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在中国都发现过哪些「独特的古生物」?

2021-07-13知识

青藏高原上的神秘古人类

一、僧侣

上世纪80年代,位于青藏高原东北侧的一处洞穴里,一名僧侣在静默打坐,恍惚间他发现地上有块怪异的骨头。

溶洞里有很多骨头残片,附近的村民经常过来收集这些「圣骨」,磨碎作为药物。

不过这块骨头太特殊了,像是人类的下颌骨,但是臼齿又异常大。

僧侣思索良久,不得其解,决定将它交给第六世贡唐仓活佛。

甘肃拉卜楞寺

六世贡唐仓活佛久美丹贝旺旭是藏传佛教格鲁派活佛,驻锡甘肃拉卜楞寺。六世贡唐仓活佛认出这是人类的下颌骨化石,于是找到了兰州大学化学系的一位教授,请他参谋一下。

化学系教授一看到这块下颌骨,马上意识到这是非常重要的古人类化石,牵线将六世贡唐仓活佛介绍给中科院董光荣研究员。

当时,董光荣研究员正在萨拉乌苏遗址做沙漠演化研究,收到下颌骨化石后,他联系了兰州大学地理系的陈发虎院士,希望联合开展研究。

因此,经过一系列辗转,下颌骨化石最终来到了兰州大学。

稍显遗憾的是,当时董光荣研究员和陈发虎院士均忙于自身的科研任务,而且他们的专业并非古人类学,一下子无法判断下颌骨的真实来历,化石研究计划就暂时搁置。

于是,下颌骨化石就静静留存在了兰州大学,一等就是三十多年。

二、张东菊

2004年,张东菊从山东大学考古专业毕业,同年9月进入兰州大学攻读研究生,她选定的研究领域是黄土高原的旧石器时代遗址,师从陈发虎院士。在此期间,她去了美国和德国的高校做访问学者,结识了许多国外考古专家。

2010年,张东菊取得博士学位,正式加入兰州大学环境考古学院工作,此前她一直对保存在兰州大学的一块怪异的下颌骨化石感兴趣,这块 下颌骨已微微泛黄,镶嵌着两颗硕大、泛白的牙齿

下颌骨化石 | 图源 张东菊

但是由于忙于博士课题,张东菊一直无法腾出时间进行研究。在博士毕业留校后,张东菊的研究领域从黄土高原转向青藏高原,终于有机会着手进行下颌骨化石的研究工作。

项目刚开始,她就遇到了麻烦,这块下颌骨化石发现距今三十多年,而且辗转多手,起源地已难以考证。而对于古人类的研究一般要结合遗址中的器物分析,例如骨制品、石器或是其他人类活动痕迹。

因此,研究团队首要任务就是寻找下颌骨的出土遗址,这一找就是六年多。

三、 让-雅克·胡布林(Jean-Jacques Hublin)

2016年夏天,胡布林(Hublin)在西班牙的巴利亚里群岛(Balearic Islands)短期休假。在一次潜水回到酒店后,他看到电脑屏幕弹出一封电子邮件,而邮件的内容让他心怦怦跳了起来!

The email asked my opinion about a strange mandible discovered on the Tibetan Plateau, in a place called Xiahe, China.

这封邮件来自中国,主要是询问胡布林教授对一块怪异下颌骨化石的看法,发件人是兰州大学的张东菊。

让-雅克·胡布林(Jean-Jacques Hublin)是著名的古人类学家,担任德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所人类进化系主任(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)。

下颌骨上镶嵌着大臼齿 | 图源 张东菊

2016年9月,胡布林教授来到兰州大学,亲眼见到了下颌骨化石,这是一块非常完整的化石,显然是属于某种古人类,而且很可能就是属于他10年前在西伯利亚发现的神秘古人类!

10 years later, I still vividly remember the excitement of that discovery: the DNA from the Denisova Cave was not Neanderthal DNA—it was DNA of 「something else.」

张东菊告诉胡布林,这块下颌骨化石来自青藏高原的一处山洞之中,研究团队为此寻找了六年之久。

四、白石崖溶洞

美丽的江拉河谷 | 图源 张东菊

秋季的江拉河谷布满金黄的灌木丛,沿着河谷的尽头远眺,可以看见广阔的甘加盆地,这里位于甘肃省夏河县,地处青藏高原东北侧。

在江拉河谷的尽头有座白石崖山,山脚处有一个洞穴,洞口飘扬着彩色的经幡。

白石崖溶洞 | 图源 张东菊

白石崖溶洞是一处藏传佛教圣地,传说曾为莲花生与多罗菩萨的住所,是众多僧侣修行的地点,也是藏传佛教徒朝圣地。

张东菊研究团队根据发现下颌骨化石的僧侣的描述,走访来到夏河县,当地的村民告诉她们,确实流传着一个故事,大约几十年前,一名僧侣在白石崖溶洞中发现了一块奇特的人类化石。

下颌骨化石正是出自白石崖溶洞,在取得许可后,张东菊团队开始对洞穴进行发掘。

发掘现场 | 图源 张东菊

由于白天洞穴有许多僧众朝拜修行,因此起初发掘工作只能在冬季的夜间进行——夏季的晚上也有人在洞穴里睡觉,当地人相信在洞穴中睡觉可以治病。

白石崖溶洞中的动物骨骼 | 图源 张东菊

古人类的化石可遇不可求,但是人类生活过的地方就会留下痕迹,无论是打制的石器,还是狩猎留下的动物骨骼,都陆陆续续被发掘出来。

五、神秘古人类

在寻找洞穴的同时,张东菊对下颌骨化石的研究没有停滞,他究竟是谁?生活在什么年代?为什么选择在青藏高原上居住?

