人类祖先“智人”并非唯一智人？科学家发现其他古人类物种也会制造工具

在西伯利亚南部的阿尔泰山脉深处，有一处地方地理位置优越。在当地乡村，没有什么比滑雪旅馆或传统木屋更新奇的了。这是一个名为丹尼索瓦(Denisova)的原始石灰岩洞穴，坐落在高处，脚下河流湍急、森林密布。过去30万年里，许多人类物种(或称古人类)都曾在这个洞穴中寻求庇护，这就是它的魅力所在。在这个密室中发现的史前古器物、骨头碎片和古老的DNA是人类物种存在过的有力证明。因此，这一遗址为我们提供了一扇罕见的窗口来了解人类进化过程中一个特别让人着迷的时期，在这个时期，其他人类物种与我们的祖先共同生活。

长久以来，研究人员一直想知道，当这些群体相遇时，他们是如何在文化上相互作用和影响的，而丹尼索瓦可能是回答这个问题的关键。但是，要弄清楚在洞穴中出现了哪些古人类物种，以及他们制造了哪些器具是一项极具挑战性的工作。1月31日发表在《自然》(Nature)杂志上的两项研究提供了人类物种在该洞穴活动的时间线。这些结果提出了一些关于象征主义的起源以及某些传统上被认为只有智人(Homo sapiens)才能发明的技术等引人入胜的问题。

自二十世纪八十年代以来，考古学家一直在丹尼索瓦洞穴挖掘史前古器物。然而，令人失望的是，几乎没有在这个遗址发现人类化石。该遗址的大部分骨头化石都是残片，由于太不完整而无法根据其物理特征将其归为特定物种。但是在过去的十年中，研究人员已经设法从这些化石碎片和洞穴中的沉积物中恢复了古老的DNA。DNA显示尼安德特人和另一个被称作丹尼索瓦人的古老人种都曾生活于此。去年，一个研究小组报告称，他们恢复了一种DNA，DNA很明显来自于一个混血儿，其母为尼安德特人(Neandertals)，其父为丹尼索瓦人(Denisovans )。但是，尽管科学家们将所有有关丹尼索瓦的资料拼凑在一起，由于遗址形成和保存时的某些怪象，以及用于确定考古和化石材料年代的各种技术局限性，仍然不能确定人类物种在该遗址的活动时间。

在最新研究中，两组研究人员结合多种技术，获得了大量有关该遗址地层水平的最新时间数据。澳大利亚伍伦贡大学的泽诺比亚·雅各布斯(Zenobia Jacobs)和李波(音译，Bo Li)带领的一个研究小组使用光释光法(Optically Stimulated Luminescence ，OSL)来确定遗址沉积物的年代。该小组还重建了该遗址30万年前至2万年前环境条件。在第二项研究中，德国马克斯普朗克研究所研究人类历史科学的协会的一员凯特琳娜(Katerina Douka)以及牛津大学的托马斯·海厄姆(Thomas Higham)和他们的同事使用放射性碳定年法来确定史前古器物的具体年代，这一年代的跨度是从简单的中旧石器中期物质文化到更复杂的旧石器时代晚期。大多数的人类化石都太久远，无法用放射性碳定年法对其进行测定。放射性碳定年法的最大使用年限约为5万年。因此，研究小组通过将他们的DNA与其他人类化石的DNA序列进行比较并计算它们之间的差异，从而确定了该遗址人类化石所谓的相对遗传年龄(relative genetic ages)。这种转变在现代人中以已知的速度积累。利用这个速度，研究人员可以将古老的DNA差异转化为时间差异。然后，凯特琳娜、海厄姆以及他们的同事将把根据放射性碳测年法和光释光法测得的所有年龄，连同由遗传研究和从地层本身得来的时间数据，输入一个统计模型，计算出该遗址中人类化石最可能的年代。

这些研究结果显示，丹尼索瓦人和尼安德特人至少在20万年前到大约5万年前，在气候变冷和变暖的两个阶段断断续续地活动于这个洞穴。其中丹尼索瓦人最先来到这个洞穴，也是最迟离开的。这两个人类种群可能12万年前共同生活在该洞穴，不过也有可能是其他时间。

这条时间线暗示的可能性让人心生好奇，即是谁制造了洞穴遗址里旧石器时代晚期的史前古器物，包括动物牙齿的吊坠、一个令人惊叹的石手镯、一根针和其他骨制品。用放射性碳测年法对其中一些吊坠和骨制品进行测定，确定其存在于4.3万至4.9万年前之间。目前那个年代这个洞穴遗址还没有已知的的古人类遗迹——最早的标本是丹尼索瓦人的化石，但也要追溯到5.2万年前到7.6万年前。然而，凯特琳娜、海厄姆和他们的同事认为，很可能是丹尼索瓦人制造了这些古器物，因为尼安德特人似乎在8万年前离开了这个洞穴。来自乌斯特-伊斯姆(Ust’Ishim)遗址的化石记录了大约4.5万年前我们的祖先在西伯利亚西部出现，在这个时间点他们刚好可以制造这些人工制品，但是这个地方离丹尼索瓦有几百公里。凯特琳娜说：“我们的俄罗斯同事有正当理由认为，丹尼索瓦没有现代人类化石，也没有从丹尼索瓦的沉积物中提取到现代人类DNA，所以为什么要在该洞穴遗址援引现代人类来解释旧石器时代的出现?可能有人会说，考虑到乌斯特-伊斯姆的化石，我们应该假定丹尼索瓦的垂饰和骨制品由现代人类制造，但阿尔泰那个时间没有现代人类化石。”海厄姆补充说:“可能是现代人，但目前最简洁的解释还是丹尼索瓦人。”

关于这个洞穴遗址中的旧石器时代晚期的古器物由丹尼索瓦人制造的猜想与古人类学界的一个热门话题有关：即现代行为和认知的起源。考古学家曾经认为只有智人才会制作珠宝等具有象征意义的物品以及掌握标准化的骨制品等先进技术。二十世纪七十年代的发现引发了关于尼安德特人是否也可能发明了这些物品的争论。近年来，越来越多的证据支持尼安德特人有发明物品。例如，去年研究人员的报告表示，西班牙的洞穴壁画出现的时间比智人到达该地区的时间早了数千年，因此一定是尼安德特人的作品。然而,尼安德特人并不是古老的古人类物种中唯一表现出高级认知的：2015年考古学家公布了他们发现的刻有几何设计的贝壳，距今约500000年之久，这个时候现在人类的祖先以及尼安德特人还远没有出现，这意味着在这个时期已知的更早的人类祖先——直立人(Homo erectus)，一定是制作这种贝壳的人。

丹尼索瓦人也能独立发展出现代认知能力吗?法国波尔多大学的考古学家Francesco d 'Errico没有参与这项新的研究，但他认为，由于缺乏相关的考古材料，对这些遗迹的描述也不充分全面，所以“很难得出明确的结论”。但“我不反对这种说法，”他说，“我不明白为什么古人类不能独立反复创造个人装饰品，毕竟现在欧洲的许多证据都支持这种观点。”