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青藏高原16万年前就有古人类!因这项发现山东大学校友张东菊获奖 - {$web_name} 现兰州大学生态资源学院教授

青藏高原16万年前就有古人类!因这项察觉山东大院校友张东菊获奖
张东菊在考古发掘中
青藏高原16万年前就有古人类!因这项察觉山东大院校友张东菊获奖
白石崖溶洞
青藏高原16万年前就有古人类!因这项察觉山东大院校友张东菊获奖
张东菊在青海湖的发掘工地附近,她说风景美极了。
(神秘的最新成毅Tips地球uux.cn报导)据齐鲁晚报(采编 马纯潇):7月15日,第十七届“中国青年女科学家奖”盛典典礼在北京钓鱼台国宾馆隆重举行。山东大学历史文化学院考古学2000级校友、兰州大学资源生态学院教授张东菊获奖,这是这位近年来多次登上全球学术高峰的女考古学家获得的又一项殊荣。
张东菊是谁?她都获得了哪些成就?近期,她在紧张的考古发掘岗位之余接纳了本报采编专访。让我们一起走近这位与济南有缘的奇女子,知晓一下蜚声全球的女考古学家是如何炼成的。
她在高原
青藏高原成就了张东菊。她的学术成就,源于“她”和“她”在青藏高原的一场跨越16万年的相遇。
第一个她,是张东菊,现兰州大学生态资源学院教授;第二个她,是16万年前日常在青藏高原的古人类,被张东菊团队命名为“夏河丹尼索瓦人”,简称“夏河人”。
从2010年起,张东菊闯入一场全球范围内的学术竞赛,“她”便着手了对“她”的苦苦寻觅。
这场学术竞赛要从2008年说起。当年,俄罗斯考古岗位者在西伯利亚南部阿尔泰山脉的丹尼索瓦洞察觉了一个全新的归于古老型智人的人类种群,命名为“丹尼索瓦人”。由此,揭开了一场全球范围内学术竞赛的序幕,寻找和探究丹尼索瓦人变成全球学术界的中心
丹尼索瓦人的探究为什么能变成全球学术中心?由于它针对我们理解和认识人类演化历史,尤其是现代人起源难题,具有重大价值。
丹尼索瓦人被察觉之后,科学家把他们的基因与现代人类的基因开展对比。结局察觉,在大洋洲某些群体中约有5%的基因贡献,在东亚、南亚及美洲若干群体中约有0.2%的基因贡献, 而对非洲、欧洲和中亚若干区域的现代人则无基因贡献。这些察觉和探究,针对我们解决“我是谁我来自哪里”这一古老命题,无疑有着重大价值。
张东菊于2010年在兰州大学博士毕业,当时她的导师陈发虎院士将一块人类下颌骨化石交给她探究。这块化石是上世纪80年代在甘肃省甘南州夏河县的白石崖溶洞察觉的,由于种种缘由一直没有对其开展探究,但是这块被搁置了很长时间的化石在张东菊手中却有了惊人的察觉。她的团队经由古蛋白的确认,察觉这块化石的种群归于丹尼索瓦人,其年代为距今至少16万年!她们将其命名为“夏河丹尼索瓦人”。探究成果于2019年在全球顶尖杂志《自然》发表,马上引发了全球学术界的轰动。之后,科学家又依据有关DNA信息和那块下颌骨化石复原了夏河人的头像。
在探究化石的另外,张东菊团队分别在2018年和2019年两次对白石崖溶洞开展考古发掘,并顺利在遗址沉积物中提取到丹尼索瓦人的DNA.,她们新的成果于2020年登上了另一全球顶尖杂志——《科学》。
张东菊说,当初在白石崖溶洞发掘时,她曾经无数次幻想过,这些古人类是谁?他们是何时日常在这里?他们又是如何在对现代人都充满考验的青藏高原持久日常的?如今,她和他的团队已然回答了前两个难题,第三个难题他们正寻找答案。
“山高人为峰”。在全球上平均海拔最高、面积最大的高原——青藏高原,张东菊获得了一些令人炫目的民生新闻分析分数。她的察觉和探究成果曾入选“2019年度十大科学革新”、“2019年度全球十大考古察觉”、“2019年度全球十大技术资讯”等。
“命中注定”干考古
一系列的分数表明,张东菊在她的学术领域已然登上了顶峰。那么,她是如何走上考古之路的呢?
