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首創!古老蛋白質揭曉350萬年前人類親屬的性別

一項新研究指出,科學家首次運用古老蛋白質,確定了生活在距今高達350萬年前的一位遠古人類親屬的性別。這可是人類演化研究領域的首創之舉。

一個國際科學家團隊對稱為蛋白質組的一組蛋白質進行了研究。他們從一位非洲南方古猿個體的牙齒琺瑯質中採集了這些物質,這位個體的遺骸是數十年前在南非的一個洞穴中發現的。研究人員在週五(2月7日)發表於《南非科學期刊》的一項研究中表示,他們所使用的名為古蛋白質組學的方法,從未在如此古老的人類(現代人類及其遠古親屬和祖先)身上成功應用過。

該研究的主要作者、哥本哈根大學地遺傳學部門的博士後研究員帕萊薩·馬杜佩在一封電子郵件中告訴《生活科學》:「據我所知,在公開分享的人類牙齒琺瑯質蛋白質組中,非洲南方古猿是接受古蛋白質組學分析的最古老的人類。」

古蛋白質組學是對被困在牙齒琺瑯質中的古老蛋白質的研究,大約在30年前被提出。由於蛋白質比DNA儲存的時間更長,古蛋白質組學被用於研究數百萬年前生物的遺傳構成,例如8000萬年前的短冠龍。然而,直到最近,古人類學家才得以從我們的化石祖先身上提取這些蛋白質。

馬杜佩和她的團隊一直在努力從南非人類搖籃地區的人類化石中尋找蛋白質的痕跡,該地區至少有六種人類物種生活過,包括非洲南方古猿(350萬至200萬年前)和納萊迪人(33.5萬至23.6萬年前)。他們在研究中寫道,古蛋白質組學可以幫助研究人員更好地理解不同物種之間的差異。這包括確定這些個體的性別,考慮到化石骨骼的碎片化特性,這並非總是一件容易的事。

研究人員使用一種微創技術,從在南非斯特克方丹石灰岩洞穴中發現的一位非洲南方古猿個體的牙齒中提取了100多種肽——構成蛋白質的短鏈氨基酸。其中幾種肽是釉原蛋白所特有的,釉原蛋白是正常牙齒發育的關鍵蛋白質。由於男性和女性構建這種蛋白質的方式略有不同,研究人員能夠判斷這顆非洲南方古猿的牙齒來自一位雄性個體。

這項研究是作為《南非科學期刊》紀念「湯恩小孩」發現100週年特刊的一部分發表的。這位著名小孩的小頭骨是南非的採石工人在炸毀一座石灰岩懸崖時意外發現的。在1925年2月7日發表於《自然》雜誌的一項開創性研究中,澳大利亞人類學家雷蒙德·達特大膽地提出,非洲南方古猿是一種人類親屬,這使其成為非洲首次發現的遠古人類。

儘管這項新研究證明瞭可以從南非高達300萬年前的人類化石中提取蛋白質,但馬杜佩希望將這項技術應用於世界上更廣泛的地區和氣候環境。研究人員寫道:「這些都是令人振奮的重大突破,有望徹底改變我們對人類演化的理解。」