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加州大学伯克利分校新闻

45,000年前,尼安德特人和人类在北欧并肩生活

yellowish brown piece of bone

对德国中部考古遗址出土的骨头碎片进行的基因分析最终表明,现代人类——智人——在45,000年前就已经到达北欧,在尼安德特 灭绝之前与尼安德特人重叠了几千年。

研究结果确定,德国拉尼斯附近的遗址以其细碎的叶形石器刀片而闻名,是欧洲中北部和西北部最古老的现代人类石器时代文化遗址之一。

智人和尼安德特人并存的证据与这两个物种偶尔杂交的基因组证据一致。这也助长了人们的怀疑,即大约5万年前现代人类对欧洲和亚洲的入侵导致了尼安德特人的灭绝,尼安德特人已经占领了该地区超过50万年。

遗传分析,以及考古学和同位素分析以及拉尼斯遗址的放射性碳测年,在今天发表在《自然》和《自然生态学与进化杂志上的三篇论文中都有详细介绍。

grayish stones shaped to have tapered, sharp ends

来自拉尼斯的Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician技术综合体的石器 。部分双面刀尖(左)是原始人生产的石器的特征,现在被确定为现代人类,他们占据了拉尼斯洞穴。像这样的石器在欧洲西北部的几个地点都有发现,尽管 1930 年代在拉尼斯的发掘也发现了由同一文化群体制作的精细双面叶尖(右)。

© 约瑟芬·舒伯特(Josephine Schubert),拉尼斯堡博物馆(Museum Burg Ranis),证书编号:CC-BY-ND 4.0

拉尼斯的石刃,被称为叶尖,类似于在摩拉维亚、波兰、德国和英国的几个地点发现的石器。这些工具被认为是由同一文化产生的,被称为Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician(LRJ)文化或技术综合体。由于先前的年代测定,拉尼斯遗址已知有 40,000 年或更久的历史,但没有可识别的骨骼来表明谁制造了这些工具,目前尚不清楚它们是尼安德特人还是 智人的产物。

新的发现表明,“智人 创造了这项技术,而 智人 在这个时期,也就是45,000年前,就在这么远的北方,”埃琳娜·萨瓦拉说,她是 《自然》 论文的四位第一作者之一,也是加州大学伯克利分校的米勒研究员。“所以这些是欧洲最早的 智人 之一。

萨瓦拉是2018年莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所(MPI-EVA)的博士生,当时她第一次开始从事该项目,这是由该研究所前所长、巴黎法兰西学院教授让-雅克·胡布林(Jean-Jacque Hublin)牵头的一项重大努力。

“拉尼斯洞穴遗址为 智人 首次在欧洲高纬度地区传播提供了证据。事实证明,被认为是由尼安德特人制作的石制品实际上是早期 智人 工具包的一部分,“胡布林说。“这从根本上改变了我们之前对这一时期的了解: 智人 早在尼安德特人在欧洲西南部消失之前就到达了欧洲西北部。

母系亲戚的骨头?

萨瓦拉对 2016 年至 2022 年间在拉尼斯进行的新更深挖掘以及 1930 年代早期挖掘的原始人骨骼碎片进行了遗传分析。由于古代骨骼中的DNA是高度碎片化的,她采用了特殊的技术来分离和测序DNA,所有这些都是完全从母亲那里继承的线粒体DNA(mtDNA)。

woman in mask, gown and gloves in from of a machine

萨瓦拉穿着她所穿的衣服,以免污染她正在分析DNA证据的45,000年前的骨头。照片显示,她在MPI-EVA的洁净室里,使用自动移液机器人处理Ranis挖掘的沉积物和骨骼样本。

马特亚·哈伊丁贾克

“我们确认骨骼碎片属于 人。有趣的是,几个片段共享相同的线粒体DNA序列 – 甚至是来自不同挖掘的片段,“她说。“这表明这些碎片属于同一个人或其母系亲属,将这些新发现与几十年前的发现联系起来。

这些骨头碎片最初是通过对骨蛋白的分析确定为人类的,该领域称为古蛋白质组学,由另一位第一作者Dorothea Mylopotamitaki确定,她是法兰西学院的博士生,也是MPI-EVA的创始人。

通过将Ranis线粒体DNA序列与从欧洲其他旧石器时代遗址的人类遗骸中获得的mtDNA序列进行比较,Zavala能够构建整个欧洲早期 智人的 家谱。13个Ranis碎片中,除了一个之外,其他所有片段都非常相似,令人惊讶的是,它们与捷克共和国Zlatýkůň的一个洞穴中发现的43,000年前的妇女头骨中的mtDNA相似。唯一的佼佼者与来自意大利的人分组。

“这引发了一些问题:这是一个单一的人群吗?这里面可能是什么关系?萨瓦拉说。“但对于线粒体DNA,这只是历史的一面。这只是母性的一面。我们需要有核DNA才能开始研究这个问题。

