
人骨化石(圖片來源:見參考文獻)
探尋人類的起源之謎一直是考古學領(lǐng)域的重要課題。然而在許多考古遺址中,考古學家總是苦于沒有足夠完整的人類化石,用來推斷這些遠古人類活動的時期和狀態(tài)。這無疑給相關(guān)的史前研究帶來了諸多困難。
通常情況下,考古學家鑒別人骨化石的年代是一種有損分析?!坝袚p”意味著必須要有一部分的骨頭化石作為犧牲,經(jīng)過一系列的檢驗,才能獲取相關(guān)的年代信息。正因如此,博物館等機構(gòu)并不樂意提供完整的化石用于測試性的檢驗。
另一方面,遺址挖掘本身也并不能總是獲得完整無損的人骨化石。一般考古學家需要根據(jù)骨骼的形態(tài)特征,才能做出該化石種屬的判斷。所以最終,可供考古學家進行研究的材料往往只能是一些信息量極少、不知種屬的碎骨片。

DNA分析(圖片來源:pixabay)
不過現(xiàn)在,基于質(zhì)譜的新技術(shù)能夠讓科學家從碎骨里提取出DNA,分辨出其種屬。這讓許多過去懸而未決的考古學難題有了被解答的可能。2010年,來自德國的進化人類學研究者,宣布他們成功對出土的人骨化石進行了DNA分析。這宣告了使用現(xiàn)代基因鑒定技術(shù)鑒別古代人種的時代已經(jīng)來臨。
在新的技術(shù)中,科學家首先將碎骨片放置于強酸或強堿中提取膠原蛋白。提取后,通過胰蛋白酶在膠原蛋白特定的位置上進行裁切。之后,放入質(zhì)譜儀中進行相應(yīng)的分析。在這項技術(shù)里,膠原蛋白就如同一種獨一無二的“指紋”。由于不同的物種所呈現(xiàn)出的特征圖譜各不相同,因此科學家就可以依次進行比對,判斷出碎骨所在的種屬。
膠原蛋白由數(shù)百個多肽化合物組成,多肽的種類因不同種屬而異。膠原蛋白對動物形成骨骼、毛發(fā)、指甲等有重要作用。因此,考古學家可以反過來利用碎骨片中的膠原蛋白進行物種的分析研究。并且,隨著物種數(shù)據(jù)的完善,考古學家能夠獲得的信息也更加全面。另外,通過這些“指紋”之間的細微差異,還能尋找出進化途徑中那些原本缺失的節(jié)點。

基因測序設(shè)備(圖片來源:pixabay)
直到今天,這項技術(shù)已經(jīng)可以用極低的成本和極少的樣品進行考古分析。并且,研究者利用這項技術(shù)可以在短時間內(nèi)分類出大量碎骨所屬的物種。在2014年的一個考古遺址研究中,科學家就利用這項技術(shù)分析了超過800個骨頭樣本,從中分類出了猛犸象、披毛犀等冰河時代的物種,甚至還發(fā)現(xiàn)了最重要的尼安德特人化石。
同樣利用這項技術(shù),近年來在丹尼索沃洞穴也取得了突破性的進展。對于丹尼索沃人的研究可能是解決人類起源問題的關(guān)鍵。考古學家已經(jīng)成功從超過5000塊丹尼索沃洞穴出土的碎骨片中篩查出5塊人骨化石,從而順利地對人骨化石的基因組開展研究。
不僅如此,配合測年分析和基因測序等多項現(xiàn)代技術(shù),科學家能夠?qū)⒖脊胚z址中采集到的所有小碎骨利用起來,從中描繪出古代人類的生活圖譜。例如,他們進行采集與狩獵的方式,他們的族群關(guān)系,以及他們所掌握的生產(chǎn)技術(shù)等。所有問題的答案,都埋藏在這些數(shù)以千計、在過去看似無用的碎骨化石中。
關(guān)注【深圳科普】微信公眾號,在對話框:
回復(fù)【最新活動】,了解近期科普活動
回復(fù)【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回復(fù)【研學營】,了解最新科普研學營
回復(fù)【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】,了解最新科普書籍
回復(fù)【團體定制】,了解最新團體定制活動
回復(fù)【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識】,學習觀鳥相關(guān)科普知識

