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文章編號:91410865
A MALE DENISOVAN MANDIBLE FROM PLEISTOCENE TAIWAN
來自更新世台灣的丹尼索瓦男性下顎骨
TAKUMI Tsutaya 蔦谷 匠 , RIKAI SAWAFUJI , ALBERTO J. TAUROZZI , ZANDRA FAGERNÄS , IOANNIS PATRAMANIS , GAUDRY TROCHÉ , MEAGHAN MACKIE , TAKASHI GAKUHARI , HIROKI OOTA , [...] , AND FRIDO WELKER +5 authors Authors Info & Affiliations
SCIENCE 10 Apr 2025 Vol 388, Issue 6743 pp. 176-180
DOI: 10.1126/science.ads3888
Editor’s summary
Denisovans are a Pleistocene hominin lineage first identified genomically and known from only a few fossils. Although genomic studies suggest that they were widespread throughout Asia, fossils of this group have thus far only been identified from regions with cold climates, Siberia and Tibet. Tsutaya et al. used ancient proteomic analysis on a previously unidentified hominin mandible from Taiwan and identified it as having belonged to a male Denisovan. This identification confirms previous genomic predictions of the group’s widespread occurrence, including in warmer climates. The robust nature of this mandible is similar to that seen in a Denisovan one from Tibet, suggesting that this is a consistent trait for the lineage. —Sacha Vignieri

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Abstract
Denisovans are an extinct hominin group defined by ancient genomes of Middle to Late Pleistocene fossils from southern Siberia. Although genomic evidence suggests their widespread distribution throughout eastern Asia and possibly Oceania, so far only a few fossils from the Altai and Tibet are confidently identified molecularly as Denisovan. We identified a hominin mandible (Penghu 1) from Taiwan (10,000 to 70,000 years ago or 130,000 to 190,000 years ago) as belonging to a male Denisovan by applying ancient protein analysis. We retrieved 4241 amino acid residues and identified two Denisovan-specific variants. The increased fossil sample of Denisovans demonstrates their wider distribution, including warm and humid regions, as well as their shared distinct robust dentognathic traits that markedly contrast with their sister group, Neanderthals.
該篇論文 截文 的中文翻譯
位於南西伯利亞阿爾泰山丹尼索瓦洞穴,出土的碎骨和牙齒 DNA,丹尼索瓦人被認定為與尼安德特人和現代人類不同的人類群體。
他們的核基因組表明,丹尼索瓦人形成了自己的進化支,與尼安德特人是姐妹群體,兩個進化支之間的基因組分歧發生在 40 多萬年前(我們將這個進化支的所有成員稱為丹尼索瓦人)。
