一个用鹿牙制成的吊坠被证明是一个名副其实的遗传信息小盒坠子,由大约 20,000 年前生活在西伯利亚的一位古代妇女留下。德国马克斯普朗克研究所的进化人类学家找到了一种方法,可以在不破坏古代文物的情况下安全地探测环境 DNA,并将其应用到 2019 年在俄罗斯著名的丹尼索瓦洞穴发现的一件珠宝上。
镂空鹿牙吊坠。 (马克斯普朗克进化人类学研究所)
一个用鹿牙制成的吊坠被证明是一个名副其实的遗传信息小盒坠子,由大约 20,000 年前生活在西伯利亚的一位古代妇女留下。德国马克斯普朗克研究所的进化人类学家找到了一种方法,可以在不破坏古代文物的情况下安全地探测环境 DNA,并将其应用到 2019 年在俄罗斯著名的丹尼索瓦洞穴发现的一件珠宝上。
除了她的染色体片段外,没有发现这名女子本人的踪迹,尽管吊坠与她的汗液和皮肤细胞吸收的基因让专家们认为她属于旧石器时代北欧亚人的一个古老群体。
这一令人难以置信的发现开启了这样一种观念,即其他由牙齿和骨头制成的史前人工制品是古代遗传物质的未开发来源。他们可以很好地隐藏我们的祖先在很久很久以前如何使用、携带或佩戴物品的信息。
“我们的工作重新定义了史前考古学中文化和遗传记录的关联方式,”分析的作者写道。
来自西伯利亚洞穴的穿孔鹿牙吊坠。(马克斯普朗克进化人类学研究所)
几乎所有生物在脱落细胞和分解时都会在其周围留下微弱的 DNA 灰尘。近年来,科学家们惊人地擅长在空气和土壤中发现这些环境 DNA 或 eDNA 的残留物。
专家们现在仅需一丝遗传物质就可以检测到濒危种群的存在,否则使用传统技术几乎不可能追踪到这些种群。
他们甚至可以发现早已离开某个地方或完全灭绝的物种的迹象。2022 年 12 月,一个国际科学家团队成功地使用eDNA 分析来解码有史以来最古老的遗传物质,其历史可追溯到 200 万年前。
这项 eDNA 提取的最新创新使用一种特殊的化学混合物来渗透多孔人工制品,例如由牙齿或骨头制成的人工制品,冲出隐藏在其中的 DNA 片段。
“可以说我们在干净的实验室里为古代文物制造了一台洗衣机,”马克斯普朗克研究所的进化人类学家 Elena Essel解释道。
“通过在高达 90°C 的温度下清洗文物,我们能够从洗涤水中提取 DNA,同时保持文物完好无损。”
经过多年的测试,这种“洗衣机”技术被用于在现在的俄罗斯西伯利亚地区的一个洞穴中发现的鹿牙吊坠上。
“我们从吊坠中提取的人类 DNA 数量惊人,”埃塞尔说,“几乎就像我们提取了人类牙齿样本一样。”
鹿牙项链的艺术插图,它会坐在身体上,带有一条虚构的双螺旋链。(默思·卢卡斯)
人类 DNA 中 X 染色体的数量表明她是一名女性。与当代人的记录相匹配,这些序列与大约 17,000 年和 24,000 年前生活在西伯利亚更东边的两个人群最为相似。与现代人口相比,遗传物质与美洲原住民最为一致。
理论上,如果这个女人真的是想象中佩戴吊坠的人,那么随着时间的推移,它很可能会吸收她皮肤、汗水、血液或唾液中的细胞——在她不知情的情况下成为她 DNA 的挂坠盒。
生物化学家 Matthias Meyer说:“法医科学家不会对可以从经过大量处理的物体中分离出人类 DNA 感到惊讶,但令人惊讶的是,这在 20,000 年后仍然是可能的。”
Max Planck 的团队现在计划将他们的非侵入性技术用于更多由骨头或牙齿制成的史前物体。有了 eDNA 分析的关键,希望能揭示过去其他被忽视的内容。
该研究发表在《Nature.》杂志上。