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丹尼索瓦人可能长这样

通过古DNA分析了解丹尼索瓦人的生理特征,并与尼安德特人和现代人进行比较。

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这是一项基于新的DNA分析技术,对丹尼索瓦人可能长相的估计。来源:Maayan Harel

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考古学家每次从地下挖掘出一种新发现的人类祖先遗骸时,我们最关心的问题是:他们长什么样?研究人员首次尝试回答关于丹尼索瓦人——我们家族树上最引人入胜的古代亲戚之一——这个令人好奇的问题。

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这些古代人类于2010年在西伯利亚的一个洞穴中被发现,近年来,他们开始揭示他们过去的诱人线索。例如,他们与人类和尼安德特人都发生过基因交流,并且 从西伯利亚传播到印度尼西亚,在大约4万年前灭绝。

现在,研究人员表示,他们能够利用古DNA,将丹尼索瓦人32种特定的生理特征与尼安德特人和现代人的特征进行比较。由此产生的列表使我们能够了解这些古代人类是如何随着时间进化的,以及丹尼索瓦人长什么样。



直视丹尼索瓦人

今天发表在《 细胞》杂志上的这些比较,附带了一个重建的头骨,展示了40万至4万年前丹尼索瓦人的面部和头部可能是什么样子。研究人员认为,我们灭绝的亲戚可能像尼安德特人一样拥有更厚的肋骨和更大的下巴,以及最宽的头部(从太阳穴到太阳穴)。

这些预测来自一种新的古DNA分析方法,他们从一根指骨和一颗牙齿中提取了DNA。重要的是,该论文还展示了这种方法如何应用于其他已灭绝人类亲戚的古DNA,以帮助描绘他们的样子。

“古DNA最大的问题是几乎没有东西留下来,”合著者David Gokhman说,他现在在斯坦福大学从事博士后研究。“但实际上,我们意识到我们可以利用这种降解来为我们服务。”

基于研究人员利用古DNA能够识别出的特征,丹尼索瓦人、尼安德特人和人类头骨的比较。(来源:Gokhman et al./Cell)

Gokhman et al./Cell

实验室研究了DNA中甲基化标记的痕迹——这些结构会关闭基因。另一位合著者Liran Carmel及其同事之前的研究发现,含有这些沉默单位的DNA 降解方式不同于不含这些标记的遗传物质。扫描丹尼索瓦DNA中的这些退化基因,就能够测绘出哪些基因被灭活,哪些没有。

研究人员识别出的某些基因也存在于人类遗传疾病数据库中。该 数据库包含信息,说明2287个与疾病相关的基因(这些基因通常发生突变且不再起作用)如何影响1685种骨骼和牙齿的生理特征。Gokhman说,如果关闭一个人体内的某个基因会引起身体变化,那么他们推断,在丹尼索瓦人中,如果该基因被甲基化标记关闭,会出现类似的改变。比较这两个沉默基因的数据库,让他们对一些基本的丹尼索瓦人生理特征有了大致的了解。

研究人员确实警告说,他们对丹尼索瓦人面部的描绘只是一个估计。肤色和发色也是近似值,因为来源DNA仅来自骨骼和牙齿细胞。Gokhman说,他们只能从这两个身体系统可靠地辨别出特征。此外,该团队只能对疾病数据库中发现的基因做出预测,该数据库并不包含所有人系骨骼遗传物质。

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尽管如此,这张草图仍然给人留下了对丹尼索瓦人长相的鲜明印象。正如许多科学家预测的那样,这个物种很可能比现代人更像尼安德特人。在确定的32种特征中,有21种与他们灭绝的同类相符,包括丹尼索瓦人同样宽阔的臀部、宽阔的胸腔和低额头。

根据DNA分析,丹尼索瓦人、尼安德特人和人类骨骼的比较。(来源:Gokhman et al./Cell)

Gokhman et al./Cell

未来的发现

更精确地确定这些特征也有助于科学家们发现更多的丹尼索瓦人骨骼。例如,来自中国 中国、可追溯到10万至13万年前的古人类 化石 可能来自丹尼索瓦人——以前科学家没有足够的信息做出明确的分类。对其中两名身份不明个体的头骨测量结果中,有四项与研究人员确定的丹尼索瓦人比例相符。

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Gokhman和他的同事们知道,他们方法的真正考验将是当研究人员挖掘出足够完整的丹尼索瓦人骨骼进行测量时。这一刻比预想的来得更快,就在他们自己的工作进行编辑的时候。今年5月,科学家们宣布,他们发现了一个丹尼索瓦人的一半下颌骨。当Gokhman看到这个消息时,他深入研究了这项研究,发现他研究预测的丹尼索瓦人的八项骨骼特征中有七项是正确的。

他说,最后时刻发现的下颌骨“确实表明我们的描述与相关的化石方向一致。”

这种方法可能还会让我们对我们的祖先有更多的了解。Gokhman的合著者(也是他的博士导师)Carmel已经在将这种方法应用于比较古代和现代人类的整个种群,以了解我们是如何适应环境的。

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