丹尼索瓦洞穴坐落在西伯利亚南部阿尔泰山脉的山麓，出土了大量文物，以及许多动物化石和至少两个古人类：尼安德特人和丹尼索瓦人。该洞穴是世界上唯一已知有丹尼索瓦人遗骸的地方，丹尼索瓦人与尼安德特人一样，都是我们亲近的进化近亲。
该遗址是理解人类进化的最重要遗址之一，但对其研究因发现物的年代测定困难而受到阻碍。如今，两篇论文揭示了新的丹尼索瓦人化石、大量的年代数据以及该洞穴中人类存在的精确时间线：这是解开其在人类故事中复杂作用的重要步骤。
丹尼索瓦洞穴几十年来一直是一个重要的古人类学遗址，但十多年前才揭示了其最大的宝藏：一种以前未知的近亲进化亲属——丹尼索瓦人的零散遗骸。尽管发现的遗骸有限，研究人员仍能提取古DNA（aDNA）并确定丹尼索瓦人与尼安德特人关系最密切。
对洞穴中丹尼索瓦人和尼安德特人古DNA的研究有助于证实，这两个群体在不同时期都曾与智人（Homo sapiens）以及彼此杂交。2018年，该洞穴出土的其他部分遗骸被证实来自已知的第一个尼安德特人-丹尼索瓦人混血个体。
（题外话：大多数研究人员认为这三类群体——现代人类、丹尼索瓦人和尼安德特人——是独立的人类物种，尽管“物种”的定义本身已经从你可能在学校学到的有所演变。哈佛大学人类学家、经常为《Discover》撰稿的Bridget Alex最近写了一篇关于“是什么构成一个物种”的优秀入门文章。这篇文章值得一读，尤其是在评论最新研究之前。）
不幸的是，对该遗址发现的化石和文物进行全面分析一直存在问题，因为难以确定精确的年代。许多发现的年代已经超出了放射性碳定年法的极限（该方法只能追溯到约5万年前）。
虽然其他年代测定方法有更长的探测范围，但它们通常只能测定物品所在的沉积层的年代，而不能直接测定物品本身的年代。这对丹尼索瓦洞穴来说是个问题，因为由于动物践踏、挖掘以及各种活动造成的混乱，该区域的沉积层在几个地方受到了干扰。该地区也容易发生冻融循环，由于地面和空气温度的剧烈波动，会不规则地将地层向上或向下推移。
在这种混乱的情况下，零散的化石发现和小文物很容易从一个地层被推移到另一个地层。
俄罗斯科学院的Natalia Belousova和Tom Higham正在从丹尼索瓦洞穴的主厅采集样本。这些研究人员是创建了该遗址尼安德特人和丹尼索瓦人新且更精确时间线的团队成员之一。（图片来源：俄罗斯科学院Sergey Zelinski）
Sergey Zelinski, 俄罗斯科学院
从混乱中理出头绪
在今天发表的研究中，两个团队采用了不同的方法来解析洞穴复杂的环境，并为该遗址的丹尼索瓦人和尼安德特人建立更精确的时间线。
（现在你可能在想，在这些时期智人（Homo sapiens）是否也存在？答案是——我们还不确定。在丹尼索瓦洞穴尚未发现与尼安德特人和丹尼索瓦人遗骸同期存在的确切智人化石，尽管该遗址的人类遗骸通常是零散的，且许多仍未被研究。一些研究人员根据风格将该遗址的一些文物归为现代人类。2014年，一个团队对在西伯利亚南部另一个遗址发现的一根股骨进行了古DNA测序，并确定它属于大约45000年前的一个现代人，这表明我们的物种当时就已经在该地区，甚至更早。）
一个团队从先前未受干扰的区域收集的材料中获得了50个放射性碳年代数据。材料包括木炭和文物，如被人类改造过的鹿和麋鹿牙齿。其中一些物品，包括牙齿吊坠和骨锥，被证明是北欧最早的此类文物，生产于43000至49000年前。然而，无法确定是哪种人类制造了这些物品。
研究人员还测试了2000多块骨碎片，发现了三块具有化学信号表明它们属于人类的碎片。进一步分析发现，其中一块碎片含有与尼安德特人一致的线粒体DNA；另外两块碎片，一块未发现古DNA证据，另一块仍在测试中。
该团队通过比较古DNA序列，识别细微变化并确定这些变化出现所需的时间，来着重测定大多数新化石碎片和先前发掘出的化石的年代。这种基于遗传分析的年代测定方法是新的，其依据是每个物种、每个种群的DNA都以其自身可知的速率随时间演变。
该方法虽然有潜力，但尚未完善，作者也承认这一点。然而，他们的研究是首次将这种方法应用于丹尼索瓦洞穴人类的研究。
结合新的信息和先前报告的数据，该团队确定该洞穴最古老的丹尼索瓦人化石可能高达195,000年前。最年轻的丹尼索瓦人化石有52,000至76,000年的历史。与此同时，所有尼安德特人化石，以及去年描述的丹尼索瓦人-尼安德特人混血个体，都在80,000至140,000年前。
丹尼索瓦洞穴的入口。（图片来源：Richard Roberts）
Richard Roberts
洞穴年代学
第二个团队对洞穴的所有三个腔室进行了仔细的层析分析，确定了超过100个关于数千年来沉积的岩层的新的年代参考点。这项工作使得研究人员能够建立一个关于丹尼索瓦洞穴发现的化石、文物和其他材料的新的、更精确的时间线。该团队使用了一种名为光学激发发光（optically stimulated luminescence）的测年方法，这种方法可以确定岩层中的某些矿物质最后一次暴露在阳光下的时间。
由于他们专注于测定洞穴岩层本身的年代，而不是像另一团队那样直接测定化石和文物的年代，因此研究人员的结论与他们的同事不同——但并不矛盾。
层析分析表明，丹尼索瓦人至少从287,000年前就存在于该洞穴，一直持续到约55,000年前。他们确定尼安德特人的存在始于约193,000年前，持续到97,000年前。这个时间线与化石年代大致吻合，表明该遗址存在一段先前未被记载的长期的丹尼索瓦人存在时期，其中穿插着一段较短的尼安德特人存在时期。
结果的差异可能是由于用于化石的遗传测年方法；基于古DNA的模型化年龄是一种新的、大胆的方法，仍在完善中。不一致之处也可能是由于化石沉积后，由于动物活动或冻融循环引起的沉积层扰动。
所以，对于喜欢绝对确定性的人来说，这项新研究可能会令人失望。然而，这些研究是在理解该洞穴复杂的过去，包括其古代居民方面迈出的巨大一步。
两篇论文，一篇描述了新化石和年代样本，另一篇建立了更精确的时间线，今天刊登在《自然》（Nature）杂志上，并附有新闻与观点评论。
