1980年的一天，有位藏族僧人在甘肅夏河縣的溶洞裡發現了一塊古怪的“石頭”。
這塊石頭形狀扁平，上面還插著幾顆牙，看上去很像是人類的下巴。僧人不知此為何物，但或許隱約預感到它來頭不凡，並沒有隨手丟棄，而是將它交給了當地的活佛。博聞強識的活佛一看，發現這是極其珍惜的人類化石，便聯繫了國內專家進行分析。
1980年，藏族僧人在甘肅白石崖溶洞裡發現的“怪石”。攝影：張東菊 蘭州大學
當時的他們也許不會想到，就是這塊“怪石”，在39年後的今天（2019年5月2日）登上了頂級期刊《自然》（Nature）雜誌[1]，並作為舉世罕見的古人類化石，刷新了人類對青藏高原歷史的認識！
青藏高原最早何時開始有人類居住？
“是誰帶來遠古的呼喚，是誰留下千年的期盼？”
正如這首《青藏高原》所唱的那樣，壯美的高原景色總能引發我們對遠古時代的暢想。
化石發現地點周邊的壯美景色。攝影：張東菊 蘭州大學
可是，壯美的青藏高原何時開始有人類居住？最早挑戰這片極限環境的先民是哪種古人類？他們又為何要選擇在那兒繁衍生息？這些問題一直困惑著中外科學家們。
為了解開謎團，他們幾十年如一日地在青藏高原進考古發掘，尋找人類祖先留下的蛛絲馬跡。
早先的一些學術觀念認為，青藏高原上出現人類是很晚才發生的事情，最多不過距今1~2萬年前。他們覺得青藏高原的高寒環境太過艱苦，更早時候的古人類技術又太過原始，沒有辦法存活下去[2-3]。
然而，後續的研究卻表明，數萬年前的青藏高原遠比我們想象中更宜居。當時的高原雨水充沛，不僅有森林草原，甚至還有幾個面積超過10,000平方千米的湖泊，比今天的鄱陽湖還要大。
可想而知，在一片水草豐饒的環境中，古人類就算技術原始但想找到飯吃總還是有辦法的。而就在2018年，人們就在西藏尼阿底遺址找到了古人類的“石器加工基地”（
早在4萬年前，古人類就在青藏高原開“石器廠”了！
），證明人類在青藏高原生存的歷史至少有4萬年之久[4]。
西藏尼阿底遺址中石製品的細節圖。圖片來源：參考文獻[4]
而這一次，來自甘肅夏河的這塊下頜化石則更為古老。經自中科院等機構的研究團隊鑑定得出：這塊古人類化石距今至少有16萬年的歷史，證明青藏高原早在那個時候就已經有人類居住。這樣一來，就將
青藏高原的人類活動歷史一下子推進到了距今16萬年前。
此次研究的下頜骨化石復原圖。圖片來源：Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA, Leipzig
不過，“16萬年”這麼重要的數字是怎麼測得的呢？當初化石出土的時候不是沒有年代數據嗎？原來，研究者們從下頜化石的表面採集了一些堆積物樣本——這些堆積物都是下頜骨在埋藏過程中逐漸粘附上去的。
人們利用鈾系測年法，通過同位素的衰變情況推算得知：三例堆積物樣本的形成年代約為距今15.5萬年、16.3萬年，以及16.5萬年。而下頜化石主人的死亡年代應該比這些樣本更早，所以其距今至少有16萬年左右的歷史。
下頜化石所在的白石崖溶洞內部的景象。攝影：張東菊 蘭州大學
下頜化石的主人，究竟是何許人也？
如此古老的年代不僅刷新了紀錄，同時又引申出另一個問題：這塊下頜化石是哪一種古人類的殘骸？
雖然今天的地球上只有現代人這一種人類，但是在16萬年前，人類大家庭可熱鬧得多。除了我們的直系祖先，世界上同時還生活著尼安德特人、丹尼索瓦人，以及更加古老的直立人。那麼，這批登上青藏高原的先民究竟是何許人也？
其實，科學家們對於青藏高原的古人類來源早已有些猜測，而這還得從“高原反應”說起。
從內地進入西藏，高原反應是絕大多數內地人都逃不過的一道坎。相比之下，藏族人為什麼就很少出現高反？以往的研究發現，藏區居民體內有一種特殊的基因EPAS1，能夠調節生理狀態，適應缺氧環境。而這個EPAS1基因，正是來自於已經徹底滅絕的古人類支系“丹尼索瓦人”。所以，數萬年前的青藏高原有可能住著一批丹尼索瓦人，並和藏區居民的祖先通婚、繁衍 。
