1994年,考古學家在西班牙南部的阿塔普爾卡山上挖掘,發現了一組古代人類的化石,這與以往任何時候都不一樣,骨頭被割破了,看起來像是被人吃了。最大的骨骼碎片來自至少6個個體,可追溯到至少80萬年前,它們與現代人類(智人)以及其他現已滅絕的人類親屬,如尼安德特人和傑尼索萬人有一些相似之處,但它們的差異足以挑戰任何已知物種的分類。
在西班牙發現的現代人類的古老親戚-人類祖先的骨骼遺骸
研究人員將這一化石命名為“H.antecessor(人類祖先)”。因為這些骨頭是歐洲發現的最古老的人類化石之一。一些研究人員推測,H.antecessor可能是尼安德特人、傑尼索瓦人和現代人難以企及的共同祖先。現在,一項關於H.antecessor的DNA的新研究—這是迄今為止分析過的最古老的人類遺傳物質樣本—認為情況可能並非如此。
在西班牙發現的人類祖先化石的數字再現
在4月1日發表在《自然》雜誌上的這項研究中,研究人員對80萬年前的H. antecessor牙釉質中的古代蛋白質進行了測序,並使用這些蛋白質來解密建立它們的遺傳密碼部分。 在將該程式碼與來自較新人類牙齒樣本的遺傳資料進行比較之後,研究小組得出結論:H.antecessor的DNA與人類、尼安德特人和傑尼索萬人的DNA差異太大,不適合在進化樹的同一個分支上。相反,研究小組寫道,H.antecessor可能是我們共同祖先的“姊妹物種”,導致了現代人類和我們滅絕的人類近親的進化。
為了得到這些結果,研究人員使用了一種叫做古蛋白質組學的方法—字面意思是古蛋白質的研究。利用質譜法,即顯示樣品中所有分子的品質,科學家們可以識別特定化石中的特定蛋白質。我們的細胞根據DNA中包含的指令構建蛋白質,在一系列編碼特定氨基酸的DNA中包含三個核苷酸或字母。氨基酸串形成蛋白質。因此,形成每個人獨特蛋白質序列的氨基酸鏈揭示了形成該人遺傳密碼的核苷酸模式。
尼安德特人的頭骨
因此,研究古老的蛋白質就打開了一扇通往我們過去基因的窗戶,而DNA分析卻無法做到這一點。DNA降解相對較快,在幾十萬年內變得不可讀。根據2016年的一項自然研究,迄今為止,最古老的人類DNA測序約為43萬年前(也在西班牙發現)。與此同時,蛋白質可以在化石中存活數百萬年。此前,科學家們利用類似的蛋白質測序方法,研究了在佐治亞州德馬尼斯發現的177萬年前犀牛和中國190萬年前滅絕的猿類的遺傳密碼。
傑尼索萬人頭骨結構的3D再現
雖然蛋白質分析可以讓研究人員比其他基因測序方法更深入地研究過去,但研究結果仍然受到可供研究的樣本品質和數量的限制。由於目前的研究僅基於單個H.antecessor的一顆牙齒,因此結果只能提供一個“最佳猜測”,即該物種在人類進化樹上的位置。不同型別的細胞產生許多不同種類的蛋白質,因此這種搪瓷質蛋白質組遠非一個完整的基因圖譜。需要更多的化石證據來充實這些結果。
H.antecessor額骨和上頜化石
當然,這些化石樣本的品質也很重要。作為這項研究的一部分,研究人員還檢測了一顆177萬年前的臼齒,它取自佐治亞州以前發現的直立人化石(一個生活在200萬年前的遠古人類祖先);然而,蛋白質序列太短,已經損壞,無法提供任何關於標本DNA的新見解。我們人類的家譜現在只能是一片雜亂。
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