科學(xué)家發(fā)表的人比文章中報告稱，這些洞穴有的中解位于西班牙，有的手留則在俄羅斯，那里曾有古人類生活過。樣本
（神秘的年前尼安地球uux.cn報道）據(jù)中國科學(xué)報（晉楠 編譯）：5000年以前，一名尼安德特人在今天比利時的德特洞穴一個洞穴中解手，埋葬品中除了其他的人比東西之外，還有他的DNA樣本。土壤礦石上的尿液和糞便樣本最終分解。但DNA記錄卻保存了下來，嵌在洞穴地面上，在那里，洞穴上方的土和洞外刮進(jìn)來的灰塵逐漸掩蓋了它。現(xiàn)在，研究人員表示，他們能夠找到并鑒定出尼安德特人和另一種古人類丹尼索瓦人的基因痕跡，這使得他們在即便沒有發(fā)現(xiàn)骨骼的遺址中也能夠測試古人類。
“這是一個巨大的飛躍。”英國倫敦自然歷史博物館人類學(xué)家Chris Stringer說，“現(xiàn)在，任何挖掘更新世洞穴遺址的人都應(yīng)該把這（在沉積物中檢測人類DNA）放在他們必須研究的名單上。”德國馬普學(xué)會進(jìn)化人類所主任Adds Svante Paabo說，這正是該所開展的研究。“我認(rèn)為這會成為考古學(xué)中的一個標(biāo)準(zhǔn)工具，甚至可能像碳同位素追蹤法那樣。”
科學(xué)家從2003年便已知道DNA能夠在古沉積物中留存下來。當(dāng)時丹麥哥本哈根大學(xué)進(jìn)化遺傳學(xué)家Eske Willerslev測量了猛犸象的DNA序列和19種植物類群的DNA序列，這些遺留物來自西伯利亞永久凍土和溫暖的洞穴。但在當(dāng)時，Willerslev回憶，他沒有辦法從可能污染了他們所處理的樣本的現(xiàn)代人序列中分辨出古代人序列。從那時起，鑒定類似污染的過濾技術(shù)逐漸進(jìn)步，這激勵馬普學(xué)會遺傳學(xué)家Matthias Meyer設(shè)法從原來的洞穴沉積物中分離出人類DNA。
當(dāng)Meyer和馬普學(xué)會博士生Viviane Slon對歐洲更新世洞穴沉積物中的環(huán)境DNA進(jìn)行測序后，生成的數(shù)據(jù)震驚了他們。“在一個僅有一勺羹大小的樣本中，含有數(shù)萬億個DNA片段。”Meyer說。其中只有一小部分片段可能屬于古人類。為了捕獲它們，研究人員開發(fā)了一種精巧的DNA鉤子，源自現(xiàn)代人線粒體（能夠?yàn)榧?xì)胞生成能量的微小“發(fā)電廠”）DNA。這個分子鉤子能夠辨別出大多數(shù)類似它的序列，Meyer 和Slon然后將其與已知尼安德特人和丹尼索瓦人的線粒體DNA序列作了對比。他們尋找的是線粒體DNA，因?yàn)檫@比核DNA更加豐富，每個細(xì)胞中擁有數(shù)千個副本。
兩人擔(dān)心人類DNA過于稀少，即便是他們仔細(xì)“釣取”也可能找不到。看到首個尼安德特人序列之后，Slon說：“我下巴簡直掉到了地上。”她和Meyer檢測了7個洞穴遺址中的沉積物，從中辨別尼安德特人的DNA。他們在4月27日在線發(fā)表的文章中報告稱，這些洞穴有的位于西班牙，有的則在俄羅斯，那里曾有古人類生活過。他們還從丹尼索瓦人洞穴沉積物中找到了丹尼索瓦人的DNA，這個西伯利亞遺址發(fā)現(xiàn)了迄今為止僅有的丹尼索瓦人骨骼。在那里，尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA均存在于沒有發(fā)現(xiàn)骨骼的沉積層中，使人類在當(dāng)時生活的時間向前推進(jìn)了上萬年。Meyer和Slon甚至還在比利時的Trou Al’Wesse洞穴遺址中找到了尼安德特人的DNA，那里沒有任何尼安德特人的骨骼，只有標(biāo)志性的石制工具。
Meyer和Slon還根據(jù)遺骨分析了洞穴中棲息過的其他哺乳動物的DNA。這些DNA和骨骼再次說明了那些動物什么時候在哪里生活，從而給研究人員信心，表明來自土壤DNA推測的年代是可靠的。
“非常高興能夠看到這個領(lǐng)域朝著這個方向發(fā)展。”加拿大漢密爾頓麥克馬斯特大學(xué)古DNA實(shí)驗(yàn)室主任Hendrik Poinar說。若干名研究人員表示，來自沉積物的古DNA將幫助他們完成古人類活動圖，讓他們看到物種在哪里重疊并產(chǎn)生互動。這非常重要，因?yàn)槿祟惞趋婪浅Ｏ∩佟＠纾瑏碜怨湃祟惖腄NA或有助深化近日關(guān)于南北美洲存在最古老人類的爭論。
“如果人們必須依賴找到的骨骼，那么將只能獲得不完善的數(shù)據(jù)。”美國加州大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家Beth Shapiro說，“將DNA直接從沉積物中分離出來，能夠顯著擴(kuò)大古人在哪里、他們何時到達(dá)那里以及在那里停留了多長時間等知識。”這對于丹尼索瓦人尤為重要——到目前為止僅在一個洞穴中鑒定出該人種。但與現(xiàn)代人相關(guān)聯(lián)的基因痕跡表明，這個古人種一度曾遍布亞洲。但是研究人員并不確切知道何地、何時。
Stringer推測，來自沉積物的古人類DNA還有助于解開一些有爭議的石制工具之謎，如在意大利發(fā)現(xiàn)的烏魯前文化，究竟是被現(xiàn)代人還是尼安德特人制作的。它甚至還能解開科學(xué)家尚不知曉的古人類物種的存在之謎，他說：“那里還有些什么呢？”