• 紧张： 科学一直认为骨头是人类历史的档案，但我们脚下的地面一直保存着更好的记录。
• 噪音： 以化石为中心的古基因组学叙述掩盖了隐藏在沉积物中的更丰富、更容易获取的遗传记录。
• 直接留言： 过去并没有被锁在稀有的骨头里；它铺在普通的泥土中，等待着愿意读取地面记忆的研究人员。

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2000年左右，哥本哈根大学的一名博士生正经历着一段沮丧的时光。

Eske Willerslev 无法接触到可能含有古代 DNA 痕迹的少量化石——可供探索的化石很少，而且他在该领域还是一个默默无闻的人。他没有等待，而是开始以不同的方式思考。他推断，如果 DNA 能够在动物粪便中持续存在，那么它也可能在土壤中生存。沉积物中。在古代人类走过、扎营和死亡的地层中。他的教授们对此表示怀疑。事实证明，历史要慷慨得多。

接下来的二十年里，科学理解人类过去的方式发生了悄然发生的非凡转变之一——这种转变不依赖于骨头的发现，而是依赖于对泥土的解读。

该领域之前从事什么工作

在古基因组学（古代 DNA 研究）的大部分历史中，研究人员都需要物理遗骸。理想情况下，来自凉爽干燥环境的保存完好的骨头，有足够的幸存遗传物质进行测序。满足这些要求的化石非常罕见，在世界各地分布不均匀，而且往往难以获取。其结果是一幅我们古代过去的图景，它必然是不完整的，它建立在适当条件下幸存下来的事情上，而不是实际发生的事情上。

尼安德特人、丹尼索瓦人和早期现代人留下的骨头相对较少。关于谁生活在哪里、何时以及与谁一起生活的历史记录充满了仅靠骨头永远无法弥补的空白。这些群体不可避免地在地下留下了大量的遗传物质。每当古代人类脱落皮肤细胞、流血或腐烂时，DNA就会进入他们下面的土壤。它与矿物颗粒结合。它沉积在沉积层中，年复一年、一个世纪又一个世纪地堆积起来。它等待着。

问题是它是否可以被检索到，以及它所揭示的图片是否成立。

发生了什么变化

2003 年，Eske Willerslev 和他的同事在《科学》杂志上发表了一项研究，表明可以从距今 40 万年前的西伯利亚永久冻土核心中提取植物和动物 DNA。后来，他在新西兰 600 年前的洞穴沉积物中鉴定出了已灭绝恐鸟的 DNA，这是首次仅利用沉积物鉴定出复杂的生物体。这项技术逐渐有了一个名字：沉积古DNA，或sedaDNA。有一段时间，它主要停留在古生态学领域，用于从湖床和永久冻土样本重建过去的环境。

然后是 2017 年，该领域的研究人员将其描述为分水岭的一年。科学家首次从冰河时代的土壤中成功分离出人类DNA。它出现在从未发现过人类化石的地点。沉积物记录和化石记录不再是同一个记录——泥土更古老、更丰富，而且在许多地方，这是唯一存在的记录。

正如莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的马蒂亚斯·迈耶（Matthias Meyer）所描述的那样，研究人员仍在“触及冰山一角”。沉积物最终可能取代许多考古遗址对骨骼化石的需求，从而获得来自人群和时间段的遗传信息，而根本没有留下骨骼痕迹。

它实际上揭示了什么

西伯利亚的丹尼索瓦洞穴最清楚地说明了 sedaDNA 的作用。该洞穴已成为所有古基因组学中研究最多的地点之一，很大程度上是因为它是丹尼索瓦人、尼安德特人和早期现代人类都出现过的极少数地方之一。我们对丹尼索瓦人——一个不同于尼安德特人和现代人类的古人类群体——的了解大部分来自于从这个洞穴中发现的少量骨头碎片。但来自同一地点的 sedaDNA 已经将这些时间线进一步推后，并补充了骨头无法提供的细节。

在对洞穴中约 700 个永久冻土沉积物样本的研究中，研究人员发现 DNA 表明尼安德特人在大约 17 万年前到达该地点，比化石证据显示的早约 3 万年。大约 45,000 年前，早期现代人类就出现在沉积层中，但迄今为止尚未发现伴随的骨骼。泥土中保存着无人知晓的记录。

这项技术也开始回答一个困扰了几代考古学家的问题：谁制造了哪些石器？分层沉积物层中的 DNA 可以与沉积在同一深度的特定类型的工具对齐，从而有可能识别出负责这些工具的古人类群体。在比利时的 Trou Al’Wesse 洞穴，sedaDNA 证实了一个纯粹基于工具类型的长期假设——尼安德特人曾占领过该地点，尽管那里从未发现过骨头。

2022 年，Willerslev 的团队进一步推进了这一方法，从格陵兰岛北端 200 万年前的永久冻土中提取了 DNA。这是迄今为止发现的最古老的遗传物质。当被问及这些沉积物实际上含有什么时，威勒斯莱夫告诉《自然》杂志：“这里有人类，有动物，有植物，还有整个该死的生态系统。”这种涵盖多个物种和保存在冻土中的完整生态快照的广度是任何一块化石都无法提供的。

我们差点错过的档案

建立在骨头上的人类历史版本从来都没有错——它只是不完整。地面一直保持着更完整的记录。我们根本没想过要问这个问题。

这给我们留下了什么

研究人员现在正在重新检查几十年前在考古遗址收集的土壤样本，对储存的材料运行现代测序方法，而没有人知道其中包含什么。曾经争夺稀有化石标本的实验室正在建立 sedaDNA 项目。这项技术正在不断完善，以便在较温暖的气候（DNA 降解速度更快的热带和亚热带环境）下工作，并捕获核 DNA，与单独的线粒体 DNA 相比，核 DNA 携带了更丰富的关于祖先和种群混合的信息。

所有这些都不是没有并发症的。沉积物颗粒可能会移动。 DNA 可以在各层之间浸出。污染是一个持续存在的问题，研究人员还无法可靠地预测哪些土壤能够很好地保存遗传物质。该领域还面临一些伦理问题：一些土著社区认为从沉积物中提取古代 DNA 是对祖先存在的潜在干扰，研究人员越来越多地在挖掘之前而不是挖掘之后与社区进行接触。这种合作虽然缓慢，但正在发生。

这项研究让我印象深刻的不仅仅是它所揭示的内容的规模，还有它的逻辑。认为了解我们古老的过去需要物理遗骸——骨头、牙齿、身体的坚硬残留物——的假设被证明是过于狭隘的。地面本身一直保存着信息。重要地点的每一层沉积物都可能是一个基因档案。科学家们才刚刚开始学习如何阅读它。

我们的祖先不仅在他们的工具、艺术和幸存下来的稀有骨头中留下了痕迹，而且在土壤本身中留下了痕迹，这种想法有一些奇怪的个人色彩。过去不仅存在于博物馆或精心编目的标本中，而且存在于脚下、分层并等待着。我们认为拥有的人类历史版本正在从泥土中一层一层地更新。