http://cn.nytimes.com/science/20131205/c05dna/zh-hant/
CARL ZIMMER
科學家們發現了迄今為止人類生物歷史的最古老DNA證據。但是該發現不僅沒有解開人類進化史中的奧秘，反而帶來了新的謎團。
在《自然》雜誌(Nature)本周三發表的一篇論文中，科學家表示，他們已經從一塊距今約40萬年的化石中提取到了古人類DNA，打破了10萬年的原紀錄。
這塊在西班牙發現的股骨化石，很多專家之前都推測屬於尼安德特人(Neanderthals)的祖先。但它的DNA卻講述了一個完全不同的故事：它跟一個被稱為丹尼索瓦人(Denisovans)的神秘人類群體最為相近。此前，丹尼索瓦人的DNA只從西伯利亞一些8萬年前的遺骸中提取到過，而西伯利亞在這個新的DNA發現位置以東4000英里以外。
解剖學和遺傳學證據的不一致讓科學家感到驚訝，現在他們正在重新審視人類過去幾百萬年的進化歷程。比如說，科學家們尚未發現的已經滅絕的人類種群可能還有很多。他們可能雜交繁殖，交換了DNA。科學家希望，對極古老的人類DNA的進一步研究將解開其中的奧秘。
「眼下，我們基本上就是寫下了一個大大的問號，」這篇論文的聯合作者馬蒂亞斯·邁耶(Matthias Meyer)說，他是德國萊比錫馬克斯·普朗克進化人類學研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)的遺傳學家。
這塊在人類的故事中提示了新的複雜性的化石，來自於一根40萬年前的股骨，它是在西班牙一個名叫胡瑟裂谷（Sima de los Huesos，西班牙語中有「骨坑」的意思）的洞穴里發現的。這個科研小組使用了新的方法來提取化石中的古DNA。
「僅僅一年之前，這都不可能辦到，」 西班牙馬德里康普頓斯大學(Universidad Complutense de Madrid)的古人類學家、該論文聯合作者胡安·路易斯·阿蘇亞加(Juan Luis Arsuaga)說。
正如他們預料的那樣，邁耶和同事們用儀器鑽進這根股骨，發現了裡面的古人類DNA。
「我們本以為會是一個非常早期的尼安德特人。」邁耶說。
但它跟尼安德特人的DNA並不匹配。於是邁耶就把它跟丹尼索瓦人的DNA進行了比較，後者是他和同事們2010年在西伯利亞發現的一個古人類群體。他震驚地發現它們很相似。
「一開始大家都不敢相信。」邁耶說。「於是我們就生成了越來越多的數據來證明它。」
追加的研究證實，DNA屬於人類族譜的丹尼索瓦分支。
這項新發現，跟用化石和古DNA勾勒出來的人類進化史難以協調。科學家們曾經認為，丹尼索瓦人僅僅分佈在東亞，並且看起來跟尼安德特人不太相似。
另一種解釋是，胡瑟裂谷洞穴中的人不是真的尼安德特人，而是屬於丹尼索瓦人和尼安德特人的共同祖先。
還有一種可能，就是尼安德特人和丹尼索瓦人原本都帶有這種新發現的DNA，但它最終從尼安德特人的體內消失了，被其他變體所取代。
「它在一個人類分支里消失了，但在另外一個分支里留存下來。」馬克斯·普朗克研究所的人類學家讓-雅克·胡布靈(Jean-Jacques Hublin)說。他沒有參與這項研究。
貝絲·夏皮羅(Beth Shapiro)是加州大學(University of California)聖克魯茲分校古DNA方面的專家，她傾向於一個更加大膽的假設：胡瑟裂谷的人屬於人類的另一個分支。他們可能是一個名為直立人(Homo erectus)的人種，約180萬年前出現，幾十萬年前滅絕。
「我們從這些化石DNA中了解的東西越多，這個故事就變得越複雜，」夏皮羅說。
這個複雜的故事得以曝光，皆因古代DNA提取技術在過去20年中取得的進步。
當一個生物體死亡，其DNA會分解成越來越小的片段，同時也被其他物種的DNA污染，比如土壤細菌的DNA。所以，把化石DNA拼湊在一起，有點像是在玩虐待狂製作的拼圖。
馬克斯·普朗克研究所的斯萬·帕博(Svante Paabo)及其同事於1997年率先推出了提取DNA片段的技術，發佈了從一塊距今約4萬年的尼安德特人化石中提取的一段DNA。之後，他們和其他科學家又從其它尼安德特人遺骸中尋找DNA，把這一成果發揚光大。
2006年，一個法國和比利時研究小組找到了10萬年前的尼安德特人DNA片段，是本次之前發現的最早的人類DNA。
同時，帕博、邁耶和同事們利用改進的方法，在2010年完成了一份尼安德特人全部基因組的草圖。
這一發現讓我們開始看到，幾十萬年前尼安德特人是如何從一個共同的人類祖先中分裂出來的。它也表明，尼安德特人與現代人類在大約5五萬年前進行了雜交繁殖。
大約在同一時間，俄羅斯的合作者給馬克斯·普朗克的團隊發來了一些8萬年前的化石，它們是在西伯利亞一個叫做丹尼索瓦的山洞裡發現的。德國科學家對一個女孩的手指骨進行了全基因組測序，發現它竟然既不是現代人類，也不是尼安德特人，而是一個單獨的分支，帕博和同事們將其命名為丹尼索瓦人。
邁耶希望能和同事一起，從西班牙的這塊化石以及胡瑟裂谷的其他化石中提取到更多的DNA，從而解開他們無意中發現的這個謎題。「要講通這件事真是太難了，」邁耶說。「我們仍然有點暈頭轉向。」