旧石器时代中期和晚期之间的过渡遗址

Zavala 擅长分析在长期埋藏的骨头、骨器和沉积物中发现的 DNA。她对拉尼斯挖掘不同层次的沉积物进行了搜索,发现了来自各种哺乳动物的DNA,但没有来自原始人的DNA。该分析结合骨碎片的形态学、同位素和蛋白质组学分析,描绘了当时的环境以及数千年来占据洞穴的人类和动物的饮食。

gray castle walls towering over a cave with grass and greenery in the foregroung

拉尼斯城堡下方的洞穴遗址 Ilsenhöhle。该洞穴于 90 多年前首次挖掘,并于 2016 年至 2022 年间重新挖掘。

© Tim Schüler TLDA, 证书编号: CC-BY-ND 4.0

例如,驯鹿、洞穴熊、长毛犀牛和马骨的存在表明了草原苔原典型的寒冷气候条件,类似于今天西伯利亚和斯堪的纳维亚半岛北部的条件,以及基于大型陆生动物的人类饮食。研究人员得出结论,这个洞穴主要由冬眠的洞穴熊和登巢的鬣狗使用,只有人类定期出现。

“这种低密度的考古特征与其他Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician遗址相匹配,并且最好通过小型移动的先驱 人群体的短期访问来解释,”根据 发表在《自然生态学与进化》上的一篇论文。

“这表明,即使是这些分散在欧亚大陆的早期 智人 群体,也已经具备了适应如此恶劣气候条件的能力,”西班牙拉古纳大学的博士后研究员Sarah Pederzani说,他领导了该地点的古气候研究。“直到最近,人们还认为对寒冷气候条件的适应力直到几千年后才出现,所以这是一个令人着迷和令人惊讶的结果。

Ranis 遗址被称为 Ilsenhöhle,位于一座城堡的底部,最初主要在 1932 年至 1938 年间被挖掘出来。在那里发现的叶点最终被分配到旧石器时代中期的最后几年——大约 300,000 到 30,000 年前——或旧石器时代晚期的开始,大约在 50,000 年前开始。

由于拉尼斯遗址对于了解LRJ技术综合体的重要性,以及从与尼安德特人相关的旧石器时代晚期到中欧现代人类旧石器时代晚期的过渡,Hublin和他的团队决定使用现代考古工具重新挖掘该遗址。

新的挖掘工作延伸到地表以下约8米的基岩,包括移除一块岩石 – 可能是从洞穴天花板上掉下来的 – 停止了之前的挖掘。在这里,Hublin的团队发现了燧石工具的碎屑和与LRJ技术综合体一致的石英岩薄片。随后对数千块回收的骨片进行蛋白质组学分析,证实其中四块来自原始人。在 1930 年代发掘中发现的骨屑中,有 9 个来自原始人。

萨瓦拉的DNA分析证实,所有13块骨头碎片都来自 智人

修订后的北欧定居历史

该团队还对来自该遗址不同层的人类和动物骨骼进行了放射性碳测年,以重建该遗址的年代学,重点关注表面有人类修饰痕迹的骨骼,将其日期与洞穴中的人类存在联系起来。

view down into dirt hole with wood and beams supporting walls

在德国拉尼斯挖掘的8米深的沟渠底部,工人寻找45,000年前居住在该地区的原始人的证据。

© Marcel Weiss, 证书编号: CC-BY-ND 4.0

“我们发现来自两个挖掘收藏品的 智人 骨骼的放射性碳年代与来自新挖掘的LRJ层的改良动物骨骼之间的放射性碳年代非常吻合,在人类遗骸和LRJ之间建立了非常紧密的联系。有证据表明,早在47,500年前, 智人 就零星地占据了该遗址,“另一位第一作者Helen Fewlass说,她是前马克斯·普朗克研究员,现在是欧洲分子生物学组织(EMBO)博士后研究员弗朗西斯·克里克研究所在伦敦。

“拉尼斯的Ilsenhöhle的结果从根本上改变了我们对阿尔卑斯山以北欧洲的年代和定居历史的看法,”德国魏玛图林根州历史古迹和考古保护办公室的Tim Schüler补充道。

《自然》论文的其他合著者包括弗里德里希-亚历山大-埃尔朗根-纽伦堡大学的共同第一作者Marcel Weiss和MPI-EVA的Shannon McPherron,他与Hublin,Schüler和Weiss共同领导了Ranis的挖掘工作。Zavala除了是《自然》论文的共同第一作者外,还共同撰写了《自然生态学》和《进化论》上的两篇论文。

发掘和随后的大部分分析都得到了马克斯·普朗克学会的财政支持。

相关信息

  • 智人在 45,000年前到达了欧洲的高纬度地区(Nature Communications
  • 德国拉尼斯伊尔森霍勒~45,000年前 智人的 生态、生存和饮食(自然生态学与进化
  • 稳定同位素显示 智人 ~45,000 年前在德国拉尼斯的 Ilsenhöhle 分散到寒冷的草原上(自然生态学与进化
  • Ranis 项目摘要

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.berkeley.edu/2024/01/31/neanderthals-and-humans-lived-side-by-side-in-northern-europe-45-000-years-ago