沒有骨頭牙齒，也能在泥土中提取出古人類DNA

原文以Ancient-human genomes plucked from cave dirt為標題

發布在2017年4月27日的《自然》新聞上

原文作者：Ewen Callaway

不需要古人類骸骨，研究人員就從塵土中識別出了古DNA。這項創舉打開了一扇探索過去的新窗戶。

骨骼和牙齒不再是我們了解已經滅絕的人類近親的唯一方式了。在沒有明顯可辨的遺骸的情況下，研究人員首次從古人類居住過的洞穴的塵土中獲取了他們的DNA。這項技術帶來了一個探索史前史的新方法。

經由歐洲和亞洲一些洞穴中的沉積物，由德國馬克斯·普朗克演化人類學研究所的遺傳學家Viviane Slon和分子生物學家Matthias Meyer帶領的一支團隊完成了對尼安德特人和另一個人族類群——丹尼索瓦人的線粒體基因組測序。他們的這項成果發表在了《科學》期刊上。

研究人員在西伯利亞的丹尼索瓦洞穴中安排取樣。俄羅斯科學院西伯利亞分院考古學與民族志研究所/Sergei Zelensky

澳大利亞科廷大學的演化生物學家Michael Bunce評論道：「從塵土中就能提取出大量古人類DNA這件事很激動人心。」

Slon和Meyer並非解碼遠古塵土的第一人。為了研究史前環境中的動植物，丹麥自然博物館的古遺傳學家Eske Willerslev早在2003年就開創了這一方法。通過這項技術，他和他的團隊向世人表明格陵蘭曾經森林密布。但Slon和Meyer是最先在古人類DNA領域應用這項技術的人。

西班牙的Galería del Osario（「埋骨地道」）遺址，研究者從這裡的沉積物中提取到了尼安德特人的DNA。J. Fortea

塵土偵探

從塵土中分離出遠古人類的遺傳物質並不容易。相較於動植物、真菌和微生物，土壤中能找到的古人類DNA極其稀少。此外，樣本里摻雜進來自人類挖掘者的DNA也是常有的事。

為提高成功率，Slon和Meyer的團隊決定從曾經發現過尼安德特人或丹尼索瓦人遺骸或工具的遺址採集沉積物。他們勘察了七個洞穴，其中有兩個在西伯利亞南部地區。

團隊運用了「釣出」線粒體DNA的技術來分析沉積物樣本，這是由於哺乳動物線粒體DNA在細胞中的含量要比核DNA更豐富。研究者只分析了有多見於古DNA的化學損傷的短序列，以確保他們檢驗的不是來自現代的遺傳物質。

團隊從其中四個遺址中取得了九個遠古人族個體的線粒體基因組，完整程度各有不同。尼安德特人的DNA在所有四個洞穴中都存在，但是丹尼索瓦人的序列只出現在了西伯利亞南部的一個洞穴里，這也是這個神秘種群被首次發現的地方。

何年何月？

確定這些古人類生活的年代是個棘手的問題。粘附於塵土上的DNA會被水流帶走，爾後滲入遺址的土壤之中，最後出現在含有古老得多的物質的地層里，這就有可能會讓測定其年代的努力付諸東流。因此，研究人員試圖證明他們獲取的DNA尚未移位到更古老的地層中。在西伯利亞的Chagyrskaya洞，研究人員在含有動物骨骼和石器工具的地質層中發現了大量動物DNA，而在沒有任何人類或其它動物存在跡象的較古老的地層中則一無所獲。他們提出，這意味著古人類DNA可能還沒有在地質層之間發生移動。

但英國華威大學的演化遺傳學家Robin Allaby對這種說法並不信服。他認為，研究者之所以能從一些遺址找到大量DNA，正是因為許多不同物質已經發生混合，並於某一地層沉積。 「你可以通過塵土來鑒定古人類的存在，但要測定他們的年代仍然是個問題，」他說道。

DNA的確切來源也仍不明朗。Slon認為體液、糞便、毛髮和骨骼都有一定可能性。無論來源是什麼，能從土壤中找出古人類DNA意味著許多存在遠古人居住過的跡象、但卻找不到明顯遺骸的考古遺址現在可以通過基因手段勘探了。舉例來說，Slon的團隊就從采自比利時Trou Al』Wesse洞的土壤中鑒定出了尼安德特人的DNA。考古學家曾在那裡發現過很可能出自尼安德特人之手的工具，但從未發掘到過骸骨。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！