科學

中國蝙蝠洞出土逾1,300件丹尼索瓦人石器與首件前臂骨

Peter Finch

數十年來,人類對丹尼索瓦人的所知幾乎全部來自西伯利亞阿爾泰山脈一座洞穴中發現的少數骨骼與牙齒碎片。丹尼索瓦洞賦予了這個物種名稱——也因為該海拔高度的古代DNA保存狀況極佳,賦予了其分子身分。但他們始終沒有找到一副骨架,從未發現過任何手臂骨,也從未在受控的考古發掘脈絡中辨識出由他們雙手製作的石器。

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的團隊,如今在中國西南部雲南省的一座石灰岩洞穴中,辨識出五件丹尼索瓦人標本——其中包括有史以來首次從這些遠古人類身上發現的前臂骨。伴隨這些標本的,還有超過1,300件石器,首次保存了丹尼索瓦人行為的直接考古紀錄。

蝙蝠洞發現了什麼

蝙蝠洞——這個名稱在中文裡意指「蝙蝠棲息的洞穴」——位於雲南省,靠近中國西南部接壤東南亞邊境的地帶。發掘工作從更新世沉積物中出土了超過60,000件骨骼碎片。絕大多數是動物遺骸——洞熊、鬣狗、有蹄類——但一項系統性的篩選計畫從中挑出了一小部分進行更深入的分析。

經由這項篩選,有五件標本被歸屬於丹尼索瓦人:兩塊頭骨碎片、一塊橈骨(前臂骨),以及兩顆牙齒。這塊橈骨是迄今在任何地點發現的第一件丹尼索瓦人前臂骨,也是目前發現最長的丹尼索瓦人肢骨——這件標本足夠完整,得以直接將其形狀與尼安德塔人及現代人類的前臂解剖結構進行比較。

包裹這些標本的沉積層經定年約在167,000至134,000年前之間——屬於海洋同位素階段6,這是一個寒冷時期,當時北半球大部分地區覆蓋著冰川,歐亞大陸的人類族群正不斷推進其分布範圍的邊緣。

他們如何辨識這些骨骼

要在數萬件混雜的骨骼碎片中辨識出遠古人類材料,需要分子層面的方法。該研究所團隊使用了兩種互補的技術。

第一種是「質譜動物考古學」(ZooMS),它從骨骼中提取短鏈膠原蛋白胜肽,並與已知蛋白質序列的參考資料庫進行比對。不同物種會產生略有差異的胜肽模式;ZooMS即使對太小或保存狀況太差而無法進行DNA分析的碎片,也能標記出類似人類的膠原蛋白。ZooMS的篩選辨識出一組候選標本屬於人亞科。

第二種技術是「古蛋白質體學分析」,用以確定物種歸屬。在溫暖緯度的沉積物中,骨骼中的古代蛋白質比DNA存活得更久。透過定序蛋白質片段並與參考資料庫比對,團隊確認這五件標本帶有丹尼索瓦人特有的蛋白質特徵——正如阿爾泰材料所知的那樣——而非現代人類,也非尼安德塔人。

這種雙重確認——先以ZooMS進行篩選,再以蛋白質體學進行身分核對——正逐漸成為DNA保存狀況不佳、無法進行遺傳學方法之遺址的標準流程。雲南的亞熱帶氣候使得DNA在這種深度下幾乎不可能存活;同樣以蛋白質為基礎的方法,已經為多個東亞遺址開啟了系統性篩選的大門,否則這些遺址在分子層面上將始終是未知的。

文化紀錄:1,300件石器

從與丹尼索瓦人標本相同的地層層位出土的1,300件石器,代表著首次在受控的發掘脈絡中,將石器工業與這個人亞科族群連結起來。原始的丹尼索瓦洞確實出土過工具——但在那個多物種共居的遺址中,要區分哪些人工製品是由丹尼索瓦人、尼安德塔人或現代人類所製作,在方法上極為複雜。

