史上占據(jù)關(guān)鍵地位。但是長(zhǎng)期以來，直立人的遺傳特征一直是學(xué)界研究空白，諸多演化關(guān)鍵問題始終無法破解。

我國科研團(tuán)隊(duì)選取北京周口店、安徽和縣、河南孫家洞三處遺址的6顆40萬年前直立人牙齒化石，以及1顆哈爾濱古人類牙齒作為對(duì)照。團(tuán)隊(duì)先通過無損方式預(yù)篩選化石古蛋白保存情況，再運(yùn)用酸蝕刻微損技術(shù)，對(duì)牙釉質(zhì)表面微量酸蝕、小幅取材，最大限度保護(hù)化石完整形態(tài)。

研究人員采用了三套專業(yè)軟件交叉比對(duì)數(shù)據(jù)，嚴(yán)格篩選有效基因位點(diǎn)，成功鑒定出多種內(nèi)源性牙釉質(zhì)蛋白，獲取了大量肽段和氨基酸位點(diǎn)信息。這是全球首次拿到直立人標(biāo)志性分子數(shù)據(jù)，同時(shí)把東亞古人類蛋白組研究時(shí)限，從16萬年前推至至少40萬年前。

科研團(tuán)隊(duì)還依托蛋白特征，研發(fā)出全新古人類性別鑒定方法，可精準(zhǔn)判斷牙齒化石所屬性別，為無明顯形態(tài)特征、DNA難以保存的古人類化石，提供了便捷可靠的鑒定新工具。

厘清東亞直立人演化與基因傳承脈絡(luò)

我國科研團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)古蛋白組學(xué)研究，從分子層面解開了兩大長(zhǎng)期爭(zhēng)議的人類演化謎題，刷新了學(xué)界對(duì)東亞古人類演化與群體交流的認(rèn)知，并將古蛋白質(zhì)組學(xué)從輔助工具躍升為破解人類演化史的核心手段。

以往考古發(fā)現(xiàn)，周口店、和縣、孫家洞等直立人體質(zhì)形態(tài)有差異：和縣人樣貌更接近爪哇直立人，還和丹尼索瓦人相關(guān)化石有相似特征。學(xué)界一直爭(zhēng)論中國境內(nèi)的直立人是同一演化支系，還是多個(gè)相互隔離的不同群體。

此次通過蛋白分子數(shù)據(jù)分析，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)專屬東亞直立人的獨(dú)特基因突變標(biāo)記。系統(tǒng)發(fā)育分析證實(shí)，盡管外形存在差異，周口店、和縣、孫家洞的直立人遺傳高度相近，同屬一個(gè)獨(dú)立演化人群，和丹尼索瓦人、尼安德特人、現(xiàn)代人均界限分明，從分子證據(jù)上終結(jié)了相關(guān)分類爭(zhēng)議。

研究還發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵古老基因變異位點(diǎn)，推翻了以往該位點(diǎn)為丹尼索瓦人專屬的固有認(rèn)知。證據(jù)顯示，40萬年前東亞直立人的古老基因，可通過丹尼索瓦人作為中間載體，間接滲入如今東亞、東南亞、大洋洲部分現(xiàn)代人群基因庫。這也證實(shí)東亞直立人并非演化史上的孤立群體，而是現(xiàn)代人類古老基因的重要源頭之一。

同時(shí)這項(xiàng)研究建立了微損取樣、多重?cái)?shù)據(jù)驗(yàn)證、蛋白關(guān)聯(lián)基因分析等一套創(chuàng)新體系，打破了古老化石的研究壁壘，把古蛋白質(zhì)組學(xué)從輔助研究手段，升級(jí)為獨(dú)立破解人類演化謎題的核心方法之一，為全球古人類研究建立了可參照的研究范式。