
来自40万年前的“分子密码”,被我国科研团队解密。利用创新的酸蚀刻微损取样技术,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员付巧妹团队联合多家单位,在不破坏化石完整形态的前提下,成功从北京周口店、安徽和县、河南孙家洞遗址出土的直立人牙齿化石中获取了关键蛋白数据。这是全球范围内首次从直立人化石中提取谱系特征遗传信息,5月13日,相关研究成果在《自然》杂志在线发表。
直立人是第一种走出非洲的古人类,广泛扩散至欧亚大陆及东南亚,在人类演化进程中占据着不可替代的地位。但受限于直立人的化石珍贵、不可破坏,科学界对直立人遗传特征的研究,始终是演化领域的空白。
利用距今约40万年的6颗中更新世直立人牙齿化石,我国科研团队率先取得突破。“对牙釉质的蛋白研究,往往需要取样大量釉质,这对化石的形态影响较大。”付巧妹介绍,为此,研究团队创新采用了一套近乎“无损”的技术——酸蚀刻法微损取样技术,仅消耗小面积的表面牙釉质,能在基本不影响化石形态的前提下,高效获取内源性蛋白。
实验取样的6颗牙齿化石中,其中1颗来自北京周口店北京人遗址,距今约42万年;其余样本分别来自和县、孙家洞遗址。“化石历经近40万年的岁月,这对我们获取古蛋白组数据提出了巨大挑战。即使在相对稳定的牙釉质封闭环境中,蛋白质也经历了深度降解、断裂与化学修饰,能看到的信号极其微弱。”付巧妹表示,研究团队首次将酸蚀刻法微损取样技术应用于中更新世直立人化石,经过多次重复实验,并运用3种软件对原始谱图进行交叉比对,从样本中获取了东亚迄今最古老的古人类蛋白组,时限从约16万年前推至至少40万年前。
基于对相关数据的分析,科研团队还勾勒出一幅未知的人类演化图景:40万年前以周口店为代表的东亚直立人,不仅是一个独特的演化群体,更是现代人类基因库中古老基因的源头之一。这项研究重塑了中更新世东亚古人类群体互动网络的认知,并将古蛋白质组学从辅助工具跃升为破解人类演化史的核心手段之一。
来源:北京日报
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