四万五千年后发掘出欧洲最早的智人

　　

　　

　　拉尼斯LRJ地区的石器:1)LRJ地区部分双面刃尖特征;2)在Ranis, LRJ也包含精细的双面叶点。图片来源:Josephine Schubert, Burg Ranis博物馆

　　智人到达寒冷的北纬地区的时间比尼安德特人在欧洲西南部消失的时间早了几千年。

　　这三篇已发表的研究描述了来自拉尼斯Ilsenh?hle的智人化石及其相关背景(Mylopotamitaki et al.)，这些第一批开拓者的饮食和生活方式(Smith et al.)，以及他们在中欧和西北部面临的环境条件(Pederzani et al.)。

　　“拉尼斯洞穴遗址为智人在欧洲高纬度地区的首次迁徙提供了证据。事实证明，那些被认为是尼安德特人制造的石器实际上是早期智人工具箱的一部分。这从根本上改变了我们之前对这一时期的认识: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，”巴黎法兰西学院教授、德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所名誉主任让-雅克·胡布林说。

　　拉尼斯城堡下面的洞穴遗址Ilsenh?hle。图片来源:Tim sch， TLDA

　　拉尼斯:自20世纪30年代以来首次重新挖掘的8米序列

　　由Jean-Jacques Hublin(马克斯·普朗克进化人类学研究所和巴黎法兰西大学)、Shannon mcphron(马克斯·普朗克进化人类学研究所)、Tim sch

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　　ringisches Landesamt f

　　r Denkmalpflege und Arch?ologie)、Marcel Weiss (Friedrich-Alexander-Universit?t erlangen - nrnberg和马克斯·普朗克进化人类学研究所)领导的国际研究小组在2016年至2022年期间重新发掘了拉尼斯。

　　其目的是定位20世纪30年代发掘的剩余沉积物，澄清该遗址的地层和年代，并确定LRJ的制造者。在8米深的序列底部，研究人员发现了含有LRJ的地层。

　　在拉尼斯挖掘8米深的LRJ层是一项后勤挑战，需要精心制作的脚手架来支撑壕沟。来源:Marcel Weiss

　　“挑战在于从上到下挖掘完整的8米序列，希望能找到1930年代挖掘留下的一些沉积物。幸运的是，我们找到了一块1.7米厚的岩石，之前的挖掘机没能通过。在用手移走岩石后，我们终于揭开了LRJ层，甚至发现了人类化石。这是一个巨大的惊喜，因为之前没有从LRJ中发现人类化石，这是对现场辛勤工作的奖励，”Friedrich-Alexander-Universit?t erlangen - n

　　rnberg和马克斯普朗克进化人类学研究所的Marcel Weiss说。

　　数千块骨头碎片揭示了遗址使用和人类饮食的模式

　　在现场发现了数千块高度破碎的骨头碎片。肯特大学和马克斯·普朗克进化人类学研究所的动物考古学家杰夫·史密斯解释说:“动物考古学分析表明，拉尼斯洞穴间歇性地被栖息的鬣狗、冬眠的洞穴熊和一小群人类使用。”

　　史密斯说:“虽然这些人只在很短的时间内使用洞穴，但他们食用各种动物的肉，包括驯鹿、长毛犀牛和马。”史密斯解释说:“尽管这些骨头被碎成了小块，但它们保存得非常完好，这使我们能够应用考古科学、蛋白质组学和遗传学等最新的尖端方法。”

　　对来自拉尼斯的1000多块动物骨骼的分析表明，早期智人不仅处理鹿的尸体，还处理包括狼在内的食肉动物的尸体。资料来源:Geoff M. Smith

　　第一个人类Bo利用古蛋白质组学技术鉴定了来自拉尼斯的新基因

　　研究人员使用从形态学上无法识别的骨碎片中提取的蛋白质来识别在LRJ层中发现的动物和人类遗骸。

　　“古蛋白质组学是一种相对较新的工具，可以对考古遗址中发现的以前无法识别的骨骼遗骸进行分类鉴定。在拉尼斯，这使我们能够识别出与LRJ层相关的第一批人类遗骸，然后用古代DNA、放射性碳定年和稳定同位素分析的最新方法进一步分析，”多萝西娅·Mylopotamitaki说，她是法国学院和马克斯·普朗克进化人类学研究所的前PUSHH-Marie sklodowska -居里行动博士研究员。

　　从考古骨碎片中提取蛋白质组学是在无菌环境中进行的，以避免现代污染。图片来源:Dorothea Mylopotamitaki

　　更多的智人薄。这是在20世纪30年代挖掘的材料中发现的

　　除了这些新的挖掘，研究小组还对旧拉尼斯收藏(1932年至1938年的挖掘)的骨头碎片进行了新的分析，这些骨头碎片被保管在德国萨克森-安哈尔特州遗产管理和考古办公室。其中包括一项研究，对骨头进行逐一检查，以潜在地识别人类遗骸。