用她自己的话来说,是“命中注定”。
张东菊参与高考是在2000年。在填报志愿时,她偶然目睹山东大学有考古学专业,当时她并不太知晓考古学具体是干什么的,感受或许跟小时候看的《聊斋志异》里面挖宝的情节有关。她从小好奇心较为重,对她来说宝贝并不是那么重大,但是觉得挖宝的过程尤其有意思,所以当时就想填报考古学。
那年山大考古系只在她所在的河北省招两个学子,比拼还是挺激烈的。加上她上中学时尤其喜欢英语,也想前方学英语,所以报志愿时她把山大报为第一志愿,第一个专业则是英语,想把考古学放到第二志愿。
但是,这时候二舅出面了。“二舅”如今是个家喻户晓的人物。张东菊的二舅也不简易,是她家族里学历最高最有见识的人,对她来说也是作用很大的。在咨询二舅如何报志愿时,二舅说,考古学是冷门,前方不好就业,还是不要报了。当时的张东菊对就业完全没概念,但是还是听了二舅的话,把专业换成了其他稍微热一些的专业,比如海外贸易。
录取结局是张东菊经由打电话得知的,当听闻被录取到山东大学考古学专业(她填报志愿时挑选了服从调剂)时,她激动坏了,这就是之前想报考的专业呀,“你说我学考古干考古不是命中注定嘛!”若干年后,张东菊一直这么说。
张东菊在济南着手了她的大学日常。济南是张东菊从小去过的第二个大都市,四年的大学日常中,趵突泉、大明湖都留下了她的足迹,印象深刻的还有常常阅读的《齐鲁晚报》 。自然,让她最难忘的还是在山大考古专业四年的进修。
“能进入山大进修,我真的觉得尤其幸运。院校的进修氛围很浓厚,文史楼很有历史气息,教师们都很博学。”张东菊说,当年给他上课的栾丰实教师、于海广教师、方辉教师、任相宏教师、王青教师等都会在课堂上列出一些参考文献,她常常去图书馆查阅这些文献,尽管那时对这些专业文章看不太懂,但是感受自己接触到了第一手资料,感受尤其难得,会硬着头皮读下去。她还记得上《考古学通论》时,盘点原神这才是真相栾丰实教师曾经提着两副人骨架标本进教室,让同学们认人骨,有些同学吓得花容失色,而她居然一点都不害怕。“也许我真的就该学考古”。
张东菊记忆说,山大考古在她读书时应该是在海外兴办方面做的最好的一家。当时方辉教师(现任山东大学历史文化学院院长)与美国学者做的两城镇调研名气很大,成果也很显著。尽管她那时只是本科生,没有参与过调研,但是每次兴办的国外学者过来都会给他们做讲座,这让她感受受益匪浅。那时候方教师亲自出任翻译,那口流利的英语把同学们都惊呆了。这些境内国外学者的报表与交流,大大拓宽了他们的学术视野,为她后来从事考古学探究奠定了很好的基础。张东菊在她之后的学术生涯中,也尤其重视海外交流与跨学科的兴办。
张东菊说,山大让她亲身感受了什么是大学,给她打下了坚实的专业基础。也开阔了她的视野,不光是学术的,更是生命的。
