如果你穿越回几万年前,在洞穴里留下一个手印,几千年后有人能通过墙壁上残留的DNA找到你吗?听起来像科幻小说里的情节,但葡萄牙一处洞穴里的最新发现告诉我们——这件事说不定真的已经在科学的路上了。
最近,一群古人类学家做了一件过去没人做成的事:他们从洞穴壁画的颜料层里,第一次成功提取出了古人类的DNA。这项研究发表在6月的《自然·通讯》杂志上,团队在西班牙和葡萄牙的11个洞穴里搜寻了两年多,最后在一小块看似不起眼的钙质硬壳里,捕获到了跨越数千年的基因信号。
论文的共同作者、南非威特沃特斯兰德大学的古人类学家吉纳维芙·冯·佩钦格(Genevieve von Petzinger)在采访中说起这个发现时,语气里有一种难掩的动容。她告诉《新科学家》杂志:“这是一个新时代的开始。这让我们有可能真正‘遇到’那些创作了这些艺术的个体——那些活生生的人。这太不寻常了。”
过去,科学家们从洞穴泥土里、从古人咀嚼过的“口香糖”里、甚至从一枚两万年前的鹿牙吊坠里,都成功提取过古人类的DNA。但从未有人直接从岩石艺术中做到这一点。换句话说,那些留在洞穴墙壁上的史前手印、线条和动物图案,终于开始释放出绘制者本人的生物学线索了。
那么,这件事到底是怎么做的?背后的逻辑说起来并不复杂,却酝酿了漫长的等待。
根据研究人员的推测,史前艺术家在创作洞穴壁画时,常用的手法是用手直接蘸取红赭石颜料涂抹,或者把颜料含进嘴里,再用嘴喷到岩壁上。你可以想象一下那个画面:一个人把手掌按在冰凉的石壁上,用力压出一个红色的轮廓;或者鼓起腮帮子,“噗”地把赭石粉末吹散成一片模糊的云。这些日常到几乎被忽视的动作,很可能就把皮肤上脱落的细胞、唾液里的口腔黏膜细胞,甚至汗液中的微量DNA,原封不动地封存在了颜料层里。
为了在这层物理印痕中找到化学证据,研究团队在2022年至2025年期间,反复走访了西班牙和葡萄牙的11个洞穴。他们从24处岩画面板的附近小心翼翼地取样,采的不是整面墙,而是两种特定的材质:一是直接刮取红赭石颜料的薄片,另一种则是从覆盖在颜料上方的钙质硬壳上切下的小块。这些硬壳就像是颜料层的“琥珀封膜”——随着时间流逝,富含矿物质的流水在岩壁表面缓缓蒸发,一层层碳酸钙结晶把原本暴露在空气中的绘画和可能存在的人类生物信息压在了下面。
作为对比,科学家们还特地从同一洞穴内完全没有绘画的区域取了样。这个对比组的设计非常关键,因为它能帮助判断,如果真的找到了人类DNA,它究竟是跟艺术创作紧密相关,还是仅仅来自洞穴环境中普遍飘散的背景污染。
最终,在葡萄牙埃斯库拉尔洞穴(Escoural Cave)的一块带有色素的钙质硬壳样本里,仪器真的捕捉到了来自古人类的DNA信号。这个发现本身就足够令人兴奋了,但更让研究人员在意的是,跟着这份人类DNA一起出现的“旁证”几乎是缺席的——他们竟然没有在同样的样本里找到动物DNA。
为什么“没有动物DNA”反而是一个值得强调的线索?这里需要稍微绕一步来解释。如果遗留在岩壁表面的人类DNA是间接沉积的——比如被水流冲刷带来的泥沙裹挟着放牧动物的毛发进入洞穴,或者小型啮齿类动物在洞内活动时把表层的分子重新搅动——那么理论上,人类DNA旁边大概率会混入当时环境中其他生物的基因印记。这是自然混合的常见特征。可埃斯库拉尔洞穴的这个样本恰恰呈现出一种“纯人类”的信号。研究人员在论文里用了“unaccompanied by faunal DNA”这个表述,直译就是“没有动物DNA陪伴”。在他们看来,这指向了一种更直接的情景:这份DNA极有可能是通过人类的唾液、汗液或其他体液直接留下的。想象一个人贴近岩壁,屏住呼吸认真地完成一幅作品,那些细小的生物颗粒就来自这个近距离、有意图的接触过程。
当然,这一切目前仍然需要加上“可能”“推测”这些词。科学家们并不声称已经完成了完美的证明链。一个最直接的不确定性在于,他们至今无法锁定这份DNA的确切年龄。样本里的DNA含量实在太少了,少到不足以进行精确的年代测定。但借助对洞穴历史的理解,研究人员还是框定了一个模糊而可信的时间范围:这份DNA至少已经在这面墙上待了两千年,而且大概率更久。
