庇里牛斯山洞穴裡的3萬年前女性帶有中歐人DNA

一塊在巴黎一家研究機構裡存放了數十年的骨頭碎片，產出了迄今在歐洲西南部取得的最古老現代人基因體。骨頭的主人是一名女性，生活在庇里牛斯山脈西端、法屬巴斯克地區的伊斯圖里茨洞穴（Isturitz）一帶，她的大部分DNA與同時代的其他西歐人相符。但有一小部分並非如此。這部分指向與今日捷克相關的狩獵採集者，他們遠在東方約一千五百公里之外。

這段東方血統之所以重要，是因為關於冰河時期歐洲的主流看法一直認為，西部與東部在遺傳上彼此隔絕。早先的基因體顯示，兩個譜系在數千年間幾乎沒有混合，儘管從伊比利半島到俄羅斯平原，人們的石器、墓葬和雕刻小像看起來十分相似。伊斯圖里茨的這名女性首次從歐洲最西南端提供了遺傳證據，顯示基因曾跨越這道分界。

這項研究由維也納大學的Pere Gelabert與Ron Pinhasi主導，合作者來自西班牙、法國、義大利，以及哈佛大學David Reich的實驗室，成果發表於《科學進展》（Science Advances）。研究新增了三個格拉維特文化時期的基因體（格拉維特文化是約3.4萬年前至2.5萬年前遍布歐洲的狩獵採集文化），還納入直接從末次冰期最寒冷階段的洞穴沉積物中萃取的人類DNA。

「我們的研究結果顯示，歐洲東部與西部的族群並不像先前認為的那樣在遺傳上相互隔絕。」Gelabert在隨論文發布的一份聲明中表示。

塵封數十年的館藏骨頭解讀出基因體

伊斯圖里茨的這塊骨頭出土於1950年代的發掘，此後一直保存在巴黎的人類古生物研究所（Institut de Paléontologie Humaine）。Pinhasi於2013年取樣，牛津大學以放射性碳對其直接定年，結果為26,030年（誤差正負220年），研究團隊據此推算，換算成曆年約為距今3萬年。DNA由維也納與哈佛醫學院共同處理。

古DNA以短小、受損的片段形式保存下來，並淹沒在細菌DNA之中。為了把人類DNA撈取出來，團隊使用了一種捕獲套組，鎖定人類基因體之間常見差異的一百多萬個已知位點。他們從兩份萃取物製備的八個定序文庫中，取得其中454,258個位點，估計汙染率低於5%。這讓伊斯圖里茨女性躋身迄今定序位點最多的格拉維特個體之列。

第二個高品質基因體來自一名胎兒。在義大利南部奧斯圖尼（Ostuni）附近的一處洞穴中，考古學家曾發現一名約2.76萬年前下葬的女性，與她一同埋葬的還有一具胎兒遺骸。新資料（467,368個位點）顯示，胎兒是男孩，是她的一等親屬，很可能是她的兒子，而他的父親很可能與母親來自同一族群。

第三具骨骼遺存是2021年在西班牙北部坎塔布里亞的丘芬洞穴（Chufín）發現的一顆女性牙齒，降解嚴重，含有5%至10%的現代DNA汙染。只有19,895個位點通過篩選，足以確定她的族群歸屬，卻不足以深入研究。她生活在約2.6萬年前。

第四份樣本完全不含骨頭。末次冰盛期（約2.65萬年前至1.9萬年前）的人類骨骼極為罕見，因此團隊對坎塔布里亞埃爾米隆洞穴（El Mirón）中一層距今約2.2萬年的沉積物進行定序。在101輪定序中，他們讀取了超過10億個DNA片段，找到294,109個獨特的人類片段，並在剔除所有不帶古老分子典型化學損傷的片段後，保留了14,737個資訊位點。這些泥土很可能含有多個人的DNA，而且男性可能多於女性。

冰河時期的兩大譜系並非彼此隔絕

這一時期的基因體主要分為兩大類群。富爾諾爾（Fournol）類群以法國西南部的一處洞穴命名，主導西部，源自以比利時戈耶洞穴（Goyet）一名3.5萬年前個體為代表的譜系。維斯特尼采類群以捷克著名的下維斯特尼采（Dolní Věstonice）遺址命名，主導中歐與義大利。在此之前，兩者之間記錄最明確的混合出現在比利時，那些個體生活在2.8萬年前至2.6萬年前，位於東部類群分布範圍的西緣。

伊斯圖里茨女性主要屬於富爾諾爾類群。但統計檢定顯示，與冰期高峰之前在法蘭西－坎塔布里亞地區取樣的任何其他個體相比，她與維斯特尼采類群共享的遺傳變異更多；而從10萬多個候選模型中選出的最佳擬合譜系樹，將她建模為一個類富爾諾爾族群，並接受了來自與維斯特尼采類群祖先關係密切之人群的基因流入。先前定序的一名巴黎盆地奧爾梅松（Ormesson）個體生活在31,822年前至29,970年前，也帶有類似訊號。

一種根據混合DNA片段隨世代推移而變短的規律來定年的方法，將這次混合定在3.25萬年前至3.15萬年前，比這名女性生活的年代早幾千年。從伊斯圖里茨到下維斯特尼采的直線距離約1500公里，大致相當於倫敦到羅馬的距離，橫跨一片冰河時期的大陸。

