这篇文章刊登在《Discover》杂志的年度科学现状特刊中，标题为“碎牙提供进化线索”。成为我们科学新闻的忠实读者，请订阅我们的订户。
这些个体从未有过交集，因为他们生活在近3000英里和100万年的距离之外。但他们各自的一颗碎牙却遭遇了相同的命运——溶解在哥本哈根大学的酸液中。
这些人类祖先，分别生活在大约177万年前和80万年前的欧亚大陆的不同地区，他们拥有一个共同的亮点：他们牙齿化石中保存着已灭绝人类物种中最古老的蛋白质——其年代是人类DNA的两倍多。去年4月在《自然》杂志上报道的蛋白质编码序列，提供了长期以来渴望了解的关于我们进化中一段断断续续的篇章的细节。
人类学家对200万年前在非洲进化的古人类（hominins）——人类及其化石亲属——有相当多的了解。然后，古人类群体开始扩散到欧亚大陆。其中一些早期先驱灭绝了，而另一些则演变成了后来像尼安德特人这样的物种。
研究人员一直难以根据骨骼的外观将这些古代欧亚古人类纳入我们的进化树。DNA可以解决这个问题，但这种分子在温暖气候下通常会在10,000年内降解。在一种理想条件下——一个寒冷的、类似冰箱的洞穴——人类DNA序列得以保存43万年。这些新的发现表明，蛋白质可以保存得更长久。
在2019年的研究中，哥本哈根大学古蛋白质组学实验室的科学家们表明，蛋白质的保存时间可以超过四倍，当时他们从177万年前的犀牛近亲和190万年前的类人猿中提取了蛋白质。他们发现，关键在于覆盖牙齿的致密牙釉质。
“在有机物方面，任何被困在里面的东西都无法出来，”该项目研究员、哥本哈根大学Globe研究所分子人类学家Frido Welker说。就像他们处理DNA一样，科学家们可以比较蛋白质构件链来确定两个生物的亲缘关系。（正如你可能还记得——或者忘记了——生物课上学到的，三个DNA字母编码一个氨基酸，而氨基酸组合在一起形成蛋白质。）
受到动物研究的鼓舞，Welker和同事们在最近的工作中尝试了古人类。其中一个样本来自177万年前的直立人（Homo erectus）遗骸，这是迄今为止在非洲以外发现的最古老的人类化石——于20世纪90年代在格鲁吉亚中亚的德马尼西（Dmanisi）与犀牛近亲出土于同一地点。虽然科学家们回收了蛋白质，但序列不够长或不够独特，无法将这位直立人先驱放在进化树上。
他们在另一个样本上取得了成功，这是一个薄荷糖大小的牙齿碎片，来自西班牙的格兰多利纳（Gran Dolina），一个92英尺深的、充满化石的山间裂缝。这颗牙齿于2004年被发现，同时出土的还有830多件石器和170件化石，年代可追溯到80万年前，并被归类为一个新物种，称为尼安德特人（Homo antecessor）。
Welker说，根据骨骼的外观，“古人类学家对尼安德特人（Homo antecessor）的外观、行为方式有着极其丰富的了解。”显然，这些行为包括食人；约有一半的人类化石上带有屠宰痕迹或其他食用迹象。但仅凭外观检查无法确定尼安德特人（Homo antecessor）在人类谱系中的位置。
最新的研究表明，这个神秘的物种在现代人类、尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先出现之前不久就与我们的谱系分开了。一种性别特异性的牙釉质蛋白也表明该个体是男性。蛋白质组学的这一额外优势在各个时期的研究地点都将非常有用，因为研究人员难以通过骨骼外观来确定性别。
