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牙齒蛋白質研究揭 近百萬年前神秘人族 為現代智人超近親

2020/4/5 — 16:58

要研究例如古人類的演化歷史,化石中的 DNA 是當中關鍵,然而經過 100 萬年時間,保存得最完好的 DNA 也難以被辨識出來。不過,上周刊於《自然》的研究成功從一個神秘人類祖先的牙齒中抽取到有用蛋白質,除了找到其在人族演化樹的大概位置,也可顯示出現代科學技術可超越限制,找到古老蛋白質進行分析。

哥本哈根大學自然歷史博物館基因學家 Enrico Cappellini 解釋,由核酸鏈組成的 DNA 可以保留在化石骨骼(和史前的「香口膠」)中長達約 50 萬年。該時間範圍涵蓋了大約 30 萬年前在非洲智人的崛起。不過,在此之前還有許多其他人族成員於地球生活,包括我近親尼安德特人和西伯利亞的丹尼索瓦人。另一個早期人類遠親是前人 (Homo antecessor) 主要從西班牙北部的 Gran Dolina 洞穴附近生活。

前人的身體特徵使人類學家對其與其他早期人族的關係感到困惑:前人牙齒很大,與智人直屬的其他較原始成員如直立人也一樣,但前人的臉型卻與現代人類非常接近。有人認為前人可能是尼安德特人、丹尼索瓦人和智人的最後共同祖先,亦有其他學者認為前人實際上是直立人的其中一支。

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在最新的研究中, Cappellini 團隊使用質譜技術 (mass spectrometry) 分析有80 萬年歷史、在 Gran Dolina 出土的前人臼齒琺瑯質中的蛋白質。蛋白質比 DNA 堅硬得多壽命更長:在過去 6 個月,Cappellini 的團隊已發表了多個古蛋白質研究,如 177 萬年前的犀牛和 190 萬年前的步氏巨猿 (Gigantopithecus blacki) 。然而,蛋白質所攜的遺傳訊息比 DNA 少,不同物種的蛋白質差異也較少。

團隊從前人臼齒中的 7 種蛋白質中鑑定出肽排序,包括一種針對 Y 染色體的特異肽,可由此確定牙齒來自一男性​​。團隊之後比較了這些蛋白質排序及其在現代人類、其他現代猿類、尼安德特人和丹尼索瓦人中的相似性。

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團隊指,前人是尼安德特人、丹尼索瓦人和智人最後共同祖先的近親。 Cappellini 則形容前人「非常接近」現代智人這個分支。

無參與研究的加州大學戴維斯分校人類學家 Tim Weaver 指,這確認了很多人此前的懷疑,研究亦可證明古蛋白質揭示人類演化的能力。

來源:
Science, Mysterious human ancestor finds its place in our family tree, 1 April 2020

報告:
Welker, F., Ramos-Madrigal, J., Gutenbrunner, P. & et al. (2020). The dental proteome of Homo antecessor. Nature. doi: 10.1038/s41586-020-2153-8

文/Alan Chiu

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