顺利需要运气更需要坚守
从山东大学本科毕业后,张东菊进入兰州大学攻读硕士和博士,师从陈发虎院士。那么,张东菊的学术生命从此就一路开挂了吗?实际上并非如此。
“不管在我上学时,还是岗位后,实际上都不是一帆风顺。一段时期内我的岗位进度相当慢,许多年都没有探究成果,那时候内心是很惶恐的,乃至有时候会绝望。幸运的是,我的导师陈发虎院士一直耐心细致地给我推动和鼓励,他从来都没想舍弃我。尽管他岗位很忙,但总是不厌其烦地督促我、鼓励我。”
针对后来之所以能够获得顺利,张东菊觉得一是运气好,更重大的则是坚守。
说到运气,张东菊讲到了自己的名字。别人一看“东菊”很轻松想到“采菊东篱下,悠然见南山”这句诗,觉得名字起得很有诗意。“实际上这名字是我姥姥起的,姥姥并没有文化,也不得知这句诗,由于我姐姐叫东雪(后来改以便冬雪),而姥姥的村里正好有个叫东菊的,尤其有福气,姥姥就觉得这个名字好,期盼我也有福气,给我双亲提议给我取名叫东菊。”
张东菊说,如姥姥所愿,她感受自己的确很有福气,运气相当好。要说境内很多学者成就也很大,但是由于所探究领域各异,很难获得全球范围内更大的认可。“假如你探究唐宋的话,的确很难在海外上形成大的作用。我探究的成年人的工作:表白语录时代较为早,这是一个全球范围内的学术竞赛,所以动静相对会大一些”。
自然,运气之外,坚守的价值更大。张东菊说,“一路走来,遇到过许多艰难和挫折,有很多次实在扛不住、顶不住,差一点点儿就舍弃了,但是舍弃又不甘心,我就告诉自己,再坚守一下,再坚守一下,最后总算挺过来了。曾经过假如哪一次真的舍弃了,也就没有以后了”。
女考古学家的苦与乐
坚守,说起来轻松做起来难。
众所周知,考古很艰苦,女考古学家更艰苦,在高原岗位的女考古学家尤其艰苦。但是针对一个顺利的女考古学家来说,她之所以能够顺利,就在于她能在苦中察觉和得到乐趣。
针对普通人来说,来到高海拔区域普通都会有高原反应,张东菊也有。她来到海拔4000米以上的区域时,会头沉乃至头疼,睡觉不踏实,走路只能慢慢走。在开展田野调研时常常要蹲下捡石器再站起来,“这时候蹲下起来的动作一定要慢,否则会头疼。”张东菊戏称在高海拔区域跑调研是“高原漫步”,像在做各类慢动作。
针对考古学家来说,高原反应尽管带来痛苦,却也能带来灵感。“你得知青藏高原的市民为什么没有高原反应吗?是由于他们体内有EPAS1变异基因。”张东菊说,当初在俄罗斯察觉丹尼索瓦人时,科学家在他们的DNA中测试到了EPAS1变异基因。专家们就感到相当难以理解,丹尼索瓦洞所在的海拔只有700米,丹尼索瓦人身上怎么会有这种基因呢?“当我们在青藏高原察觉了丹尼索瓦人之后,这一疑问不就迎刃而解了吗?”
