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從11個洞穴巖壁提取古DNA,科學家揭秘5000多年前誰在作畫

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你有沒有想過:那些幾千年前在洞穴深處留下紅色手印、野牛圖案和簡單符號的人,到底是誰?是和我們一樣的早期現代人,還是當時仍活躍在歐洲的尼安德特人?最大的麻煩在于,他們只留下了畫,沒留下任何身份證明。最近,一組考古學家和遺傳學家決定換個思路——如果找不到骨頭,能不能直接從畫上提取DNA?

答案首次變成了“可以”。研究人員從西班牙和葡萄牙的洞穴壁上,直接提取到了幾千年甚至上萬年前的古人類DNA。這是破天荒第一次,人類的遺傳痕跡被證實能在洞穴巖壁上保存這么久。雖然目前還不能直接告訴你“這幅畫是張三畫的,那幅畫是李四抹的”,但它打開了一扇新窗——今后尋找古人的基因線索,不必只盯著骨頭和泥土了。


通俗點說:古人畫畫時,可能是用手抹、用嘴噴、用骨管吹顏料,過程中他們的皮膚細胞、唾液微粒很可能就留在了墻上。這些微小到看不見的痕跡,現在可以通過超高靈敏度的DNA分析技術“讀”出來。

這個腦洞,是西班牙埃斯特雷馬杜拉大區政府考古學家伊波利托·科亞多·吉拉爾多博士帶頭想出來的。他說:“我們知道,當初有些巖畫是通過把顏料吹上去或擦上去完成的。如今古DNA分析技術靈敏到驚人的程度,我們就特別好奇——這種接觸會不會在巖畫里留下DNA?如果能,說不定就能拿到畫畫的人的基因檔案了。”

這有點像幾千年后有人拿棉簽蹭了蹭你家的涂鴉墻,然后宣布:“我們獲得了這個房間居住者的DNA。”聽起來像科幻,但他們真的這么干了。

吉拉爾多博士與德國、西班牙、葡萄牙的同事,從11個洞穴的24處巖畫區域小心翼翼地取了顏料樣本,還取了沒畫畫的空白墻面、洞內泥土、動物骨頭,以及一根被認為當過噴槍用的鳥骨碎片。這些巖畫大部分用赭石紅繪成,內容五花八門:9個地點是簡易標記和點,西班牙馬爾特拉維索洞穴留有手印噴繪,阿爾塔米拉洞穴則留下具象的動物圖案。

最明顯的信號來自葡萄牙的埃斯庫拉爾洞穴。研究人員從一塊裹著顏料的方解石結殼上取樣,檢測發現全是人類DNA,絲毫沒有動物的影子。同一洞穴里,一塊完全沒有顏料的墻面也出現了類似的人類DNA信號。

沒畫畫的地方為什么也有?別急,這恰恰是判斷DNA來源的關鍵。洞穴泥土通常混雜著動植物DNA——老鼠、蝙蝠、遠古昆蟲的痕跡全攪在一起。但埃斯庫拉爾洞穴的這兩處樣本極“干凈”,幾乎只含人類信號,沒有動物雜音。這意味著,DNA大概率不是從環境灰塵飄落的,而是人與墻面發生直接接觸后留下的。直白地說:有人用汗津津的手摸了墻壁,或者皮膚蹭了上去。

事情當然沒那么簡單。從埃斯庫拉爾洞穴和西班牙阿斯圖里亞斯的科瓦龍洞穴取下的另外三塊無顏料墻面樣本,情況就復雜一些——檢測到人獸DNA混雜。研究人員推測,這或許來自間接途徑,比如人進洞時手腳沾了外面的泥土,又將泥土蹭到了墻上。

真正讓考古學家和遺傳學家心頭一緊的,是科瓦龍洞穴里的兩塊墻面樣本。基因分析把它們指向一組大約生活在16700年前到5200年前的西歐狩獵采集人群。更微妙的是,DNA信號透露出一個額外信息:這些遺傳物質,很可能來自女性。另一塊埃斯庫拉爾洞穴的墻面樣本也指向了相似的方向。

你現在可能冒出三個問題。第一:光測出DNA,怎么知道它來自畫畫的人,而不是一萬年后一個躲雨的牧羊人?第二:就算真是創作者留下的,怎么判斷是男是女?第三,也是最要命的——能不能把DNA和具體畫作對應起來,比如那串紅手印到底是誰按的?

先說第一個。目前科學家用的是“來源排除法”,而非定論。他們不聲稱“這塊DNA來自巖畫作者”,而是說:排除土壤混雜和環境噪音后,有些樣本自帶極純的人源DNA信號,與顏料層直接相關,又跟當地常見動物DNA不搭界,這就強烈暗示是直接接觸留下的。當然,“可能”仍是關鍵詞。研究團隊表述很克制,明確表示現有結果還不能把DNA保存和巖畫創作鎖死。這才是科學該有的語氣——不替讀者省掉那個“可能”。

第二個問題,如何判斷男女。背后藏著一個硬核的遺傳學機制。人類除常染色體外,還有性染色體——女性是XX,男性是XY。古DNA往往碎裂成小段,但只要抓到Y染色體的特定片段,就可能推斷來自男性。如果多次取樣都沒發現Y信號,只有X信號,就更傾向于“來自女性”。科瓦龍洞穴的那兩份樣本正是這種情況,因而指向了女性身份。

至于第三個問題,把DNA精確對應到某幅畫,科學家們仍在路上。目前的技術可以讀取墻面上的微量DNA,但要精準鎖定“這只手印是誰噴的”,還需要更多取樣和更精確的定位。盡管離終極答案還有距離,這項研究已經證明了巖畫本身可以成為一部封存千年的基因檔案。

更重要的是,它為解讀史前人群的作者身份提供了全新維度。過去,我們只能靠有限的骨骼和沉積物DNA,推斷某種文化由誰創造。如今,巖畫這個表達人類精神的重要物證,終于有望親自發言。而尼安德特人是否也曾拿起顏料管吹出圖案,這個備受爭議的問題,也許在接下來的研究中就能找到更直接的遺傳學線索。

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