这个推断的底气来自埃斯库拉尔洞穴本身的地质档案。大约在距今四千到五千年前,这个洞穴的入口被自然封堵,从此与外界隔离开来。如果DNA是在洞穴封闭以后才进去的,那么除非有未在隔绝时期破坏封闭层的其他入口,否则后人很难再有机会触碰岩壁。因此,这份基因碎片几乎可以肯定来自封闭前的某个时段,也就是至少比我们熟悉的罗马帝国、希腊城邦更早的年代。它有可能属于绘制岩画的创作者,也有可能属于更早或更晚的临时访客——比如一个后世的牧羊人,在洞里避雨时无意中摸了一下墙,或者打了个喷嚏。
这正是整个研究中最诚实也最迷人的那层“悬而未决”:我们拿到了一份跨越千年的个人生物学档案,却还不能肯定它就是创作者本人留下的“签名”。冯·佩钦格对此的表述十分谨慎,她说,有可能是创作者,也有可能是一个后来进入洞穴、触摸或对着壁画打喷嚏的人。一条偶然的喷嚏,在万年尺度上,突然变成了一枚时间胶囊。这种“接近真相但还没触到”的状态,或许比一个板上钉钉的结论更能唤起人对史前世界的好奇。
另一个让团队措手不及的发现,是在埃斯库拉尔洞穴以及另一个洞穴中,那些完全没有任何绘画痕迹的岩壁空白区域,竟然也检出了古人类的DNA。他们原本预期DNA应该只跟人为涂抹的颜料层绑定,结果却发现,即使是在没有赭石痕迹的普通石面上,也有可能捕获到来自遥远过去的人类基因信息。这部分数据让科学家们“感到震惊”——因为这意味着,洞穴墙壁上的人类DNA也许并非完全依赖颜料或刻意接触才能留存,一种更为普遍、也更难追踪的沉积与固着机制可能普遍存在于洞穴环境中。
皮肤细胞、干燥的唾液飞沫、甚至呼出气溶胶中裹挟的口腔上皮细胞,都可能在不经意间被碳酸钙晶体锁住,像一层看不见的薄膜那样附着在石壁上。这样一来,洞穴就不再只是一个物理空间,而是一座庞大的、尚未被完全读取的无声信息库。每一面看似空白的墙壁,也许都收藏着某些人曾经在这里呼吸过的痕迹。
当然,目前这个推论还只是悬在半空中的初步构想。因为无法鉴定这些空白区域DNA的时间归属,科学家们还没法说清楚它们到底来自同一时期还是被多个年代的使用者分层叠加。更没法断定它们跟壁画创作者之间有没有关系。但这恰好给未来打开了一扇值得凝望的窗:如果今后能研发出更精细的捕获和测序技术,也许真的能够分辨出“画家的喷嚏”和“路人的触摸”在分子层面的差异,甚至有一天,能把散落在同一面墙上的多份DNA碎片,拼回某个具体个体的身份轮廓里。
整个故事听下来,从技术上看并不轰轰烈烈,甚至可以说刚刚迈出了摇摇晃晃的第一步。但它把“艺术家”从一个抽象的人类学概念,推近到了一个可以想象的、有体温的有形体。以往我们研究洞穴壁画,主要依赖的是图像学、颜料成分和周围出土的工具。关于创作者是谁,我们只能猜想这面墙对应某种仪式,那面墙可能跟萨满活动有关。而现在,古DNA分析提供了一个新的维度:或许我们终究能够绕过种种考古推断的不确定性,直接“接触”到那个把赭石按在墙上的活人——不是通过他的画,而是通过他毫无意识遗留下的细胞。
当然,站在科学传播的角度,也必须清晰地划出边界:这绝不是一部已经“找到原作者”的侦探剧终章。距离能从一堆碎片化、降解严重的古DNA里重建个体的完整基因组,甚至推测其外貌、族源和迁徙史,中间还有相当漫长的科学工程要走。严格来说,埃斯库拉尔洞穴的这份DNA,可能只能告诉我们“有人类遗传物质存在”和“大致的多态性片段”,还无法提供足够的信息去勾勒一个具体人物的画像。但它证明了这个方向本身是走得通的。
这种“从零到一”的跨越,往往比后来任何“从一到十”的积累都更令人悸动。在过去的考古叙事里,史前壁画一直像是一封封没有署名的信,我们读得懂画面里的野牛、弓箭和手掌轮廓,却读不到作者的身份。现在,人类第一次从信封上提取到了一丁点指纹的化学残影。尽管它模糊、残缺、还无法被唯一指认,但它提醒我们——那些几万年前站在昏暗洞穴里,借着油脂灯颤动的火光,把内心景象涂抹在岩壁上的人,从来不是什么抽象的概念,他们是和我们一样会流汗、会打喷嚏、会把手按在石头上感受温度的血肉之躯。
也许将来某一天,某份保存在钙质层中的微量DNA,会让研究人员能够说出这样一句话:“这个绘制了红色野牛的人,肤色偏深,有适应高纬度日照的等位基因,而且他今天好像感冒了。”虽然这个场景今天听起来仍然遥不可及,但埃斯库拉尔洞穴那个小小的、无声的色素硬壳,已经静静地朝那个方向喊了一声“开始”。
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