这就是考古带来的思辨之美。
近几年张东菊开展考古发掘的白石崖溶洞和青海湖都是海拔3300米左右,海拔不算太高,她在这两个区域都没有高原反应,但是这里紫外线尤其强,早晚温差大,就算夏季出来做发掘,也要带上冲锋衣乃至羽绒服,由于一下雨就会尤其冷。
2018年张东菊在白石崖溶洞搞发掘是在冬天的晚上,“气温零下十几度,一旦刮风便感受如刀割普通”,张东菊说。她们常常穿着厚厚的衣服去洞里发掘,但来到洞里却是又一番景象,这里温馨如春。“我们真的要感叹十几万年之前的人类太会找地方了。”当他们历经千辛万苦从若干沉积物中提取出丹尼索瓦人的DNA后,那开心真的难以言表。
这就是考古带来的察觉之美。
女考古学家也是女性,自然也爱美,在合适的生态下也想穿漂亮的裙子。但是当张东菊感受到考古带给她的更强烈的美的愉悦之后,平时就对着装打扮不太在意的张东菊似乎并不太在意考古让她损失的“爱美的权利”。
在她看来,她所在的考古工地就是最美的。“如今我正青海湖做考古发掘,青海湖是中国最大的内陆湖,相当漂亮,由于太阳、云、风和水的转变,这里的景色每天都不一样,美轮美奂,每天都可以看不一样的落日和晚霞,还有美丽的大草原,各类野花相继启动,让人心旷神怡。每天收工吃完晚饭,我会在草原上散步,如今我已然认识了这里大若干的植物,还时不时会目睹小鸟的鸟窝,下雨后还可以采采蘑菇……”
比赛持续
美丽的风景,惬意的日常,张东菊叙述得很诗意。可是不管怎么诗意,实际上质就是说,她的发掘岗位又着手了。
她们的发掘岗位一直在持续。张东菊说,自己不敢有半点松懈。“丹尼索瓦人探究是海外学术界的探究中心,也受到民间大众的广泛留意。白石崖溶洞是当下全球确定出土丹尼索瓦人遗存的仅有的两处遗址之一,相当重大。身为这个遗址的首要探究人员,我有责任保证这个探究遗址的探究有海外最先进的团队、运用最先进的技术、使用最完备的探究计划来开展。”
张东菊的头脑中还有一个接一个的疑问:丹尼索瓦人在青藏高原上到底是如何日常的?他们与现代智人是什么样的关系?这些难题,必须靠发掘和探究来寻找答案。张东菊得知,留意丹尼索瓦人探究的有许多学者和团队,遍布全全球。那么,谁又将在接下来的比拼中获得领先?
比赛仍在持续,让我们为张东菊加油!(本文配图均为受访者提供)
有关报导:青藏高原16万年前古人类如何被察觉?考古学家揭秘“夏河人” 
(神秘的地球uux.cn报导)据齐鲁晚报(采编 马纯潇):“是谁带来远古的呼唤……”,每当听闻她们唱起这首《青藏高原》,那荡气回肠的追问便会直抵灵魂深处。但是多少年来,没有人得知这个难题的答案。直到一位名叫张东菊的女考古学家用她震惊全球的察觉告诉我们,青藏高原上最古老的呼唤,来自距今至少16万年前的“夏河丹尼索瓦人”(以下简称“夏河人”)。
这一察觉,为张东菊赢得多项全球级荣誉,近期,她又所以荣获“第十七届中国青年女科学家奖”。
那么,“夏河人”究竟是什么人?“夏河人”是如何被察觉的?他们与现代人类是什么样的关系?又有哪些已解和未解之谜?这一切,需要从“X女孩”讲起。
X女孩
2008年,俄罗斯考古岗位者在西伯利亚南部阿尔泰山脉的丹尼索瓦洞察觉一小段人类指骨化石,一同察觉的还有一些石器。
科学家经由对指骨化石提取的DNA开展确认得出结论,指骨的主人是一名5到7岁的小女孩,被昵称为“X女孩”。“ X女孩”并不归于我们此前已知的任何一个人类种群,既各异于现代智人,也各异于此前已知的尼安德特人,而是归于日常在几万年前的一支此前未知的古老型智人,被命名为“丹尼索瓦人”,其年代大约在距今7.6-5.1万年。
丹尼索瓦人的察觉,在学术界引发了巨大震动,该探究被《科学》杂志(Science)评为2012年度十大科学革新之一。
丹尼索瓦人的察觉为什么如此轰动?由于它针对探究人类演化和现代人起源具有重大价值。
近年来,随着分子生物学的进展,有关现代人起源的探究已然颠覆了许多我们原来的认知。比如,我们小时候课本上说,在中国察觉的直立人,如蓝田人、北京人,是我们的祖先。如今我们得知,他们很有或许不是我们的祖先或者直系祖先。海外学术界主流观点觉得我们的祖先是从非洲走出来的早期现代人,他们在走出非洲的过程中取代了当地的土著人群,如蓝田人和北京人的后裔。那么,我们的祖先在走出非洲以后,与遇到的非洲以外即欧亚大陆的古老型人类是什么关系呢?他们之间曾经有过基因交流吗?