藏民能夠適應高原氣候，這要部分歸功於丹尼索瓦人留給他們的基因。圖片來源：Monikaw1999|pixabay
不過，這一切都只是猜想。要想證明丹尼索瓦人和青藏高原的聯繫，我們還需要更為直接的證據——人骨化石。如果能在青藏高原上直接找到這群古人類的遺骸，那麼以往的猜測就能落下實錘。而現在，科學家們已經找到了人骨化石，可它會不會是人們期盼已久的丹尼索瓦人呢？
此前在俄羅斯西伯利亞發現的丹尼索瓦人化石。圖片來源：Thilo Parg|wikimedia commons
要說判斷古人類種屬最直觀的辦法，就是對骨骼形態進行測量。所以，研究團隊利用CT掃描和幾何形態測量技術，綜合分析了下頜化石以及牙齒表面、牙髓腔的形態。
可是測量結果顯示，這塊化石的形態和當時各種古人類都差不多，只有齒列和丹尼索瓦人比較像。可是單憑這一個證據，我們沒有辦法判定化石主人的種類。
CT掃描獲得的牙齒內部形態，紅色部分是牙髓腔。圖片來源：參考文獻[1]
那麼，古DNA技術在這兒是否可行呢？在以往類似的研究中，科學家們已經依靠化石中殘存的DNA片段破解了不少“歷史迷案”。可是這一次，古DNA技術卻沒派上用場，因為下頜化石中沒能找到殘存的基因片段。
於是乎，研究人員想到了一種新技術：
古蛋白質分析。和DNA分析的原理類似，不同生物體內的蛋白質成分殊異，就好似與眾不同的指紋一樣。憑藉它，我們就能判定化石主人到底是哪種古人類。更重要的是，部分蛋白質比DNA更容易保存。果不其然，研究者們從下頜化石的臼齒內部提取到了殘存的膠原蛋白。此外，他們還找來了大猩猩、現代人、尼安德特人以及丹尼索瓦人的同種蛋白質作為對比。
進行發掘工作的考古人員。圖片來源：張東菊 蘭州大學
分析結果顯示，本次研究的下頜化石所含蛋白質與現代人、尼安德特人差異很大，但是卻與以往發現的丹尼索瓦人化石極為接近，可以判定他們同屬一個種類。因此，研究者們總結認為：甘肅夏河發現的下頜化石，正是丹尼索瓦人的遺骸！
這是人們首次在西伯利亞丹尼索瓦洞以外的地方發現丹尼索瓦人。也表明丹尼索瓦人適應高海拔、低氧環境的時間遠遠早於當地現代人。
這麼看來，科學家們的猜測還真挺靠譜，丹尼索瓦人以前確實在青藏高原居住過。不過，他們是不遠萬里來到此地的“移民”，還是青藏高原的“本地居民”呢？對此，科學家們目前也很難給出答案，畢竟我們對於丹尼索瓦人仍然知之甚少。
白石崖溶洞所在河谷的秋景。圖片來源：張東菊 蘭州大學
無論如何，丹尼索瓦人在萬年前的舉動已經深深影響了我們現代人。儘管這批古人類已經滅絕，但他們的基因仍流淌在藏區居民的血液裡。而這塊甘肅夏河發現的化石，就是歷史最好的見證。
參考文獻：
[1] Fahu Chen, Frido Welker, Chuan-Chou Shen,et a. A late Middle Pleistocene Denisovan mandible from the Tibetan Plateau[J]. Nature,2019
[2]Brantingham, P.J., D. Rhode, and D.B. Madsen. "Archaeology Augments Tibet's Genetic History"[J]. Science,2010.
[3] 國家文物局.中國文物地圖集·西藏自治區分冊[M],2010.
[4] X. L. Zhang,B.B.Ha,et al.The earliest human occupationof the high-altitude Tibetan Plateau40 thousand to 30 thousand years ago[J]. Science,2018.
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