震驚！洞穴壁竟藏古人DNA，專家都沒想到

近期發表在《自然·通訊》上的一項研究：科學家首次證實，古人類的DNA能夠在洞穴巖壁上保存數千年。

該研究隸屬于第一藝術多學科研究項目，項目原本的核心目標是對巖畫顏料開展年代測定與化學分析，DNA研究是其中的配套拓展方向。

研究團隊走遍伊比利亞半島的11座史前洞穴，從西班牙的阿爾塔米拉、馬爾特拉維索到葡萄牙的埃斯庫拉爾，一共選取24處巖畫面板開展采樣。

采樣的巖畫多以紅赭石繪制，以線條、圓點等抽象符號為主，同時也涵蓋了馬爾特拉維索洞穴的手印模板、阿爾塔米拉洞穴的具象壁畫等不同類型，覆蓋舊石器時代巖畫的多種表現形式。

為盡可能保護珍貴的巖畫，采樣過程格外謹慎。

大部分樣本用無菌手術刀輕輕刮取極少量的顏料與方解石碎屑，部分站點采用牙科鉆、無菌拭子取樣，或是收集自然脫落、隨滴水掉落的顏料碎片；對空白巖壁的對照樣本，也會先用圖像增強技術確認無顏料痕跡后再取樣。

除了巖壁，他們還采集了洞穴地面沉積物，包括疑似古人研磨顏料的區域，甚至還有一根來自阿爾塔米拉洞穴、內壁沾有紅赭石的鳥骨：考古學家推測，這根骨頭曾被當作噴槍，古人通過它將顏料吹到巖壁上。

在分析巖壁樣本之前，研究團隊先檢測了洞穴沉積物的DNA，以此判斷整個洞穴的基因保存條件。

結果令人驚喜：多個洞穴的地層中都找到了豐富的史前哺乳動物DNA，在萊斯佩德羅塞斯洞穴里，甚至出現了抹香鯨的基因痕跡。

這印證了考古學界的猜想：當時的伊比利亞狩獵采集者已經懂得捕獵海洋哺乳動物，海洋資源是他們食譜的重要組成部分。

但令研究人員意外的是，沉積物中竟保存著古人類的線粒體DNA，尤其是科瓦隆洞穴的沉積物樣本保存質量格外出色，含量最高的一份樣本能測出近兩萬七千條獨特的人類線粒體DNA片段，現代人類污染占比僅0.1%，說明這些洞穴的環境非常適合DNA留存。

真正的發現來自巖壁樣本。

在包含分樣的上百份巖壁樣本中，研究團隊一共在5份原始樣本里找到了可信的古人類DNA：其中1份來自埃斯庫拉爾洞穴帶顏料的方解石殼層，另外4份都來自巖畫附近的空白巖壁。

而更關鍵的是，這5份樣本呈現出兩種截然不同的沉積特征。

有兩份樣本（一份帶顏料、一份空白）只檢測出人類DNA，完全沒有其他哺乳動物的基因。

洞穴地面沉積物中如果存在人類DNA，通常都會伴隨大量動物DNA的痕跡；如果DNA是被泥土或滲水帶到巖壁上的，大概率也會攜帶動物基因。

因此研究人員判斷，這兩份僅含人類DNA的樣本，更可能是古人直接接觸巖壁留下的：可能是作畫時手扶過巖壁，可能是吹顏料時濺上的唾液，也可能是汗水等體液，這些直接接觸，把人類的基因牢牢鎖在了礦物表面。

剩下的3份樣本則同時含有人類和動物DNA，更可能是間接沉積的結果：比如古人踩過地面泥土后又觸摸巖壁，或是洞穴滲水把地層中的DNA帶到了墻壁上。

雖然樣本量有限，但這些DNA已經能傳遞不少信息。

科瓦隆洞穴兩份空白巖壁上的DNA，聚類在西方狩獵采集者的遺傳變異范圍內，和已知的維拉布羅納、奧伯卡塞爾古人群體遺傳特征接近，線粒體單倍群也屬于歐洲狩獵采集者中最常見的U5a’b亞型。

通過性染色體的覆蓋比例，研究人員還能判斷：三份混有動物DNA的巖壁樣本，DNA都主要來自女性；而埃斯庫拉爾洞穴那份僅含人類DNA的空白樣本，則更可能來自男性。

埃斯庫拉爾的帶顏料樣本因DNA數據量不足，無法完成人群歸屬和性別判斷。

關于這些DNA的年代，研究團隊通過DNA的特征性脫氨基損傷進行了估算——古DNA會隨時間推移出現末端堿基損傷，就像基因的歲月印記。

結合洞穴考古背景判斷：埃斯庫拉爾洞穴在距今四五千年的銅石并用時代就被完全封存，直到1963年才因采石重新打開，因此巖壁上的DNA至少有四五千年歷史，甚至可能追溯到更久遠的舊石器時代晚期。

科瓦隆洞穴巖壁DNA的損傷程度，和當地馬格德林文化（距今約1.45萬到1.15萬年）地層沉積物的DNA大致相近，不排除來自同一時期的可能，但僅通過損傷程度只能確定最小年齡，無法精確認定年代。

但這絲毫不影響這項發現的分量。

它第一次證明，洞穴巖壁本身就是一座史前人類的基因檔案館，哪怕是沒有巖畫的普通洞穴，也可能通過巖壁上的DNA，還原出曾經在此活動的人群、他們的性別，甚至在洞穴里的活動范圍，不用大規模挖掘地層，只需要刮取極少量巖壁粉末，就能獲得珍貴的遺傳信息。

幾萬年前，人類在黑暗洞穴里用火光照亮巖壁，留下屬于自己的印記。

今天，我們用最精密的技術，從那些幾乎看不見的痕跡里，重新讀懂他們的存在。