古DNA领域揭示了人类进化史的重要方面，包括我们与远房表亲丹尼索瓦人和尼安德特人的关系。这些研究依赖于骨骼和牙齿的DNA，它们储存DNA并保护它不受环境影响。但是这样的骨骼非常罕见，使得人类历史的很大一部分无法进行基因分析。

 

为了填补这些空白，马克斯·普朗克进化人类学研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)的研究人员开发了从沉积物中富集和分析人类核DNA的新方法。几乎每个考古遗址都有大量的沉积物。迄今为止，从考古沉积物中只发现了线粒体DNA，但这对研究种群关系的价值有限。沉积物核DNA分析技术的出现为研究人类历史提供了新的机会。

 

沉积物中可能含有来自其他哺乳动物的遗传物质

 

在从沉积物中提取远古人类DNA时，科学家们必须小心避免大量来自其他哺乳动物的DNA，杏耀招商如熊和鬣狗。“例如，人类基因组中有很多地方与熊的DNA非常相似，”该研究的第一作者本杰明·弗诺特(Benjamin Vernot)说。研究人员专门针对基因组中可以自信地分离出人类DNA的区域，他们还设计了一些方法来衡量他们移除非人类DNA的成功程度。Vernot说:“我们想要确信，我们不是偶然地看到了一些未知的鬣狗物种。”

 

科学家们应用他们的技术研究了来自三个洞穴的150多个沉积物样本。在其中的两个洞穴——西伯利亚南部阿尔泰山脉的Chagyrskaya和Denisova洞穴——之前的研究分析了骨头中的DNA。因此，作者能够将沉积物中的DNA与骨骼中的DNA进行比较。“我们开发的技术非常新，我们希望能够在我们知道会发生什么的地方测试它们，”该研究的资深作者马蒂亚斯·迈耶(Matthias Meyer)说。研究人员发现，沉积物中的DNA与从这些遗址中提取的骨骼基因组最接近，这让他们对他们的方法的稳健性有了信心。

 

从西班牙北部洞穴沉积物中提取的核DNA

 

第三处遗址位于西班牙北部Galería de las Estatuas，由马德里孔普卢坦斯大学的胡安·Luís·阿苏阿加领导的考古发掘工作发现了距今7万至11.5万年前的石器。但只发现了一块尼安德特人的趾骨，而且这块趾骨太小，无法进行DNA取样。“没有办法研究居住在国家统计局的尼安德特人的基因，”来自国家统计局的科学家Asier Gómez-Olivencia说，País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea。从沉积物中提取的核DNA表明，不是一个人，而是两个尼安德特人居住在这个洞穴里，大约10万年前，最初的穴居人被后来的穴居人所取代。

 

当科学家们将沉积物DNA与其他骨骼样本进行比较时，他们注意到一个惊人的趋势——尼安德特人似乎受到了两种“辐射”，较年长的Estatuas人口来自一次辐射，较年轻的人口来自第二次辐射。“我们想知道这些辐射， 杏耀总代理q3451-8577谈天 ，以及Estatuas的人口更替，是否与气候变化有关，或者与尼安德特人形态的变化有关——尽管我们需要更多的数据来确定，”Juan Luís Arsuaga说。

 

对人类历史的新认识

 

即使是在以前有研究分析过骨头DNA的地方，也有可能从沉积物中获得新的见解。在Chagyrskaya洞穴，早期的考古研究表明，尼安德特人的居住者属于一个单一的群体，并且只在那里生活了很短的时间。但由于之前的工作只从遗址中发现的一块骨头中发现了一个基因组，因此无法确定它是否代表了居住在Chagyrskaya洞穴周围的全部人口。沉积物DNA可以证实这一假设。“我们从各个地层中提取了沉积物样本，它们看起来都与骨头上的DNA非常相似，尽管沉积物DNA来自多个个体，”俄罗斯科学院考古与人种学研究所(Institute of archaeological and Ethnography, Russian Academy of Sciences)的克塞尼娅·科洛波娃(Kseniya Kolobova)说。科洛波娃是查格尔斯卡娅洞穴的首席考古学家。

 

“对沉积物进行核DNA分析的开端，极大地扩展了梳理远古人类进化史的选择范围，杏耀招代理”Vernot说。迈耶说，通过将古代DNA领域从寻找人类遗骸的限制中解放出来，并扩大可能适合调查的地点的数量，“我们现在可以研究更多人类种群和更多地方的DNA，这比以前认为的可能。”