作者把這項結果與洞穴本身連結起來。伊斯圖里茨保存著南歐最豐富的冰河時期可攜式藝術品收藏之一，長久以來被視為一處聚集地，各個群體在此集體狩獵、交換物品、尋找伴侶。它位於歐洲大陸通往伊比利半島的主要通道上。這份基因體支持一種看法：這個十字路口交會的不只是器物，也有人群。

新基因體也提供了個人層面的細節。遺傳性狀預測顯示，他們都是深色皮膚、深色頭髮與棕色眼睛。伊斯圖里茨女性和奧斯圖尼男孩從父母雙方繼承到完全相同的DNA相對較少，代表他們的父母並非近親；他們所屬族群的有效族群大小分別估計為235人和160人，高於其他任何已取樣的格拉維特個體。

西部族群撐過了最嚴酷的冰期

來自東方的這股基因流並沒有取代任何人。丘芬女性、伊斯圖里茨女性和埃爾米隆沉積物都屬於同一個西部譜系，顯示西南歐在約3萬年前至2萬年前維持了遺傳連續性。這與早期研究者根據牙齒形態推斷約2.8萬年前曾發生族群更替的說法相矛盾。

沉積物的結果把這條譜系延續到冰河時期最嚴酷的階段，當時西南歐是一處避難所。在此之前，涵蓋那個時期梭魯特文化的遺傳樣本只有三份，其中兩份品質很差。埃爾米隆的這層沉積物在沒有任何一塊人骨的情況下，增添了第四個資料點。

丘芬女性帶有名為U8的母系譜系，與保加利亞巴喬基羅洞穴（Bacho Kiro）一名早期個體屬於同一大譜系。它的一個亞群U8a在今日歐洲相當罕見，但在現代巴斯克人中相對常見。論文指出了這種重疊，但並未主張兩者有直接的後裔關係。

東方訊號從何而來仍無定論

作者為東方訊號提出了兩種解釋。一種是格拉維特時期確實發生過接觸：一些人或其後代向西遷移，並與當地群體生兒育女。另一種是存在一個更古老的祖先成分，早於戈耶譜系，並且早已存在於部分西部族群中。由於西南歐目前還沒有更早的奧瑞納文化基因體，第二種情境無法排除。

團隊傾向單次接觸，理由有二：比利時更早的奧瑞納文化樣本中沒有這個訊號，而在3萬年前之後取樣的所有西南歐個體中，這個訊號都消失了。但定年本身假設混合是由一次而非多次事件造成，而且對奧爾梅松的估算並未達到統計顯著性。

樣本數很少。三名新個體和一層沉積物加入了約25名擁有全基因體資料的格拉維特個體之列，這份族群紀錄橫跨將近1萬年。將這名女性與東部狩獵採集者相比較的檢定中，有一項並不顯著，而且這些資料無法指出東方來源究竟是哪一個群體。沉積物DNA也有其自身的問題：它混合了多個人的遺傳物質，而且很難對應到沉積層中的某個確切時間點。

她的基因也沒有透露她本人的行跡。這份東方血統是透過她的祖先，在她出生前好幾代就已抵達伊斯圖里茨。

關於歐洲冰河時期DNA的常見問題

歐洲西南部最古老的人類基因體是哪一個？

伊斯圖里茨女性的基因體來自法屬巴斯克地區一塊距今約3萬年的骨頭，是目前歐洲西南部現代人最古老的全基因體資料。它涵蓋454,258個資訊位點，在這個時期的個體中名列前茅。

格拉維特文化是什麼？

格拉維特文化是約3.4萬年前至2.5萬年前遍布歐洲的狩獵採集文化，以雕刻的女性小像、精心安排的墓葬，以及從大西洋到俄羅斯平原共通的工具風格聞名。在遺傳上，這個文化的人群分為一個西部類群與一個中歐類群。

科學家能從洞穴泥土中取得人類DNA嗎？

可以。沉積物中可能保留人類和動物脫落的DNA痕跡。在西班牙的埃爾米隆洞穴，團隊從一層距今約2.2萬年的沉積物中讀取了超過10億個DNA片段，取得14,737個人類資訊位點，足以辨識曾在當地生活的族群。

冰河時期東歐和西歐的人有親緣關係嗎？

他們擁有久遠的共同祖先，而這項研究顯示，他們的分支後來也曾再度相遇。伊斯圖里茨女性的基因體帶有一股與中歐群體相關的基因流入，根據團隊估計，這股基因流在3.25萬年前至3.15萬年前之間抵達。

下一步將探查伊斯圖里茨最古老的地層

團隊接下來希望針對伊斯圖里茨洞穴本身最古老的奧瑞納文化地層進行沉積物定序，特別是聖馬丁廳（Salle Saint-Martin）的C4層，以釐清東方血統是隨格拉維特文化而來，還是早已存在。論文於2026年3月31日收稿，9月9日接受，並於2026年10月23日在《科學進展》發表。

參考文獻：Gelabert et al., “Early Gravettian genomic data from Western Europe reveal population movements before the LGM,” Science Advances, 2026. DOI: 10.1126/sciadv.aeh6128

標籤: 考古學, El Mirón, Isturitz, University of Vienna, 冰河時代, 古DNA