丹尼索瓦人被察觉之后,科学家把他们的基因与现生人群的基因开展对比。结局察觉,丹尼索瓦人对大洋洲的某些人群有约5%的基因贡献,对东亚、南亚及美洲的若干人群有约0.2%的基因贡献,而对现代非洲、欧洲和中亚人群没有任何基因贡献。这些察觉和探究,针对我们回答“我是谁,我来自哪里”这一古老命题,无疑有着重大价值。
一项重大察觉通常会伴随着众多的不解之谜。比如,科学家测试到了丹尼索瓦人的DNA中含有一种特有的EPAS1变异型基因。在此前的探究中,科学家察觉这种变异型基因是人类适应高海拔生态的核心基因之一。我国持久日常在青藏高原的市民普通都有这种基因,这使得他们不像外地人到达海拔较高的区域会形成高原反应。可是,丹尼索瓦洞所在的区域海拔只有700米,丹尼索瓦人身上怎么会有这种高海拔适应基因呢?他们是从哪里来呢?由于丹尼索瓦洞最先察觉的只有一小段手指骨化石,尽管接着又报导了几件牙齿或牙齿断块,但学者们依然无法据此复原丹尼索瓦人的形象。那么,他们究竟又长什么样呢?
从此之后,有关丹尼索瓦人的察觉与探究变成全球范围内的学术中心,而张东菊幸运地闯进了这个新的全球学术竞赛场。
一块古老的化石
丹尼索瓦人的察觉改写了人们对人类演化历史的认识。既然基因测试察觉,丹尼索瓦人对东亚、东南亚、大洋洲等地的现代人类有一定的基因贡献,这说明丹尼索瓦人在灭绝之前与现代人类是有基因交流的,并且基因交流事情最或许发生在这些区域。所以,科学家们推断,过去的几十万年间,这个古老人群曾遍布欧亚大陆东部,在这期间与早期现代人有过频繁的接触。尽管如此,在此区域除丹尼索瓦洞外,考古学家却一直未找到丹尼索瓦人的化石证据,而张东菊及其团队幸运地变成破局者。
这要从一块古老而又富于传奇色彩的化石说起。
上世纪80年代,在甘肃省甘南州夏河县的白石崖溶洞,一位僧人偶然捡到了一块奇特的化石,化石形状显示或许是人类下颌骨,上面还有两颗牙齿,但这块下颌骨又比我们现代人的下颌骨大的多。僧人感受这肯定是好东西,便将它交给了自己相当尊敬的六世贡唐活佛。
贡唐活佛看见了这块奇特的化石,也觉得这个东西不简易。他从上世纪80年代起,便与中科院寒旱所探究员、兰州大学资源生态学院兼职教授董光荣有交往。得知董光荣在从事内蒙古的萨拉乌苏遗址和“鄂尔多斯人”探究,并常常和化石打交道,活佛便将僧人送来的重似石头的骨头交给了他,期盼对他的探究有所合作。
董光荣把化石的事情告诉了兰州大学的生态考古团队的带头人陈发虎院士,期盼能一起探究。但是由于二人的探究重点都在生态考古,所以对这块化石的探究并没有顾上。直到2010年张东菊博士毕业留校岗位,身为陈发虎院士团队的首要成员之一,她着手对化石开展真正的透彻探究。
张东菊,现任兰州大学资源生态学院教授。她本科毕业于山东大学考古学专业,保送到兰州大学跟随陈发虎院士攻读生态考古方向的探究生,硕士和博士期间首要从事的旧石器时代生态考古探究。化石能交到张东菊的手中,针对她来说自然有幸运的成分,但这实际上更多的得益于她的学术背景,由她来探究这件化石是再合适可是的了。
这是一枚长约12厘米、整体呈土黄色的人类右侧下颌骨化石,这块化石仅保存了古人类下颌骨的右侧,下颌骨附着第一臼齿和第二臼齿,其他的牙齿仅保留牙根若干,颌骨形态粗壮原始,臼齿较大。在没有测量的状况下,探究人员可以很清楚地目睹它是没有下巴的,先是说明它不是现代人化石。