　　加州州立大学北岭分校(California State University Northridge)的古人类学家h

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　　Rougier说:“这项艰苦的工作得到了几块新的人类骨骼的发现。”她补充说:“发现人类遗骸和动物骨头混在一起，已经储存了将近一个世纪，这是一个意想不到的、奇妙的惊喜。”

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　　Rougier和萨克森-安哈特州遗产管理和考古办公室的研究人员正在对这些藏品进行进一步的研究，并强调了博物馆藏品的巨大价值。

　　拉尼斯新发掘的人骨碎片。图片来源:Tim sch， TLDA

　　DNA测序显示，Bones是智人

　　一旦从新旧发掘的13具人类骨骼遗骸被识别出来，就从这些化石中提取DNA并进行分析。

　　“我们确认这些骨骼碎片属于智人。有趣的是，有几个碎片共享相同的线粒体DNA序列——甚至是来自不同挖掘的碎片。这表明这些碎片属于同一个人或母系亲属，将这些新发现与几十年前的发现联系起来，”加州大学伯克利分校和马克斯普朗克进化人类学研究所米勒博士后研究员埃琳娜·扎瓦拉说。

　　另一个重要的目标是从现场的沉积物中获取DNA，特别是从LRJ层中。因此，除了寻找人类骨骼碎片外，研究小组还从沉积物样本中提取了古代哺乳动物的DNA，以完成动物考古学分析。此外，核DNA分析正在与马克斯普朗克进化人类学研究所的Arev s

　　mer合作进行。

　　经过化学制备和纯化，从动物牙齿中提取的非常小的样本被装入同位素比质谱仪的杂志中，以获得氧稳定同位素比，从而获得动物过去生活的气候信息。来源:马克斯·普朗克进化人类学研究所

　　智人早在47500年前就到达了欧洲西北部

　　放射性碳测年法被用来了解人类何时居住在这个洞穴。20世纪30年代和2016年至2022年挖掘的智人骨头都是用非常少量的骨头直接确定年代的，以保存材料供进一步分析。这些日期表明，这些人是最早居住在欧洲的智人。该团队还对该遗址不同层的动物骨骼进行了放射性碳测年，以重建该遗址的年代。他们把重点放在表面有人类改造痕迹的骨头上，将时间与人类在洞穴中的存在联系起来。“我们发现两次挖掘收集的智人骨骼的放射性碳年代与新挖掘的LRJ层的改良动物骨骼的放射性碳年代非常吻合，这使得人类遗骸与LRJ之间存在非常强的联系。”证据表明，早在47500年前，智人就零星地占据了这个遗址，”伦敦弗朗西斯克里克研究所EMBO博士后研究员、前马克斯普朗克进化人类学研究所研究员海伦·费拉斯说。

　　智人有能力适应严酷寒冷的气候条件吗

　　通过对动物牙齿和骨骼的稳定同位素分析，我们可以深入了解人类祖先在拉尼斯周围遇到的气候条件和环境。研究小组综合了来自不同稳定同位素比例的广泛信息，并能够证明，在LRJ时期，非常寒冷的大陆性气候和开阔的草原景观，类似于今天西伯利亚或斯堪的纳维亚北部的气候，在LRJ占领拉尼斯期间，气候条件进一步变冷。

　　拉古纳大学和马克斯·普朗克进化人类学研究所的萨拉·佩德扎尼(Sarah Pederzani)领导了该遗址的古气候研究，她说:“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。”

　　“直到最近，人们才认为对寒冷气候条件的适应能力是在几千年后才出现的，所以这是一个令人着迷和惊讶的结果。也许对这些人类群体来说，拥有更大猎物群的寒冷草原比以前认为的更有吸引力。”

　　初侵的里程碑式研究智人到欧洲

　　这项综合考古发掘、形态学和蛋白质组学分类鉴定、线粒体DNA分析、新出土考古材料和人类遗骸的放射性碳定年、动物考古学和同位素分析的综合研究，标志着人类在旧石器时代中晚期过渡时期首次入侵阿尔卑斯山以北欧洲的重要里程碑。

　　此外，研究小组还发现，智人是在严寒的气候条件下冒险进入欧洲的。他们以小群体的形式移动，与鬣狗等大型食肉动物共享环境和地点，他们制造精心制作的叶形石器。

　　“拉尼斯Ilsenh?hle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学和定居历史的看法。尤其令人兴奋的是，我们现在在德国图林根州这里发现了最古老的智人，”

　　林根州土地研究基金会

　　Arch?ologie的蒂姆·施

　　勒(Tim sch

　　勒)说。

　　参考资料:“智人在45000年前到达欧洲高纬度地区”，《自然》杂志2024年1月31日。DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 06923 - 7

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