蝙蝠洞呈現出更清晰的圖像。這五件人亞科標本是相關地層中唯一偵測到的非現代人類存在,而石器組合直接覆蓋或與這些地層共享。

這批石器組合主要以石片為主——由當地可取得的河礫石打製而成——並帶有與刮削和切割工作相符的二次加工碎片。目前沒有報導顯示存在石葉技術或長距離原料運輸的證據。這套工具組是務實且因地制宜的,顯示蝙蝠洞的丹尼索瓦人以高效、當地取材的石材來開發區域資源。

解剖結構揭示了丹尼索瓦人身體的什麼

蝙蝠洞的橈骨為丹尼索瓦人的形態學知識增添了可觀的內容。在這項發現之前,丹尼索瓦人的身體描述幾乎完全依賴DNA推論——基於共享與分歧的基因組變異與尼安德塔人進行比較——再加上丹尼索瓦洞原始指骨和牙齒的分子分析。

這塊來自雲南的橈骨結構粗壯。在橫截面形狀上,它比現代人類的前臂骨更接近尼安德塔人——與重度肢體使用或強壯上半身活動相符。但在整體比例上,這塊骨頭落在與現代人類解剖結構重疊的範圍內,顯示丹尼索瓦人在形態上並非單純的「東方尼安德塔人」。正如DNA所顯示的,他們是一個獨特的譜系,擁有共享但分開的演化歷史。

蝙蝠洞如今以標本數量計,成為世界上第二豐富的丹尼索瓦人遺址,僅次於丹尼索瓦洞本身。結合青藏高原的夏河下頜骨——經由蛋白質體學鑑定,年代約在160,000年前——丹尼索瓦人在東亞和東南亞的圖像開始有了空間上的輪廓。

關於丹尼索瓦人的常見問題

丹尼索瓦人是誰?

丹尼索瓦人是一個與尼安德塔人密切相關的遠古人類族群。他們主要透過DNA來定義——這些DNA是從西伯利亞丹尼索瓦洞發現的指骨、牙齒和部分頭骨碎片中提取的。他們大約在400,000年前從通往尼安德塔人的譜系中分離出來。亞洲和太平洋部分地區的現代人類,因古代混血事件而帶有高達百分之五的丹尼索瓦人血統。

為什麼前臂骨如此重要?

在蝙蝠洞之前,從未鑑定出任何丹尼索瓦人肢骨。肢骨讓研究人員能夠比較不同物種之間的身體比例和使用模式——這在過去對丹尼索瓦人來說是不可能的。蝙蝠洞的橈骨提供了第一個丹尼索瓦人手臂的直接解剖測量數據。

1,300件石器告訴了我們什麼?

它們證實丹尼索瓦人在中國這個地區製造並使用了石器——這是過去從他們在多物種共居遺址中的存在所推斷出來的,但從未在單一物種佔據的地層脈絡中直接確認。蝙蝠洞的石器組合是第一個能以合理考古信心歸屬於丹尼索瓦人的石器工業。

接下來會發生什麼

蝙蝠洞的材料將丹尼索瓦人的已知地理分布範圍大幅向南延伸——從西伯利亞到亞熱帶的雲南。這個物種是否進一步分布到東南亞,以及持續了多久,仍然是個開放的問題,目前正在相關遺址進行的發掘工作已開始著手解答。

在蝙蝠洞使用的蛋白質為基礎的鑑定方法,正被系統性地應用於中國南部和東南亞大陸的洞穴遺址。已有數個遺址產生了人亞科膠原蛋白訊號;物種歸屬正在等待發表。

蝙蝠洞標本的完整形態學描述,包括橈骨的詳細比較解剖學,預計將作為一項配套研究發表。

參考文獻:中國科學院古脊椎動物與古人類研究所,〈雲南省蝙蝠洞的丹尼索瓦人標本〉,《自然》,2026年。DOI: 10.1038/s41586-026-10976-9

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