旧石器时代的马鹿牙齿饰品中提取出古代人类的DNA属于生活在约两万年前的女性智人
一种新的无损提取DNA的方法首次被用于确认在南西伯利亚洞穴中发现的旧石器时代挂件的主人。
在德国莱比锡的一个实验室里，研究人员能够发现这个带有一个小钻孔的吊坠属于一个女人，这个女人与来自西伯利亚更东部的同时代狩猎采集者有遗传关系。这个物体是由一种叫麋鹿的犬科动物制成的，可以追溯到19，000到25，000年前。
这一成功是在多年的失败努力之后取得的，这迫使国际团队创造了一种从古代骨骼和牙齿中分离DNA而不破坏它们的新方法。
即使在数千年后，多孔材料，如骨骼和牙齿，在接触后仍保留人类皮肤细胞、汗液或其他体液。实验室的关键是分离这种物质，它集中在最近挖掘的物体上，使用手套和口罩处理过，因此避免了人类污染。
DNA提取前在丹尼索瓦洞穴发现的刺穿的鹿牙齿。照片:马克斯·普朗克进化人类学研究所
从丹尼索瓦洞穴中提取DNA后发现的刺穿鹿牙。照片:马克斯·普朗克进化人类学研究所
它开发的技术包括将一件文物浸入温度高达194华氏度的液体中，洗掉DNA，使其能够被单独检测。该研究的主要作者Elena Essel将这种机制描述为类似于“古代文物的洗衣机”
莱比锡的马克斯·普朗克进化人类学研究所宣布这项工作将开启古代DNA研究的新时代，因为它将允许研究人员识别数万年前装饰品和工具的使用者。
“我们从吊坠上提取的人类DNA数量惊人，”埃琳娜·埃塞尔在一份声明中说，“几乎就像我们从人类牙齿上取样一样。”
黑暗DNA吊坠的艺术诠释。照片:迈思·卢卡斯。
俄罗斯研究人员于2019年在丹尼索瓦洞穴发现了旧石器时代的挂件，鉴于许多物种长期生活在洞穴中，这继续证明了考古学家的金矿。以前在这个洞穴中发现过与丹尼索瓦人、尼安德特人和智人有关的遗迹和工具。
2019年在丹尼索瓦洞穴南室的挖掘。摄影:谢尔盖·泽伦斯基。
研究人员现在计划将石器时代的骨头和牙齿放入洗衣机，以追溯原始所有者的遗传祖先和性别。
马克斯·普朗克遗传学家马蒂亚斯·迈耶说:“法医科学家不会对从一个被多次处理过的物体中分离出人类DNA感到惊讶。”“但令人惊讶的是，这在2万年后仍然是可能的。”
相关：一个20，000年前的鹿牙吊坠恢复了古代人类的DNA
一种新的、非破坏性的恢复古代DNA的方法已经显示出了其照亮石器时代人们生活的潜力。
研究人员描述了一颗被用作挂件或创造者的刺穿的鹿牙，它是生活在大约20，000年前西伯利亚的女性智人(SN: 8/28/14)。
当应用于其他调查时，这项技术可能有助于澄清男性和女性是否同样创造和使用个人饰品。它还可能有助于确定智人或尼安德塔人是否在欧亚大陆曾经被这两个物种占据的地区创造了某些工具和装饰品。
德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的分子生物学家艾琳娜·埃塞尔说:“我们现在可以开始调查更新世社会中[来自不同人类物种的]个体的作用了。”。
由于发展了这项技术，在马克斯·普朗克工作的进化遗传学家斯万特·帕博获得了2022年诺贝尔生理学或医学奖(SN: 10/3/22)。然而，有一种合理的担心，担心挖掘和毁损，或潜在的破坏，罕见和微妙的发现，如吊坠和其他装饰品。智人和尼安德特人的DNA也可以从带有人工制品的沉积物中分离出来。
Essel，Pébo和他的同事提出了一种古老的DNA提取技术，包括在四种温度下将骨头和牙齿浸入磷酸钠溶液中三次，每次30分钟。物体首先被放入室温溶液中，然后是三个逐渐变热的溶液，最高温度为90摄氏度。
研究人员声称，在最高温度下的处理导致人类DNA在制造或使用过程中深深渗透到牙齿人工制品中。起源于吊坠表面附近的旧DNA也是由周围的沉积物产生的，包括一个麋鹿物种的沉积物。
研究人员在吊坠附近发现了燃烧过的木头的放射性碳年代，这些木头通常是从母亲那里继承来的。根据Essel的说法，放射性碳年代比古代DNA更精确，但不能总是从易碎或小物品中获得。
这项新研究的合著者马克西姆·科兹利金(Maxim Kozlikin)和迈克尔·顺科夫(Michael Shunkov)指导了2019年的一次挖掘，在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴(SN: 1/30/19)中发现了新发现的穿孔牙齿。
从大约30万年前开始，尼安德塔人和其他石器时代的原始人丹尼索瓦人经常光顾这一地区。在之前的挖掘中发现的骨骼工具和个人装饰品表明，智人早在3万年前就到过丹尼索瓦洞穴。
根据Essel的说法，考古学家将需要在他们的调查中结合防污染预防措施和其他技术，如冷冻新挖掘的证据。
该小组使用的非破坏性DNA技术对11具非人类动物骨骼进行了研究，这些骨骼之前在一个35，000至45，000年前的法国遗址中挖掘出来，在很大程度上确定了在挖掘期间或之后没有戴手套处理这些发现的人的遗传物质。