针对化石的探究,张东菊先是想到的是对化石开展古DNA确认。惋惜的是,探究人员察觉,该化石并未保存古DNA信息。张东菊说,在生物死亡过程中,细胞会逐步发生自溶,随着众多蛋白酶、DNA酶等的释放,DNA不久会被降解。
既然找不到DNA,探究团队便将目光转向了古蛋白确认。蛋白质比DNA“幸存”的时间要长,它们的化学和分子组成更稳定,确认速度没有那么快。而构成蛋白质的氨基酸化学结构最后由生物体DNA中特异的编码序列所确定,所以,经由较为各异物种中一样蛋白的氨基酸组成,可以认识物种之间亲缘关系的远近。
古蛋白质确认结局最后令张东菊和全部探究团队人员欣喜若狂。探究察觉,该化石古蛋白中反映的遗传信息与丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人亲缘关系最近,由此可以确定,该化石为青藏高原的丹尼索瓦人,探究人员命名为“夏河丹尼索瓦人”。探究人员还经由测量化石碳酸盐包裹体沉积的年代,证实该化石形成于距今至少16万年前。
2019年,张东菊团队的探究成果在海外顶级学术刊物的Nature(自然)杂志上发表:这是至少16万年前日常在青藏高原的丹尼索瓦人的化石!之后,基于这件化石和此前已知丹尼索瓦人的DNA信息,探究人员画出了第一幅丹尼索瓦人的头像。
这距离丹尼索瓦人的察觉已然过去了七年多时间,当全全球的科学家在全球各地苦苦寻找下一个丹尼索瓦人的线索时,张东菊及其团队的成果随即在海外境内古人类学界和考古学界引发巨大轰动,得到了境内外同行专家的广泛肯定和扶持,并入选教学部“2019年中国高等院校十大技术进展”、技术部“2019年中国科学十大进展”、Science杂志评选的“2019年度十大科学革新”、Archaeology杂志评选的“2019年度全球十大考古察觉”、Science News杂志评选的“2019年度全球十大技术资讯”等。
深夜的发掘
荣誉纷至沓来,质疑也随之而至。由于化石察觉时间较早,具体出土层位信息缺失,仍有若干学者针对生态考古团队历经近十年的调研以及探究结局怀有质疑:白石崖溶洞是否为化石的出土地点?古蛋白质确认显示下颌骨归于丹尼索瓦人这一结局是否可靠?
实际上,田野考古出身的张东菊更得知这块化石固有的“缺陷”:这并非考古发掘所得,没有明确的出土地点更没有明确的地层关系。要弥补这一缺陷,只有经由田野调研和发掘。所以,伴随着对化石的探究,张东菊及其团队从2010年就着手了田野调研。他们团队用了六七年时间,以白石崖溶洞所在的甘加盆地为中心,逐一考察了方圆6000平方公里范围内的大小二十几个山洞,试图找到更多旧石器时代考古遗址,以及夏河人在白石崖溶洞日常的证据。
而连续六七年,团队成员每年都只能以游客的身份去白石崖溶洞考察,“只能看,不能挖,不能采集。”为什么呢?咱们前面曾经说过,那块夏河人化石最初是由一名僧人捡到。而之所以被僧人捡到,是由于白石崖溶洞原本是个佛教场所,如今由当地的白石崖寺治理,平时也有许多僧人和信徒在此修行、朝拜。另外,这个溶洞也是夏河县有名的出行景点,尤其夏季,游客众多。所以以便不作用当地僧众和民众的佛事促销,以及游客的参观,张东菊及其团队的考察促销只能“偷偷摸摸”地开展,很难有大的得到。
转机发生在2016年。张东菊等再次“游览”白石崖溶洞时,偶然间在洞口通道处察觉了一处并未覆盖坚硬钙板的松散土状堆积,在民众踏开的堆积物中,张东菊察觉了几块石头,认真确认,惊喜地察觉居然是打制石器!
