古代人类牙齿揭示了隐藏 40 万年的遗传联系

直立人牙齿的牙釉质蛋白表明与丹尼索瓦人有遗传联系,同时为研究古代人类化石提供了一种破坏性较小的方法。一把古老的牙齿可能保存着某种关系的线索,而仅通过化石很难追踪到这种关系。中国古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的研究人员 [...]

来源:SciTech日报

直立牙齿人的牙釉质蛋白表明与丹尼索瓦人有遗传联系,同时提供了一种破坏性较小的研究古代人类化石的方法。

一把古老的牙齿可能保存着某种关系的线索,而仅通过化石很难追踪到这种关系。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)的研究人员发现了直立人与现代人类之间可能存在联系的分子证据,同时开发了用于研究稀有化石的侵入性较小的古蛋白质组学方法。

直立人,或称H.直立人,是已知第一个从非洲迁徙出来的人属物种,在人类进化史上占有重要地位。然而,分子证据的缺乏导致一些重大问题尚未解决,包括该物种的遗传特征、种群多样性以及与现代人类的可能关系。因此,它在人类进化中的作用仍然是一个争论的主要话题。

造成这种不确定性的原因之一是,古人类化石既是不可替代的科学标本,又是宝贵的文化遗产。需要破坏性采样的分子技术通常是不可接受的,这严重限制了研究人员从直立人遗骸中了解的信息。

蛋白质绕过主要的化石障碍

为了解决这个问题,由 IVPP 的 Qiaomei Fu 领导的多机构团队使用微破坏性酸蚀刻技术从六颗直立人牙齿中恢复分子信息,同时保留其整体形态。

研究结果发表在《自然》杂志上。

与这项研究同时发表在《自然》杂志上的一篇评论强调了从六颗中国直立人牙齿中回收的牙釉质蛋白如何“为古代遗传物质最终如何引入现代人类群体提供了新的见解”。

两个突变连接了古代人类谱系

研究人员从周口店(北京猿人)、河县和孙家洞这三个地点发现的至少 40 万年前的化石中检测到了牙齿的两种突变。这些变异表明东亚直立人与丹尼索瓦人之间可能存在遗传联系,丹尼索瓦人是一个古老的人类群体,也为现代人群提供了遗传物质。

一种突变 AMBN-A253G 之前尚未被发现。研究人员提出它作为这些直立人种群的潜在分子标记,提供了第一个证据,证明来自所有三个地点的标本属于同一进化种群。

第二种变体 AMBN-M273V 此前被认为是丹尼索瓦人特有的。新结果表明,它并非丹尼索瓦人所独有,也存在于这些直立人群体中。

根据研究人员的说法,AMBN-M273V可能通过混合进入了丹尼索瓦人谱系,后来通过丹尼索瓦人基因渗入到达了一些现代人类群体(在东南亚和大洋洲)。这一发现为东亚直立人(例如来自周口店的直立人)和丹尼索瓦人之间可能存在的关系提供了第一个分子线索,并为它们与某些现代人类之间潜在的更深层次的遗传联系提供了线索。

新方法可以保存更多化石

该工作还介绍了一套用于未来古蛋白质组学研究的实验和计算方法。

参考文献:“来自中国六个直立人标本的牙釉质蛋白”,作者:Qiaomei Fu、Zhongyou Wu、E. Andrew Bennett、Song Xing、Qiang Ji、Zhe Dong、Huiyun Rao、Xuejun Gu、Yizhao Dang、Jun Xing、Kai Zhou 和 Xiaotian Feng,2026 年 5 月 13 日,《自然》。

其中包括使用男性特有的牙釉质蛋白 AMELY 确定古代人类性别的技术、将串联质谱与多个数据分析管道相结合的交叉验证策略,以及与特定氨基酸变体相关的 DNA 分析方法。这些方法共同提供了一个框架,用于从古代化石中提取分子信息,同时减少对有价值标本的损坏。

DOI: 10.1038/s41586-026-10478-8

该工作得到了国家自然科学基金(L2424324)、中国科学院(YSBR-019)、国家考古人才提升计划(2024-278)和新基石科学基金的资助。

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