马克斯·普朗克学会 西班牙北部的加斯塔斯洞穴遗址
荣誉:哈维尔·特鲁巴-马德里科学电影公司 古代DNA领域揭示了人类进化历史的重要方面，包括与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脱氧核糖核酸，它们储存脱氧核糖核酸并保护它免受环境影响
但是这样的骨骼残骸极其罕见，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的研究人员开发了新的方法来富集和分析来自沉积物的人类细胞核DNA，这些物质几乎在每个考古遗址都很丰富
到目前为止，只从考古沉积物中发现了线粒体DNA，但这对于研究种群关系的价值有限
沉积物的核脱氧核糖核酸分析的出现为研究人类的深层历史提供了新的机会
沉积物可能含有其他哺乳动物的遗传物质 当从沉积物中提取古代人类的脱氧核糖核酸时，科学家们必须小心避免从其他哺乳动物如熊和鬣狗中提取大量的脱氧核糖核酸
“例如，人类基因组中有许多地方与熊的基因非常相似，”该研究的第一作者本杰明·韦尔诺特说
研究人员专门针对基因组中他们可以确信只分离出人类基因的区域，他们还设计了测量他们成功去除非人类基因的方法
“我们想确信我们不是偶然看到了一些未知种类的鬣狗，”韦尔诺特说
科学家们运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——位于西伯利亚南部阿尔泰山脉的查吉尔斯卡娅和杰尼索夫洞穴——先前的研究已经分析了骨骼的脱氧核糖核酸
因此，作者能够比较沉积物和骨骼的DNA
“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·迈耶说
研究人员发现，沉积物中的脱氧核糖核酸与从这些地点的骨骼中提取的基因组最密切相关，这让他们对自己方法的稳健性充满信心
西伯利亚南部阿尔泰山脉的查吉尔斯卡娅洞穴
信用:理查德G
罗伯茨 从西班牙北部洞穴沉积物中提取的核DNA 在第三个遗址，西班牙北部的国家公园，由马德里康普顿塞大学的胡安·路易斯·阿尔苏阿加领导的挖掘工作发现了7万至11.5万年前的石器
但是只发现了一根尼安德特人的脚趾骨，而且它太小了，无法采集DNA样本
“没有办法研究居住在埃斯塔图阿斯的尼安德特人的遗传学，”阿斯尔·戈麦斯-奥利文西亚说，他是埃斯塔图阿斯大学的科学家
从沉积物中提取的核脱氧核糖核酸显示，不是一个，而是两个尼安德特人居住在洞穴中，大约10万年前，最初的群体被后来的群体所取代
当科学家们将沉积物的脱氧核糖核酸与其他骨骼样本进行比较时，他们注意到了一个惊人的趋势——尼安德特人似乎有两种“辐射”，较老的埃斯塔图人来自一种辐射，而较年轻的人来自第二种辐射
胡安·路易斯·阿苏阿加说:“我们想知道这些辐射以及埃斯塔图阿斯的人口更替是否与气候变化或这一时期发生的尼安德特人形态变化有关——尽管我们需要更多的数据来确定。”
对人类深层历史的新见解 即使在先前研究分析过骨头中的脱氧核糖核酸的地方，也有可能从沉积物中获得新的见解
在查吉尔斯卡娅洞穴，早期的考古研究表明尼安德特人只属于一个群体，并且在那里只生活了很短的时间
但由于之前的工作只从该遗址发现的一具骨骼中发现了一个单一的基因组，所以无法判断它是否代表了居住在查吉尔斯卡娅洞穴周围的全部人口
沉积物的脱氧核糖核酸能够证实这一假设
“我们从整个地层中提取了沉积物样本，它们看起来都与骨骼中的DNA非常相似，尽管沉积物的DNA来自多个个体，”俄罗斯科学院考古与人种研究所的克塞尼亚·科洛博瓦说，他是查吉尔斯卡娅洞穴的首席考古学家
“对沉积物进行核脱氧核糖核酸分析的曙光极大地扩展了梳理古代人类进化史的选择范围，”韦尔诺特说
迈耶说，通过将古代脱氧核糖核酸领域从寻找人类遗骸的限制中解放出来，并扩大可能适合研究的地点的数量，“我们现在可以从更多的人群和更多的地方研究脱氧核糖核酸，这比以前认为的可能要多。”
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