作者:谢丽尔·琼斯
科学家们计划尝试从“霍比特人”弗洛勒斯人(Homo floresiensis)身上提取DNA。弗洛勒斯人是一种身高1米的已灭绝的现代人类远亲,在印度尼西亚被发现。此前的一项研究表明,古老DNA研究中标准采样方法的问题可能阻碍了先前的努力。
今年,位于阿德莱德大学的澳大利亚古老DNA中心(ACAD)的遗传学家们希望从一颗大约18,000年前的弗洛勒斯人牙齿中提取DNA,这颗牙齿于2009年在印度尼西亚弗洛勒斯岛的梁布亚遗址被挖掘出来。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑订阅我们的屡获殊荣的新闻报道,以支持我们。 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
这颗前臼齿一直保持低温,并且尽可能少地接触,以防止被现代DNA污染。但是,热带地区的高温和潮湿可能导致极少甚至没有古老DNA存活下来,任何存活下来的DNA都可能高度片段化。
牙齿的保存地,雅加达印度尼西亚国家考古中心主任托尼·朱比安托诺说,DNA提取技术的发展可以克服以前的采样问题,并且对于理解弗洛勒斯人的进化历史具有令人兴奋的潜力。
如果可以提取DNA,将其序列与其他物种的序列进行比较可以解决分类上的争议。例如,2004年描述并命名该物种的澳大利亚阿米代尔新英格兰大学的古人类学家彼得·布朗正在重新考虑他最初的分类。起初,他将该物种归入人类属Homo,但他现在怀疑霍比特人的祖先在Homo进化之前就离开了非洲,因此该物种可能属于不同的或新的属。
牙齿的麻烦
五年前,来自ACAD和德国莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的两个团队试图从2003年挖掘出的另一颗弗洛勒斯人牙齿中提取DNA。两次尝试均告失败。
现在,由ACAD遗传学家克里斯蒂娜·阿德勒领导的团队发现,标准采样程序可能是导致无法从霍比特人和其他一些古代样本中获取DNA的原因。
阿德勒的团队(其中包括一些参与最初的弗洛勒斯人DNA提取尝试的研究人员)比较了各种采样技术对来自世界各地40个人类样本线粒体DNA的影响,这些样本的历史可追溯到7500年前。该结果已获准在《考古科学杂志》上发表。
大多数对古代牙齿的遗传学研究都集中在牙齿内部组织牙本质上,但阿德勒的团队发现,牙骨质(牙根的覆盖物)是更丰富的DNA来源。
钻孔是一种常用于对牙齿和骨骼进行采样的技术,因为它最大程度地减少了对珍贵样本的损害。但是阿德勒的团队发现,在标准钻孔速度超过每分钟1000转(RPM)时产生的热量会迅速破坏DNA,导致产量比用研磨机粉碎的样品低30倍。将钻孔速度降低到100 RPM可以缓解这个问题。
马克斯·普朗克团队在其早期尝试提取DNA时对霍比特人牙齿的牙本质进行了采样,但尚不清楚使用了什么钻速。尽管ACAD科学家使用了较低的钻速,但他们也将重点放在牙本质上。他们将在下一次尝试中以牙骨质为目标。
机会渺茫
阿德勒说,一些先前未能产生DNA的古代样本现在可能值得重新采样。她惊讶地发现,古代DNA研究人员通常选择高速钻取样品,因为牙医早就知道这会损害患者的牙齿。“这是一个两个专业领域之间缺乏沟通的案例,这两个领域都在独立地处理类似的事情,”她说。
英国约克大学的古蛋白质分析专家马修·柯林斯说,阿德勒团队的研究结果将“有助于确保我们在对珍贵化石进行采样时最大程度地减少分子破坏,并有可能使我们更进一步追溯时间以恢复序列信息。”
但是,他对从弗洛勒斯人身上提取DNA的机会持悲观态度,称由于挖掘现场的高温,分子可能过于片段化。
但是,ACAD的科学家认为值得尝试对他们的弗洛勒斯人牙齿进行尝试。他们从2007年该遗址出土的一颗6000年历史的猪牙中成功提取DNA的经历让他们受到了鼓舞。