在西伯利亚南部阿尔泰山脉的深处，坐落着一块非常优越的房地产。它不像滑雪小屋或点缀在当地乡村的传统木屋那样新潮。而是一个原始的石灰岩洞穴，名为丹尼索瓦洞穴，俯瞰着湍急的河流和周围的森林。在过去的30万年中，多种人类物种或人科动物曾在这个洞穴中寻求庇护，这就是它的魅力所在。在其洞室中发现的人工制品、骨骼碎片和古代 DNA 证明了这些人的存在。因此，该遗址为了解人类进化史上一个特别引人入胜的时期提供了一个难得的窗口，在这个时期，其他人类物种与我们自己的物种共存。
长期以来，研究人员一直想知道，当这些群体相遇时，他们是如何相互作用并在文化上相互影响的，而丹尼索瓦洞穴可能是回答这个问题的关键。但是，弄清楚哪个人科动物物种在何时存在于洞穴中，以及他们制造了哪些人工制品，已被证明具有挑战性。现在，对丹尼索瓦洞穴遗骸进行年代测定的新努力，最终使情况变得更加清晰。1月31日《自然》杂志发表的两项研究提供了人类占领该洞穴的时间线。研究结果引发了关于象征主义起源和某些传统上被认为是仅由智人发明的技术的有趣问题。
自 20 世纪 80 年代以来，考古学家一直在丹尼索瓦洞穴中挖掘人工制品。然而，该遗址包含的人科动物化石令人沮丧地少。该遗址的大部分骨骼都只是碎片，太不完整，无法根据其物理特征将其归类为特定物种。但在过去十年中，研究人员已设法从一些化石碎片和洞穴沉积物中提取古代 DNA。DNA 显示尼安德特人和另一个被称为丹尼索瓦人的古代群体都曾在那里逗留。去年，一个团队报告说，他们从一个显然是混血个体的人身上提取了 DNA，这个人的母亲是尼安德特人，父亲是丹尼索瓦人。但是，尽管科学家们已经能够拼凑出关于丹尼索瓦洞穴的信息，但由于遗址形成和保存的某些怪癖以及用于测定考古和化石材料年代的各种技术的局限性，人科动物占领该遗址的时间仍然不确定。
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在新的研究中，两组研究人员使用多种技术的组合，获得了该遗址感兴趣的地层水平的大量新日期。其中一组由澳大利亚卧龙岗大学的泽诺比亚·雅各布斯 (Zenobia Jacobs) 和李波 (Bo Li) 领导，他们使用一种称为光释光的方法来测定洞穴沉积物的年代。该团队还重建了该遗址在 30 万至 2 万年前的环境条件。在第二项研究中，德国马克斯·普朗克人类历史科学研究所的卡特琳娜·杜卡 (Katerina Douka)、牛津大学的托马斯·海厄姆 (Thomas Higham) 及其同事使用放射性碳测年法来确定从更简单的旧石器时代中期物质文化过渡到更精细的旧石器时代晚期物质文化的人工制品的年代。大多数人类化石的年代都太久远，无法进行放射性碳测年，放射性碳测年的上限约为 50,000 年。因此，该团队通过将人类化石的 DNA 序列与其他人类化石的 DNA 序列进行比较，并计算它们之间的差异，从而确定了该遗址人类化石的所谓相对遗传年代。这种突变在现代人类中以已知的速率积累。研究人员使用该速率能够将古代 DNA 差异转换为时间。然后，杜卡、海厄姆及其同事将从放射性碳和光释光方法获得的所有年代，以及来自遗传研究和地层本身的时间数据，输入到一个统计模型中，该模型计算了人类化石最可能的年代。
这些研究的结果表明，丹尼索瓦人和尼安德特人在至少 20 万年至大约 5 万年前的较冷和较暖气候阶段都断断续续地占领了该洞穴。丹尼索瓦人是这两个群体中第一个迁入洞穴的，也是最后一个放弃洞穴的。他们可能在大约 12 万年前在那里重叠，也可能在其他时间重叠。
时间线暗示了一个诱人的可能性，即谁制造了该遗址早期的旧石器时代晚期人工制品，其中包括动物牙齿吊坠、精美的石手镯以及用骨头制作的针和其他工具。从一些吊坠和骨制工具获得的放射性碳年代测定结果显示，它们的年代为 43,000 年至 49,000 年。该遗址没有已知的那个时代的人科动物遗骸——最年轻的标本是丹尼索瓦人化石，其年代介于 52,000 年至 76,000 年之间。然而，杜卡、海厄姆及其同事认为这些人工制品的创造者很可能是丹尼索瓦人。尼安德特人似乎在大约 80,000 年前就离开了该洞穴。来自乌斯季伊希姆遗址的化石记录了大约 45,000 年前我们物种在西西伯利亚的存在，这正是它成为这些人工制品制造者的正确时间。但该遗址距离丹尼索瓦洞穴数百公里。“我们的俄罗斯同事有理由辩称，我们在丹尼索瓦洞穴没有现代人类化石，也没有来自丹尼索瓦洞穴沉积物的现代人类 DNA，那么为什么要‘援引现代人类’来解释该遗址旧石器时代晚期的开始呢？”杜卡说。“有人可能会说，鉴于[乌斯季伊希姆化石]，我们应该假设现代人类在丹尼索瓦洞穴制作了吊坠和骨制工具，但我们在那个时候的阿尔泰地区没有现代人类化石。”海厄姆补充说：“可能是现代人类，但目前最简约的解释是丹尼索瓦人。”
丹尼索瓦人开发了该遗址的旧石器时代晚期人工制品的说法关系到古人类学中的一个热门话题：现代行为和认知的起源。曾几何时，考古学家认为只有智人才会制作珠宝等象征性物品和标准化骨制工具等先进技术。然后在 20 世纪 70 年代的发现引发了关于尼安德特人是否也可能发明了此类物品的争论。近年来，越来越多的证据支持尼安德特人更加复杂的观点。例如，去年研究人员报告说，西班牙的洞穴壁画比智人到达该地区早数千年，因此一定是尼安德特人的杰作。然而，尼安德特人并不是唯一表现出高级认知能力的古代人科动物物种：2015 年，考古学家公布了他们的发现，即一个刻有几何图案的贝壳，其年代约为 50 万年前——远早于现代人类或尼安德特人的起源——这意味着从这个时期已知的一种早期人类祖先，即直立人，一定是设计者。
丹尼索瓦人也可能独立发展出现代认知能力吗？法国波尔多大学的考古学家弗朗切斯科·德埃里科 (Francesco d’Errico) 没有参与新的研究，他认为该遗址相关考古材料的稀缺以及对这些遗骸的描述不足“使得难以得出确凿的结论”。但“我不反对这个想法，”他说。“我不明白为什么古代人科动物不能独立地、反复地发明个人装饰品，而来自欧洲的大量证据现在支持这种观点。”