遺傳證據也顯示丹尼索瓦人、現代人類和尼安德塔人之間存在基因流動。對現代人類群體中丹尼索瓦人 DNA 滲入的研究表明,存在多個基因組上不同的丹尼索瓦人群體,他們曾廣泛分佈於東亞大陸,可能還分佈在東南亞島嶼的某些地區。
在澎湖1號分離出的51個蛋白質的4241個胺基酸殘基中,5個蛋白質的5個變異位點為丹尼索瓦人特有的或系統發育相關的變異
在澎湖1號的成釉蛋白(AMBN;M273V)和膠原蛋白α-2(I)鏈(COL1A2;R996K)中鑑定出兩種與丹尼索瓦人相關的衍生氨基酸序列變異,分別顯示第17號肽和第28號肽其深度。

AMBN 和 COL1A2 在我們的澎湖 1 資料集中均具有較高的序列覆蓋率(分別為 35.8% 和 67.7%)。
在大多數現代人類群體中,AMBN 的丹尼索瓦型變異 (M273V) 對應的單核苷酸多態性 (SNP) 等位基因 (rs564905233) 的頻率不到 1%,但在菲律賓 ( 35 ) 中的頻率為 21.22% ( n =104) 。遺傳證據表明,菲律賓是丹尼索瓦人基因滲入的地區之一。
COL1A2 的衍生變體 (R996K) 目前僅在澎湖 1 號、夏河 1 號、夏河 2 號和丹尼索瓦 3 號中發現。
牙釉質蛋白亞型編碼於性染色體上,且僅在琺瑯質中表達,可用於確定個體的遺傳性別。
從澎湖1號酸蝕牙釉質表面,我們鑑定出雄性特異性標記物牙釉蛋白Y亞型(AMELY),其序列覆蓋了23個診斷位置中的11個(42),深度高達44個肽段(圖2C)。表格 S18 至 S20)。僅根據 AMELY 特有的胜肽段計算,AMELY 的胺基酸序列覆蓋率在 Penghu 1 中為 48.9%(表 S19)。此證據顯示澎湖 1 號在基因上屬於男性(補充文 S5)。
這些發現為了解東亞大陸中晚更新世古人類提供了見解。首先,澎湖1號透過直接的分子證據擴大了已知的丹尼索瓦人的地理範圍。澎湖位於丹尼索瓦洞東南方約 4,000 公里處,夏河東南方約 2,000 公里處。
澎湖 1 號下顎骨的鑑定為丹尼索瓦人下顎骨,證實了現代人類基因組研究的推論,即丹尼索瓦人廣泛分佈於東亞)。
丹尼索瓦人生活在不同的地理和氣候帶——冬季漫長而寒冷的大陸性氣候(丹尼索瓦洞穴;北緯 51°);屬於高山亞北極氣候,海拔 3280 公尺(夏河;35°N);到低緯度(澎湖:北緯 23°)較溫暖、濕潤的靈活性,顯示出它們的適應度氣候,顯示出它們較溫暖的氣候的適應力,顯示出它們對氣候溫暖的靈活性。
雖然台灣在低海平面冰期的古氣候比今天冷 ,但先前的元素分析顯示,水牛 ( Bubalus ) 與澎湖 1 大致同時出現 。水牛是現今東南亞的代表性動物,暗示著與西伯利亞南部和西藏形成鮮明對比的環境。這樣的環境與最近模型模擬估計的丹尼索瓦人的偏好棲息地相容。
其次,隨著澎湖1號分子證據的增加,現在有了兩顆帶有牙齒的下顎骨(夏河1號和澎湖1號)和兩顆臼齒(丹尼索瓦人4號和8號),可以更有信心地討論丹尼索瓦人的形態特徵。
綜上所述,這些化石顯示丹尼索瓦人具有以下特徵:下頜體厚而低,前牙弓寬,牙齒大(尤其在臼齒中明顯),前臼齒根強健且有分支趨勢,M2根比M1根更長且更強健,M2 近遠中根舌側之間有明顯的額外根,以及M3發育不全的趨勢(如果這些磨牙和三臼湖4 號和 8 號也遵循最後一種趨勢)。
在現存的古人類化石中,來自華東安徽和縣的下顎骨和牙齒表現出大部分或全部這些特徵,這表明該遺址的頭骨和牙頜遺存也屬於丹尼索瓦人進化枝,【但在(第24號參考文獻)中有不同的解釋]。
丹尼索瓦人化石中的這些特徵與根據 DNA 甲基化模式重建的丹尼索瓦人骨骼形態不同 ,這表明他們的下顎突出程度、髁狀突大小以及下顎前部的寬度和高度大於現代人類,並且大於或與尼安德特人相當。
然而,這項重建數據來自丹尼索瓦洞穴的基因組數據,而丹尼索瓦人的下顎骨尚未在那裡被發現。
第三,已通過分子性別鑑定的丹尼索瓦人化石包括來自丹尼索瓦洞穴的兩顆大臼齒(Denisova 4 和 8)和本研究中發現的粗壯的澎湖 1 號下顎骨,它們均被鑑定為男性。這就提出了一個問題:這些強健的特徵是否歸因於男性,而其他一些具有更纖細的牙頜特徵的亞洲化石(例如,中國東北的金牛山,其形態學上被鑑定為雌性)可能是丹尼索瓦人雌性。然而,要解決這個問題,需要更多包含分子資訊的化石材料。
除了這些不確定性之外,現在已經清楚的是,在歐亞大陸中更新世晚期至晚更新世早期,共存著兩個截然不同的人類群體——牙齒較小的尼安德特人,他們擁有高而纖細的下顎骨,以及牙齒較大的丹尼索瓦人,他們擁有低而強健的下顎骨(作為一個群體或男性特徵)。由於後一種形態在非洲和歐亞大陸的早更新世晚期至中更新世早期的化石中很少見或不存在,所以它們並不是之前所認為的原始保留形態,而可能是在丹尼索瓦人進化支中在 40 多萬年前與尼安德特人基因分離後發展或增強的。
近期在東南亞島嶼[弗洛勒斯人和呂宋人]和南非[納萊迪人]的發現,凸顯了人屬的多樣化進化,與智人的譜系形成了鮮明對比。丹尼索瓦人的牙頜形態可以被解釋為我們人類中發生的另一種獨特的演化。
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文章編號:91411951
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