2013年,两个探洞者在南非约翰内斯堡西北约四十公里处,钻进一个被称为“新星”的洞穴系统深处。他们穿过仅能容一人勉强挤过的狭窄裂隙,掉进一个从未被现代人踏足过的洞室。头灯照亮的景象让他们屏住了呼吸:地面上散落着成片的骨化石,层层叠叠,仿佛某个古老的遗产刻意被安放在这里。那些骨头不是零星的碎片,而是完整的骨架,保持着交叠的姿态,像是沉睡了几十万年。
更怪的是,这些化石所在的位置,距离洞穴入口很远,通道极其难走,部分地段甚至需要贴地爬行。随后的系统发掘里,研究人员一共清理出1550多块化石,属于至少23个个体。它们属于一个此前科学界完全不知道的古人类物种——纳莱迪人。在那个漆黑幽深的洞穴深处,一个谜团被埋下了:这些远古同类是怎么进去的?
自从第一块纳莱迪人骨骼出土,解释它们出现在岩洞深处的努力就从未停止。最引人浮想联翩的一个假说认为,这是纳莱迪人有意为之——它们把死去的同伴拖进这个地下迷宫,安置在特定的洞室里。如果真是这样,那就意味着一个脑容量只比橙子略大的远古人类,却有了类似哀悼或者葬仪的复杂行为。这在古人类学界无异于投下一枚深水炸弹,立刻引发了激烈的争论。很多人拒绝接受,因为证据太单薄了。
十三年后,一场用牙釉质蛋白做的新分析,给这个谜团添上了一笔极具冲击力的色彩。研究人员在提取了所有已知纳莱迪人骨骼的蛋白质信号之后,没有得到一个雄性个体的迹象。也就是说,那些被安放在洞穴深处的二十个个体,看起来都是女性。这项发现被一些科学家视作目前最清晰的证据,暗示纳莱迪人对待逝者的方式,确实与绝大多数动物截然不同。
要理解这个结论有多惊人,得先从那个洞穴和那群骨头说起。新星洞穴的化石层位于地下三十多米,要抵达那里,现代研究者必须穿过一条最窄处只有十九厘米的垂直裂隙,这个通道还被叫作“超人爬道”,因为只有体型极瘦的人才能挤进去。从地质和埋藏学的角度看,水流冲刷或者肉食动物拖拽,都很难把上百块不再有关节连接的骨头搬进如此幽深的角落里,更不可能让它们如此密集地聚在一起。于是,问题从一开始就不是“这些骨头是不是人”,而是“它们为什么出现在这里”。
2015年,南非威特沃特斯兰德大学的李·伯杰带领的团队首次提出,纳莱迪人也许是有意识地处理自己的死者。他们观察到,洞室地面似乎有被挖过的痕迹,骨骼姿态不像是自然堆积,有些地方还呈现出类似坟墓的浅坑结构。更为大胆的推论接踵而至:洞穴壁上找到了被熏黑的区域,部分岩石表面有被刮擦、刻画的线条,这暗示纳莱迪人可能举着火把照明,甚至留下了某种记号或图案。如果把所有这些线索拼起来,一个惊人画面就浮现了——一群小脑袋的古人类,用火焰照亮暗路,把死者安置在洞穴深处,可能还举行了某种告别仪式。
然而这个画面,一直被巨大的怀疑所包围。很多考古学家指出,所谓的“坟墓”只是天然凹坑,炭黑痕迹可能来自野火或者蝙蝠粪的化学作用,而那些线条也许不过是水流或者动物蹭出来的刮痕。在没有更过硬的证据之前,单凭这些很难说服学界接受纳莱迪人具备埋葬死者的能力。毕竟,哪怕是最乐观的推测,纳莱迪人的脑容量也只有不到600毫升,和黑猩猩相当,离能够进行抽象思考和仪式行为的智人还差了一大截。
在这种僵持的局面下,蛋白质证据带来了新的切口。丹麦哥本哈根大学的帕莱萨·马杜佩和她的同事,把目光投向了纳莱迪人牙齿外面那层坚硬光滑的牙釉质。牙釉质是脊椎动物身体中最坚硬的结构,在矿化的过程中,会把一些蛋白质紧紧包裹在羟基磷灰石晶体的纳米级孔隙里。这些蛋白质就像被封存在微型水泥里的分子时间胶囊,被地质年代里的细菌啃食和化学侵蚀的速度,远比DNA慢得多。DNA在高温潮湿的环境下,可能几万年就降解到无法读取,但牙釉质蛋白却能撑过数十万年,甚至上百万年。因此,对于生活在23万到33万多年前的纳莱迪人来说,要想从骨头里提取到任何遗传信息,蛋白质就成了几乎唯一的救命稻草。