他们据此证实,白石崖溶洞遗址保存有史前考古遗存!
探究团队向全国文物局提交了考古发掘申请,历经两年之后总算获批。2018年12月上旬,兰州大学生态考古团队首次官方进洞开展考古发掘。
他们的发掘时间很尤其——冬天的晚上。之所以挑选这样一个特别的时段,是由于拟定发掘区域位于洞穴较为狭窄的入口通道区域,而一年之中,只有这个时段溶洞里佛事促销少,游客也少,发掘促销才能够正常开展,而也不会作用到僧众和游客的促销。
近二十天时间里,张东菊带领着探究生们一起发掘洞穴,每晚七八点进洞、清晨收工。尽管辛苦,但是得到颇丰。“我们挖到了1.6米深,出土了众多的石制品和动物骨骼。”张东菊说明。
之后,兰州大学和甘肃省文物考古探究所又于2019年再次对白石崖洞遗址开展官方考古发掘,两次共发掘T1~T5五个探方, 总发掘面积为11 平方米。其中, T1~T4探方中出土了众多的石制品和动物骨骼,已发掘地层可分为11层(未见底),每一层位均有石制品和动物骨骼出土,底部第10层和第11层尤为丰富,反映了该洞穴曾被史前人类持久占据。
两大重大成果
上面的说法专业并且笼统,你或许还难以明白张东菊和她的团队到底得到了什么。概括来说,她们的首要成就一是在白石崖溶洞获得了丹尼索瓦人的古DNA,另外获得了丰富的史前人类促销遗存(石器和动物骨骼等),二是运用白石崖溶洞的出土样本获得了可靠的测年资料。
对张东菊来说,经由发掘获得丹尼索瓦人的化石和DNA应该她最想得到的结局,获取DNA最直接的方式是找到化石。但是,化石的形成和察觉都是可遇不可求的。好在近些年技术的进展,让他们有了另外获取DNA的方法,那就是沉积物古DNA确认。
“动物或人死亡之后,线粒体中的遗传物质——线粒体DNA也会降解,断成一段一段,它能否经过数万年的历史演变保存下来,则与保存生态密切有关,普通来说越干越冷的地方越有或许保存。”张东菊说明,沉积物古DNA确认是一种新兴的DNA确认技术,可以获得曾在遗址促销的古人群信息,弥补人类化石可遇不可求的缺憾。
古DNA的提取是跨领域多学科兴办的结局,与张东菊兴办的是中科院古脊椎动物与古人类探究所的付巧妹团队。既巧合又令人艳羡的是,不久前付巧妹和张东菊双双获得“第十七届中国青年女科学家奖”。
遗址发掘前,张东菊与付巧妹一起制定采样打算,考古人员身穿防护服把沉积物古DNA样本提取到无菌袋里,最大限度地缩减接触和污染。就像用吸铁石把一堆混杂的金属中的铁块吸出来一样,付巧妹团队经由评测捕获钓取了样本中242个哺乳动物和人类的线粒体DNA。确认显示,沉积物中的动物古DNA含有犀牛、鬣狗等灭绝动物,与遗址察觉的动物骨骼遗存一致,测试了沉积物DNA确认的可靠性,另外顺利获得了丹尼索瓦人的DNA!