根据巴塞罗纳进化生物学研究所的进化遗传学家卡莱斯·拉鲁埃扎-福克斯的说法，这项新技术可能有助于确定智人或尼安德塔人是否早在45，000年前就在欧洲西南部的几个地方创造了骨坠和石器。
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科学家们首次设计出一种方法，成功地从一种古老的人工制品中提取人类DNA在这种情况下，是在西伯利亚南部著名的丹尼索瓦洞穴中发现的20，000年前的鹿牙吊坠。
DNA提取技术被描述为一种非破坏性的高温“洗衣机”，将有可能识别以前使用或穿着该物品的人的生物性别和遗传基因。
这项突破归功于德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所(MPI)领导的一个国际研究小组。
该小组能够确定，鹿牙吊坠可能是一位生活在19，000年至25，000年前的女性佩戴的，并且与来自西伯利亚更东部的同时代古代人密切相关，即所谓的“古代北欧亚人”
科学家解释说，该女子的DNA通过皮肤细胞或汗液转移到了多孔牙齿挂件上。从提取的DNA中，他们能够重建使用或佩戴吊坠的女性以及取出牙齿的鹿的精确基因图谱。
“这是第一次，我们可以将一件物品与个人联系起来，”来自莱顿大学的考古学家玛丽·索瑞西告诉newscientist.com。“那么，比如说，骨针是只由女性制造和使用，还是也由男性制造和使用？那些骨尖矛是只由男人制造和使用，还是也由女人制造和使用？有了这项新技术，我们终于可以开始讨论这个问题，并根据个体的生物性别或基因身份和家庭关系来研究个体的角色。”
新的DNA提取技术的惊人之处在于它让样本保持完整。
该团队测试了各种化学物质对考古骨骼和牙齿碎片表面结构的影响，并开发了一种基于磷酸盐的无损DNA提取方法。
“可以说，我们已经在我们干净的实验室里为古代文物创造了一台洗衣机，”开发这种方法的Elena Essel解释说，她是这项研究的第一作者。“通过在高达90摄氏度(194华氏度)的温度下清洗文物，我们能够从清洗水中提取DNA，同时保持文物完好无损。”
在测试他们的方法时，MPI团队必须克服一些挫折障碍。首先，这些文物必须没有被现代研究人员接触过，否则他们自己的DNA就会出现在物品上。
根据MPI的新闻稿，为了克服现代人类污染的问题，研究人员专注于使用手套和口罩新挖掘的材料，并将其放入仍然附着沉积物的干净塑料袋中。
当马克西姆·科兹利金和迈克尔·顺科夫——考古学家在俄罗斯挖掘著名的丹尼索瓦洞穴——干净利落地挖掘出旧石器时代晚期的一个鹿牙齿挂件并放在一边时，这一突破性进展出现了。
利用这个原始的人工制品，莱比锡的遗传学家不仅从动物本身——一只马鹿——分离出了DNA，还分离出了大量古代人类的DNA。
马克斯·普朗克遗传学家马蒂亚斯·迈耶说:“法医科学家不会对从一个经过多次处理的物体中分离出人类DNA感到惊讶，但令人惊讶的是，这在2万年后仍然是可能的。”
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人类喜欢制作珠宝。戒指，耳环，手镯，项链。它们不仅在我们身上看起来很好，它们还可以承载爱的人和重要事件的意义和记忆。
而且，事实证明，它们可以偶尔携带关于我们的信息深入到未来！
最近的一个例子是2019年在俄罗斯发现的鹿牙吊坠(附在项链上的珠宝)。它是在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴中发现的——这个地方以其早期人类文物而闻名。德国马克斯·普朗克研究所的新研究发现了一个人的DNA附着在上面的痕迹。
这个人——很可能是个女人——可能生活在20，000年前。更不可思议的是，科学家能够提取DNA而丝毫不损坏文物！
DNA是如何到达那里的？
DNA代表脱氧核糖核酸。这是一种大分子，对每一种生物都是独一无二的。这是我们的标志——我们的蓝图。
事实上，我们走到哪里都会留下自己DNA的痕迹。在我们的皮肤细胞、毛发、身体油脂中...几乎所有我们接触到的东西都可能包含一些我们的生物特征。
在这个吊坠的情况下，女人的汗水和皮肤细胞会被牙齿吸收，把她的DNA封在里面。
他们是怎么弄出来的？
科学家能够从古代物品中提取DNA已经有一段时间了。但这通常意味着钻入物体并取出实物样本。换句话说，破坏它。
这是不可取的！毕竟，这些科学家也是历史学家——他们想尽可能地保存这件文物。
但是马克斯·普朗克的研究人员正在帮助开创一种新的DNA提取方法，这种方法完全不会损坏人工制品。事实上，他们洗它！
通过在90摄氏度(194华氏度)的温度下清洗，大量的DNA痕迹会被水去除。然后研究人员收集洗涤水，并从中读取DNA。
研究人员希望这种新的非侵入性技术(意味着他们不必钻入物体)将改变研究人员调查文物和化石的方式。太迷人了！
