客观日本

综研大和东大的国际研究合作,透过蛋白质序列解析发现:台湾最古老的人类化石为丹尼索瓦人男性的下颌骨

2025年05月26日 生物医药

日本综合研究大学院大学(简称综研大)的茑谷匠助教与泽藤理解特别研究员(现为九州大学讲师)、东京大学综合研究博物馆的海部阳介教授及该校研究生院理学系研究科的太田博树教授,加上台湾国立自然科学博物馆张钧翔、台湾大学生命科学系蔡政修、丹麦哥本哈根大学Enrico Cappellini和Frido Welker等研究人员合作,发现台湾最古老的人类化石是“丹尼索瓦人”的男性。这一结论是通过研究古蛋白质序列所得出。研究同时证实“丹尼索瓦人”具有厚实坚硬的下颌、臼齿较大等与其他人类支系不同的形态特征。该研究成果为了解人类演化史的发展作出了重大贡献,已于4月11日发表在国际学术期刊《Science》。

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图1. 澎湖1号下颌骨右侧面照片。(供图:台湾国立自然科学博物馆 张钧翔,摄影:张介宇)

“丹尼索瓦人”最一开始是藉由西伯利亚丹尼索瓦洞所发现的化石古DNA的研究,于2010年确认这一个人类的支系,而丹尼索瓦人和尼安德塔人在40万年或更早前便已分支。丹尼索瓦人的化石纪录(距今19.5万~4.8万年前)在本研究之前仅在西伯利亚和西藏发现过,对于丹尼索瓦人更详细的形态与特征等所知仍极为有限。

针对现代人的基因组研究指出,丹尼索瓦人至少在数万年前曾在东南亚和大洋洲等地区与现代智人有基因交流。然而,确切的丹尼索瓦人化石仅发现在西伯利亚和西藏等较高纬度和寒冷的地区,没有确切的证据指出丹尼索瓦人也分布在亚洲较南部、炎热的地区。

台湾最古老的人类化石,是2015年研究团队以“澎湖1号”所发表的下颌骨,是在更新世冰河时期为陆地的台湾海峡的海底,皆由底拖网打捞上来的化石标本,其年代推测介于19万~10万年前或7万~1万年前。因其独特且一部分具有更早期人类化石的形态特征,再加上未能成功抽取古代DNA,其确切的分类地位一直不明确。

此次研究团队从这一件下颌骨的化石中取得了25毫克的样本,并且成功获取出古蛋白质。借由质谱仪确认其序列后,取得了51种蛋白质的4241个氨基酸残基的序列资料。其中,发现了1处丹尼索瓦人的独特变异和1处准独特变异。基于这些序列进行系统分析后发现,这一件台湾的下颌化石和西伯利亚的丹尼索瓦人属于同一支系。并且从珐琅质中检测出Y染色体特异性的蛋白质,指出这一件台湾的丹尼索瓦人是男性个体。

这一发现成为丹尼索瓦人曾广泛分布于亚洲的直接证据,明确了丹尼索瓦人具有适应不同环境的能力。借由古蛋白质和DNA中包含的遗传信息的研究,未来有望从亚洲各地、中国等分类尚不明确的人类化石中,发现更多的丹尼索瓦人。

茑谷助教表示:“为了最大限度地保护珍贵的化石,我们之后也将继续开发能够在减少破坏的前提下,从更少的样本中最大限度地提取古代蛋白质等信息的分析方法。”

本文由茑谷先生对《科学新闻》的文章译文进行补充和修正后编辑而成
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Science
论文:A male Denisovan mandible from Pleistocene Taiwan
DOI:10.1126/science.ads3888