科学家们在洞穴的土壤中发现了来自远古人类的DNA——即使在那里没有发现骨头。研究表明，即使周围没有化石，洞穴内的沉积物也能告诉我们早期人类在何时何地出现。这些信息是了解人类祖先进化的关键。

这项研究发表在今天的《科学》杂志上，描述了一种分析古代DNA的高灵敏度技术。这项技术被用来研究欧洲和俄罗斯7个洞穴的沉积物，年代大约在14000年到550000年前。在无数的基因片段中，研究人员能够检测到尼安德特人和杰尼索瓦人的DNA，即使周围没有骨头。

“这种方法确实是第一个直接在沉积物中寻找人类和人源DNA的方法。“我认为这是一种新奇，”加州大学圣路易斯分校生态学和进化生物学教授贝丝·夏皮罗说，他没有参加这项研究它为考古学研究开辟了新的可能性。”

迄今为止，我们对早期人类，统称为人类的进化的理解，主要是基于我们在世界各地发现的少数化石。骨骼遗迹很罕见——有时只有牙齿或是一个小脚趾碎片——因此，它们提供了一个非常有限的图片，说明我们人类祖先生活的地点和时间。我们已经灭绝的亲属包括尼安德特人，他们大约40万至40000年前生活在欧洲和亚洲部分地区；丹尼索夫人，大约38万年前从尼安德特人那里分离出来。两人最终被智人所取代。

科学家们早就知道洞穴里的土壤充满了有价值的DNA。但远古的DNA是非常碎片化的，直到最近，这项技术才真正允许我们分析这种受损的遗传物质并得到非常准确的结果。夏皮罗告诉《边缘报》，参与今天研究的小组——包括马克斯·普朗克进化人类学研究所的作者马蒂亚斯·迈耶——一直站在从保存不良的标本中恢复古代DNA的最前沿。她说，迈耶是“在思考恢复古代DNA的方法时最有创造力的人之一。”。

这项研究中描述的技术能够鉴定出属于人类以及各种动物（如长毛象和毛犀牛）的遗传物质，这两种动物都已灭绝。”“这真是一项伟大的研究，回到了这个很久以来无法触及的问题，应用了所有这些新方法，”俄克拉荷马大学人类学助理教授克里斯蒂娜·沃内尔说，她没有参加这项研究真是令人兴奋。”

研究人员从欧洲和俄罗斯的7个洞穴中收集了85个更新世时期的沉积物样本。人们知道这些洞穴在某个时候曾居住过早期人类和其他动物；它们要么有骨头，要么有石器。首先，研究人员从土壤中分离出DNA，发现其中大部分属于细菌，正如预期的那样。只有0.05%到10%属于哺乳动物——动物或人类。然后，他们使用一种方法，基本上可以创建自定义诱饵，以确定他们所寻找的确切DNA。”这有点像**非常特殊的鱼饵，”夏皮罗说。你要找的DNA会粘在你的诱饵上，剩下的会被洗掉。

这就是为什么研究人员能够鉴定几种动物的DNA，以及属于尼安德特人和杰尼索瓦人的DNA。在四个洞穴中发现了尼安德特人的DNA，其中一个在比利时，一个在俄罗斯，但在遗址或沉积物层中没有发现人的骨头。”这一方法的妙处在于，它能让我们以比以前少得多的模棱两可的方式确认谁占据了一个遗址，尤其是在没有任何人类骨骼遗骸的情况下，”研究合著者、英国伯恩茅斯大学进化古生态学家约翰·斯图尔特（John Stewart）说。

显然，这项技术并不完美。例如，它不允许我们直接确定DNA的日期。解决这个问题的一种方法是确定DNA被发现的土壤的年代——确定同一层化石的年代，或者观察火山爆发的证据。这可以让研究人员了解古人类何时生活。然而，DNA可以在沉积物中移动——尽管我们还不知道如何移动。”“这不是一个研究得很好的东西，”沃内尔说。

虽然这项分析可以让科学家们弄清楚DNA是来自一个人还是几个人，但还不足以让研究人员弄清楚样本中有多少人。马克斯·普朗克人类历史科学研究所所长约翰内斯·克劳斯（Johannes Krause）说，这也不能真正让研究人员确定关系，至少目前是这样。

尽管如此，这项技术还是为研究人员提供了难以置信的机会。它创造了一种新的方法来确定早期人类是否存在于某个地点，即使我们没有骨头。斯图尔特说，这一点很重要，因为这意味着，比方说，尼安德特人不一定非得死在洞穴里才能留下基因足迹。它可能只是在那里撒尿或大便，留下了一个基因标记，让古生物学家在几千年后去寻找。”利物浦大学人类古生态学系主任兼主任基思·多布尼（Keith Dobney）没有参与这项研究。

克拉斯说，关于尼安德特人何时灭绝，杰尼索瓦人究竟住在哪里，还有很多问题。找到更多的遗体——无论是化石还是生化——是我们回答这些问题的唯一途径。现在我们有了一种新的方法来做这件事。