出土样本的测年是张东菊团队遇到的又一大难题,另外也是又一项革新。如今考古学探究中,碳十四测年是最常用的测年方法。张东菊探究团队挑选了14件动物骨骼,在兰州大学、北京大学和牛津大学开展了前处理和碳十四评测,但是遇到了难题,由于碳十四测年是有上限的(43500年),假如碳十四都放射的少到仪器无法测试到了,年代肯定也没法测了。结局察觉,他们送检的第4-6层的骨骼已然超出碳十四测年上限。
好在近年兴起的单颗粒光释光测年技术为他们提供了另一条测年途径。“当石英或长石颗粒被埋藏在生态中,它就像一个计时器一样着手积累辐射能量。有一天人类把它挖出来,用光去激发它,所释放出的通讯就会告诉我们它已在那里沉寂了多久。”张东菊这样阐释这种新的测年法。
张东菊团队将采集的12个光释光样品和澳大利亚李波团队共同开展单颗粒光释光测年确认,最后获得了革新性的进展。结合碳十四和光释光测年结局,团队兴办贝叶斯年龄模型,为遗址兴办了距今约19-3万年的可靠年龄框架,将青藏高原史前人类最初促销历史又提早了3万年,也为化石出土于白石崖溶洞、夏河人下颌骨归于丹尼索瓦人等结论提供了更确凿的证据。
2020年10月30日,张东菊团队白石崖溶洞的探究成果在Science(科学)杂志在线发表,再次轰动全球,也回击了此前对他们的所有质疑。
已知的和未知的
经由发掘和探究,有关夏河人的一些疑问被解开,而有更多的疑问依然待解。
比如,夏河人使用什么工具?他们吃什么?张东菊团队在发掘中察觉了众多的打制石器,而石器又以刮削器为主,也就是相当于我们今日的刀。这又与夏河人的食物有关。发掘中出土了众多的动物骨骼,这反映夏河人吃了众多的肉类食物。但是,各异的地层也就是随着时间转变,出土的动物骨骼又有很大的转变。下部地层也就是早期出土的多是犀牛、野牛、鬣狗等大型动物骨骼,而上部地层出土的多是羚羊、狐狸等小型动物骨骼。这反映出夏河人在十几万年的时间内捕猎对象发生了很大转变,这种转变到底是人类捕猎行为发生了转变,还是日常生态发生了转变,仍是待解之谜。
咱们前文曾经说过EPAS1基因。这是一种人类适应高原高寒缺氧生态的基因,我国青藏高原的市民普遍具有这种基因,而这种基因居然也存在于丹尼索瓦人的身体里,可是丹尼索瓦洞所在的海拔只有700米,这种基因是怎么来的呢?如今在青藏高原察觉夏河丹尼索瓦人之后,难题似乎很轻松找到答案:持久日常在青藏高原区域的夏河人有足够时间在适应高海拔生态的过程中呈现基因突变并富集EPAS1基因。自然,这只是一种合理的猜想,还需要经由更多的察觉和更透彻的探究来证实。那么难题又来了,我们今日青藏高原市民身上的EPAS1基因与夏河人有关吗?
夏河人化石同样还有许多未解之谜。夏河人下颌骨保留有完整的第一、二臼齿,第二臼齿有3个齿根,而第三臼齿先天缺失或未萌发,但留有臼齿后空间。其中, 臼齿第三齿根现象在中国现生人群和美洲土著人群中发生概率超过40%,而在其他非亚洲现代人中发生概率不超过3.5%。这又说明了什么?
自然,还有更多更多的疑问。比如,当我们的祖先现代智人于四万年前也来到青藏高原,他们和夏河人有没有相遇?是爆发了血与火的战争还是相爱相杀?我们之所以变成今日的我们,夏河人是不是“亦有贡献”?
这一个个疑问既令人困惑又让人着迷。于是,方才从北京领奖归来,张东菊立马回到了发掘实地,她要持续做“高原做题家”。

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