我是在2010年初才第一次听说这个不为人知的古老型人类群体的。当时我正在德国莱比锡访问帕博的实验室。自从加入了帕博在2007年组建的尼安德特人基因组分析团队后,我就以每年三次的频率到那里去工作。一天晚上,帕博带我去了一个啤酒屋,在我们喝酒闲谈的时候,他把这个新的线粒体DNA序列的事情告诉了我。有如神助一般,这根丹尼索瓦指骨居然是当时保存得最为完好的古DNA样本之一。帕博曾经在数十个尼安德特人样本中进行筛选,才从中挑出了几个样本携带有最多4%的灵长类DNA,而这根指骨携带的比例却高达70%。别看骨头小,帕博及其团队已经获得了比以前从尼安德特人身上拿到的所有数据还要多的全基因组数据(不仅仅是线粒体DNA)。他问我是否愿意帮助分析这些数据。这个邀请,是我科学生涯中最大的幸运。
线粒体DNA上的信息告诉我们:丹尼索瓦指骨的主人来自一个人类种群,早在现代人和尼安德特人的祖先分离之前,这个种群就已经开始自立门户了。但是线粒体DNA仅记载了纯母系的信息,这只是对人类的基因组有贡献的、成千上万的支系中的一小部分。要深挖某个个体的历史,最有价值的方法就是检查所有与其相关的支系。拿这根丹尼索瓦指骨来说,其线粒体DNA中记载的信息跟全基因组中蕴藏的信息比起来,有很大的差异。
从全基因组中获得的第一个信息是,尼安德特人和丹尼索瓦岩洞中出土的新人类种群之间关系不同一般,其亲近程度超过了他们两者中任何一个与现代人之间的关系。5这就跟线粒体DNA上的发现有了很大差别。最终,我们估计尼安德特人和丹尼索瓦人的祖先种群分离的时间是47万年到38万年前,而这两种古老型人类的共同祖先种群和现代人的分离时间则是77万年到55万年前。6根据线粒体DNA或者基因组的其他部分,都可以反映出种群间的亲缘关系,如果两者的结果存在差异,并不见得就是相互矛盾的。在DNA的任何位置上,两个个体拥有共同祖先的时间,一定至少不晚于他们的祖先分离成两个种群的时间,有时甚至会早很多。然而,通过研究全基因组数据,我们能够得知种群什么时候分裂。只要能认识到全基因组中包含了全部的祖先的信息,我们就能有的放矢,搜寻那种比较短的、突变密度相对较低的基因组片段,找到了这样的片段,就相当于找到了生活在种群分离前夕的共同祖先。我们的研究结果表明,虽然丹尼索瓦人是尼安德特人的近亲,但两者还是有着千差万别的。我们从化石记录中可以得到很多尼安德特人的特征出现的时间,而早在那之前,丹尼索瓦人和尼安德特人的祖先就已经分离了。
至于如何来称呼这个新的种群,我们曾经发生过激烈的辩论,并决定使用一个通用的非拉丁名字“Denisovans”,即丹尼索瓦人,这是以首次发现他们的岩洞来命名的。这就跟以德国的尼安德山谷来命名尼安德特人如出一辙。我们有些同事对这个决定很苦恼,一直游说要采用一个新的物种名——也许是Homoaltaiensis吧,这个名字出自丹尼索瓦岩洞所在的山脉(27)。如今,在俄罗斯新西伯利亚的博物馆中,在对丹尼索瓦的考古发现进行的讲解里,就采用了Homoaltaiensis这个词。然而,我们遗传学家真心不愿意这样使用一个物种的名称。
长期以来,人们一直在为尼安德特人是否构成了一个与现代人相分离的物种而争论不休。有些专家将尼安德特人认定为人属(genusHomo)下的一个单独的物种,并将其命名为Homo neanderthalensis。而另外一些专家则将其归类为现代人(智人)下的一个亚种,并将其命名为Homosapiens neanderthalensis。如果要把两个群体划分为不同的物种,往往是基于以下假设:这两个群体之间没有发生过杂交混血。7但我们现在已经知道了,尼安德特人曾经与现代人类成功地发生过杂交混血,而且还发生过多次,这样一来,尼安德特人是一个单独的物种的论点就被削弱了。那么,数据表明丹尼索瓦人是尼安德特人的近亲,既然我们不确定尼安德特人是否该被定义为一个单独的物种,丹尼索瓦人也应该存在同样的问题。对那些已经灭绝的种群,判断其是否足够独特到可以给出一个独一无二的物种名称,传统上我们是看骨骼形状,而丹尼索瓦人的遗骸恰恰很少,我们就更应该小心谨慎一些了。
说到遗骸,仅有的一些发现的确很有意思。杰列维扬科和他的同事们给帕博送来了几颗丹尼索瓦岩洞中发现的臼齿,其中包含的线粒体DNA与上文说的指骨有很近的亲缘关系。这些牙齿巨大,远超以前在人属范围内发现的牙齿的尺寸。人们认为,大臼齿是一种对饮食结构的生物性适应,特别是对那些难以咀嚼、未经加工的植物性食物。在丹尼索瓦人之前,已知的、牙齿尺寸与此相仿的、与我们最为接近的物种是以植物为生的南方古猿(australopithecines),其中最著名的个体当属“露西”(Lucy)。她的骸骨是在埃塞俄比亚的阿瓦什山谷(AwashValley)发现的,距今已有300多万年了。“露西”不会使用工具,根据其较小的体型修正后得出的脑容量只比黑猩猩略大,但已经开始直立行走。总之,从我们得到的有限信息来看,跟尼安德特人和现代人相比,丹尼索瓦人肯定算得上是非常独特的。