中科院团队从远古直立人牙齿化石提取关键分子信息

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于人类演化的波澜壮阔画卷里头，直立人是最先走出非洲、其足迹广泛分布于欧亚大陆的开创者。可是呢，跟我们相对熟知的尼安德特人以及神秘莫测的丹尼索瓦人相比，直立人的实际身世始终被迷雾所笼罩着。他们到底是什么人？他们跟后来出现的那些人存在着怎样的关系？这样一些问题长时间地困扰着古人类学界呀。

近日，中国科学家团队凭借一项“微创”技术，将这一谜题给撬动了起来。付巧妹研究员所在的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所，联合国内多家单位，开创性地从北京周口店、安徽和县、还包括河南孙家洞遗址出土的，距今约40万年的6颗直立人牙齿化石当中，首次成功提取出了犹如牙釉质蛋白这般关键的分子信息。这项研究成果在5月13日登上了国际顶级期刊《自然》，这标志着直立人古遗传学研究取得了宛如从“0”到“1”的那种“破冰”式的突破。

“微创手术”打开古DNA研究新窗

很长时间以来，针对东亚地区那些珍贵的直立人化石开展分子研究，几乎就像是一种奢望。传统的方法必须研磨大量的化石粉末，而这样做对于那些不可再生的国宝级标本而言，会造成永久性的、不可逆的损伤。所以，即便东亚地区有着丰富的直立人化石资源，可是相关的分子研究却几乎处于一片空白的状态。

付巧妹团队开拓新途径，研发出一套近乎所谓“无损”的酸蚀刻微损取样技术。这与给化石施行一场“微创手术”类似，其状况是，研究人员只是让牙齿表面与极少量酸性溶液作短暂接触，进而溶解并获取一层极薄的釉质。此方法的精妙之处在于，它对化石本体形态的影响极为微小，然而却能够从这少许珍贵样本当中，“释放”出关键的生物信息。

经由这项技术，团队顺利地于每个个体当中获取到了6至11种内源性牙釉质蛋白，这些蛋白覆盖了数百个关键的氨基酸位点。此乃全球首次，使得直立人具备了专属自身的、能够被分子界定的“身份名片”。

东亚直立人的“家族徽章”

在形态学方面，周口店那儿的“北京人”，与孙家洞人以及安徽和县人之间，存在着明显的不同，这种不同引发了学界长时间的争论，争论的内容是，东亚的直立人到底是一个内部有着多样变化情况的大家庭呢，还是由有着不同来源的群体给构成的呢？

清晰的答案由分子证据给出，科研人员在所有6个东亚直立人样本当中，都发现一个全新且独一无二的突变，即成釉蛋白AMBN A253G，此单氨基酸的位点变异，在任何其他古人类，包含尼安德特人、丹尼索瓦人，乃至现生灵长类动物身上，此前都从未被发现过，它宛如东亚直立人群体独有的“家族徽章”。

进一步对系统展开分析可得，周口店、和县以及孙家洞的直立人，于颅骨和牙齿形态方面存在差异，然而在分子层面却呈现出高度相似的状况，明确可归为同源。这就意味着，至少在40万年前的时候，东亚这片大地上有一个独特又独立的直立人演化支系存在着，他们内部有着持续且紧密的遗传联系纽带，填补出了人类演化树上一块巨大的空白区域。

一场跨越40万年的“生命接力”

还在后面的是更令人惊奇的那个发现，对于研究团队而言，在这批古老的化石里头，还识别出了另外一个关键突变AMBN M273V，而这个位点的突变，在过去一直都被认定是丹尼索瓦人所特有的遗传标志。

然而，新证据揭示出，存在一个更早的源头，在40万年前的东亚直立人身上，AMBN M273V已然以“纯合”，也就是两个等位基因双双都是突变型的形式稳定存在，而在更晚近的丹尼索瓦人身上，这一突变呈现的却是“杂合”，唯有一个等位基因是突变型的状态。

这究竟意味着啥呢？它勾勒出一幅形象的遗传传承画面，那就是，以周口店、和县、孙家洞人群作为代表的东亚直立人，极有可能是AMBN M273V这一古老基因变异的源头携带者。他们把这一遗传标记传给此后生活在东亚地区的丹尼索瓦人群体。而后，当丹尼索瓦人与走出非洲的现代智人祖先碰面并产生基因交流时，这一古老的“生命密码”经由融合，最终进入部分现代人（特别是东亚和美洲原住民）的基因库中。

该项具有突破性的发现，首次于分子层面给出强有力的证据链，把东亚直立人、丹尼索瓦人与现代人紧密相连。此发现不仅证实了以“北京猿人”为代表的东亚直立人是现代人类祖先谱系里的重要一环，还揭示出基因在数十万年的诸多岁月中接力传递的宏大历程。

确实如同《自然》杂志于同期所做的评述讲的那样，此项研究作出了这样的表述，即“为古老遗传物质以怎样的方式最终走入现代人群给出了新的看法”，它不单单是针对往昔进行解密，更是对我们自身起源展开深刻的回溯，那6颗源自40万年前的牙齿，借助科学家们精心施行的“微创手术”，最终实现了“开口”，讲述了属于东亚直立人的有着波澜壮阔特点的演化史诗。

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