马杜佩团队从所有已知的23个纳莱迪人个体的牙齿上取了微量样品,用一种叫做古蛋白质组学的技术去捕捉残存的蛋白片段。牙釉质里头能找出的蛋白种类其实非常有限,总共也就十几种,远不如骨头里的胶原蛋白那样藏着大量演化信息。因此,牙釉质蛋白没办法告诉你这个古人类和现代人谁亲谁近,也没法画出精细的演化树。但它能做到另外一件至关重要的事——直接告诉你,这颗牙齿的主人,是公的还是母的。
这件看似神奇的事情,背后的原理其实很直白。牙釉质形成的时候,成釉细胞会分泌一种叫做釉原蛋白的蛋白质,它像支架一样引导矿物质晶体生长,最后自己大部分被降解清除,只留下极少量残迹被锁在珐琅质里。编码釉原蛋白的基因有两个副本,一个位于X染色体上,叫做AMELX;另一个位于Y染色体上,叫做AMELY。这两个基因序列略有差别,导致各自造出来的蛋白产物也能被分辨出来。哺乳动物的雌性拥有两条X染色体,没有Y染色体,所以她们的牙釉质里只携带AMELX版本的釉原蛋白信号。雄性有一条X和一条Y,细胞里同时有AMELX和AMELY基因,所以正常情况下,男性的牙釉质会同时保留下这两种蛋白的痕量信号。
换句话说,只要能从一颗古人类的牙齿里提取到釉原蛋白残片,并鉴定出它带有哪一种基因的印记,就能像做性别鉴定一样,判断出这枚牙齿的主人是女性还是男性。这套方法完全不需要完整的细胞,也不需要保存完好的DNA双螺旋,只要一点点被矿化外壳保护下来的多肽链就行。
马杜佩团队操作得极其谨慎。他们先把牙釉质粉末溶解,用酶切碎蛋白,送入质谱仪读取氨基酸序列的模样,再和已知的现代人釉原蛋白数据库对比。在23个个体中,有20颗牙齿成功钓到了釉原蛋白的信号。接下来就是翻开底牌的时刻:这些信号对应的,到底是AMELX还是AMELY?
第一次结果出来的时候,马杜佩说她被吓到了。二十个个体,没有留下任何AMELY的蛛丝马迹,个个都是干干净净的AMELX版本。如果这是一个现代人的样本池,出现这种全女性结果的概率微乎其微。“说实话,当时真的很吓人。我以为我们哪里做错了”,她后来这样回忆。团队把流程从头到尾查了一遍,重新提取,重新上机,重新比对。结果纹丝不动地原样回来:二十个个体,没有一个检出雄性特有的AMELY蛋白信号。于是,摆在眼前的现实再清晰不过:在已经能做出蛋白性别鉴定的所有纳莱迪人当中,一个雄性都没有。
这当然不可能意味着整个纳莱迪人种群都是女性,这不符合哺乳动物有性繁殖的根本规律。于是,解释只能沿着两条路走。一条路是,雄性原本也被送进了那个洞穴,但它们的牙齿蛋白留不下来。AMELY基因在人身上本来就比AMELX更不稳定,有研究报道在降解实验中,Y染色体来源的釉原蛋白比X来源的更易丢失。在数十万年的埋葬时间里,哪怕最初有一些雄性个体的AMELY信号存在,也可能因为更快的降解而彻底消失,检测不出来。如果真是这样,那么这个全女性的结果,只是一个蛋白质保存偏差造成的假象,跟纳莱迪人的行为无关。
另一条路就是,纳莱迪人对死亡的处理方式,真的存在性别选择。也许在当时的社会结构里,只有女性逝者才被抬入洞穴深处进行特殊安置。这是否意味着某种分工、崇拜、或者亲属关系?我们没有直接证据,只能停留在猜测上。但无论如何,如果后续的工作排除了蛋白质降解快慢的因素,那么这次蛋白分析就为那个备受争议的“故意埋葬”假说,提供了一个非常奇特的新支点。
要小心的是,即便蛋白结果暗示洞穴里的个体全是女性,这也不等同于纳莱迪人有过墓地或者岩画。李·伯杰团队所描述的“坑状坟墓”,至今仍被很多考古学家看作沉积物差异或者局部塌陷的自然产物。在洞穴沉积学里,粘土干裂、水流侵蚀、甚至碳酸钙溶解再
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