碳酸盐结核测年 | 图源 张东菊

化石年代的测算是考古中常见的问题,下颌骨化石表面覆盖着厚厚的碳酸盐结核,既是岁月的风霜,也是历史的年轮,通过碳酸盐结核的铀系测年,发现下颌骨化石的年代在遥远的 16万年前!

对化石身份的确认则是另一个难题,就像我们亲子鉴定采用DNA序列比对一样,确认化石身份最直接的证据来自DNA。

然而第一次尝试提取古DNA时,发现下颌骨化石上没有保存古DNA;张东菊觉得不甘心,想再尝试一次,很遗憾的是第二次仍然失败了。

幸运的是,在下颌骨化石上提取到了古蛋白质,但是,古蛋白质有什么用呢?

蛋白质由DNA编译而成,也存储着人类的遗传密码,一般情况下,古蛋白质保存的时间会比古DNA更长。

几年前,让-雅克·胡布林(Jean-Jacques Hublin)的学生弗里多·韦尔克 (Frido Welker) 发现可以用古蛋白质来绘制古人类遗传图谱。 [1]

因此,研究团队对下颌骨蛋白质进行分析, 发现了一种特殊的变异,这种变异并非来自现代人,而是遥远西伯利亚高原上的一种古人类独有。

青藏高原上的白石崖溶洞和西伯利亚高原上的丹尼索瓦洞

六、丹尼索瓦洞

丹尼索瓦洞的位置

丹尼索瓦洞(Denisova Cave)位于俄罗斯西伯利亚中南部,处在哈萨克斯坦、中国和外蒙古交界处的阿尔泰山脉。

传闻18 世纪这里居住着一名俄罗斯隐士丹尼斯 (Dyonisiy) ,因此洞穴以他的名字命名,而阿尔泰土著人则称之为 Ayu-Tash (熊岩)。

在上世纪70 年代,前苏联考古学家在洞穴中发现了古生物遗迹,后续的发掘不断出土石器、猛犸象牙、鸵鸟蛋壳、骨质缝纫针等化石。

2008年,在丹尼索瓦洞的古遗址中发现一块指骨、一颗牙齿以及一些饰品。

小小的指骨化石

2010年,德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的斯万特·帕博(Svante Pääbo)、让-雅克·胡布林(Jean-Jacques Hublin)等人通过DNA测序,发现该指骨属于一名5-7岁的小女孩,生活在距今3-5万年前,她是一种全新的古人类,被称为「丹尼索瓦人」。 [2]

现在,这个古人类家族加入了一名新成员——青藏高原白石崖溶洞里的丹尼索瓦人。

丹尼索瓦洞

多提一句,丹尼索瓦洞周边是葱茏的灌木丛,绿意盎然,数十万年前,当丹尼索瓦人初次到访这里的时候,可以想象这就是他们希望生活的地方吧。

七、血脉

在80万年前和现代人的进化序列分开以后,他们独自漫步在东亚的原野上;当5万年前现代人走出非洲后,跨越数十万年的时空,我们又再次交汇。

如今藏族体内适应高原环境的EPAS1基因来自于他们 [3] ,美拉尼西亚土著体内留存有他们 1.9–3.4%的基因 [4] ,而在菲律宾的Ayta Magbukon族群中,他们的基因占比高达5%——迄今发现的最高记录。 [5]

菲律宾的Ayta Magbukon族群 | 图源 Gerhard Joren

丹尼索瓦人是第一个根据DNA确定的古人类物种,因为他们的化石太稀少了,除了下颌骨,其余的化石用一个火柴盒就可以装下,还有太多的秘密等着我们去探索。

他们发现于广袤的西伯利亚

他们出现在荒凉的雪域高原

他们的痕迹留在东南亚小岛

他们在历史迷雾中披着神秘的面纱

他们像一首遥远的歌谣

参考

  1. ^ How We Found an Elusive Hominin in China https://www.sapiens.org/biology/xiahe-jaw-denisovan/ @sapiens_org
  2. ^ Reich, D., Green, R., Kircher, M. et al.Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia. Nature 468, 1053–1060 (2010). https://doi.org/10.1038/nature09710
  3. ^ Chen, F.; Welker, F.; Shen, C.-C.; et al. (2019). "A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau" (PDF). Nature. 569 (7756): 409–412. Bibcode:2019Natur.569..409C. doi:10.1038/s41586-019-1139-x.
  4. ^ Vernot, B.; et al. (2016). "Excavating Neandertal and Denisovan DNA from the genomes of Melanesian individuals". Science. 352 (6282): 235–239. Bibcode:2016Sci...352..235V. doi:10.1126/science.aad9416. PMC 6743480. PMID 26989198.
  5. ^ M. Larenaet al.Philippine Ayta possess the highest level of Denisovan ancestry in the world.Current Biology. Published August 12, 2021. doi: 10.1016/j.cub.2021.07.022.