首个证据显示：古代人类DNA可在洞穴壁上保存数千年

在研究人类史前史时，一个重大的挑战就在于——考古记录中留下的文化遗物，到底是由哪些人类群体创造的？古DNA研究在一定程度上弥合了这个空白，研究人员可以分析来自骨骼遗骸、沉积物，以及一些来自人工制品本身的人类DNA，将这些文化遗物与创造它们的人群联系起来。

然而，岩画作为人类文化的重要表达形式，却一直是古遗传学比较难触及的对象。原因是它通常与经过发掘的洞穴地面材料缺乏直接关联。换言之，即使在洞穴地面沉积物或遗物中检测到某个人群的DNA，也不一定能证明洞壁上的岩画就是他们创作的。

在一项新发表于《自然·通讯》的研究中，一个国际研究团队从西班牙和葡萄牙11个洞穴中的24处岩画采集了颜料样本，并利用先进的样本制备和测序方法，分析了其中的DNA保存情况。研究结果首次表明，古代人类DNA可以在洞穴壁上保存数千年。

岩壁中隐藏的遗产

这项研究聚焦于从岩画及其周边区域采集的样本，包括简单标记、手印模板画，以及著名的阿尔塔米拉洞中的部分具象绘画自然脱落的颜料。这些图案大多数是用红赭石绘制而成的，且涵盖多种类型，包括线状痕迹、点状图案、三角形、不规则色块、吹绘圆盘、大型棒状图案、手印模板画，以及一些可能与已不再保存的更复杂图案相关的颜料残留物。

此外，研究人员还从洞壁上没有颜料的区域采集了对照样本，并且还分析了两类可能与颜料使用有关的材料：一类是洞穴地面特定区域的沉积物，一些颜色分布显示这些区域可能曾进行过颜料加工活动；还有一类是阿尔塔米拉洞中的一件鸟骨骨干，骨头内壁覆盖有红赭石——它很可能被当作一种“吹绘工具”使用，也就是把颜料通过吹气的方式喷到洞壁上。

研究人员正在西班牙Tebellín一处棒状岩画图形上采集颜料样本。（图/Alberto Martínez Villa; from: Bossoms Mesa et al., Nature Communications）

在采集到的120份样本中，只有5份获得了明确的古代人类线粒体DNA。重要的是，在这5份样本中，有2份样本未检测到动物源的线粒体DNA——这一罕见发现强烈提示，这些DNA可能是人类通过唾液、汗液或其他体液直接沉积下来的。相比之下，另外3份无颜料洞壁样本同时含有人类和动物DNA，说明这些DNA更可能是通过间接方式沉积的，例如沉积物转移或水流搬运，而不是来自直接接触。

另外，在这5份样本中，有3份的人类DNA主要来自女性，1份主要来自男性，另有一份暂时无法确定性别来源。对其中两份无颜料样本的进一步分析显示，其中的DNA属于现代人类；核DNA分析则将其归入西方狩猎采集者遗传群体。这与其他古代伊比利亚人群的研究发现相一致。

来自葡萄牙Escoural洞穴、下方带有颜料的方解石碎片，保存在膜盒中。（图/Alba Bossoms Mesa）

研究团队还检测了一件来自阿尔塔米拉洞穴的史前鸟骨吹绘工具，它被认为曾用于把红赭石颜料吹到洞壁上。研究人员原本希望从中找到来自唾液的DNA，但最终未能恢复出古代人类DNA。这很可能是因为样本受到现代人类DNA的严重污染，再加上只能进行极少量采样。这也凸显了DNA保存的脆弱性，尤其是在那些数十年来被反复接触和研究的材料中。

史前研究的新篇章

这些发现探索了直接从洞穴艺术中恢复古DNA的可能性，使古DNA研究对象不再局限于骨骼、沉积物，或近年来受到关注的骨制人工制品。尽管研究人员还不能将发现的古代人类DNA痕迹与岩画创作直接联系起来，但这是人类DNA能够在洞穴壁上保存数千年的首个证据。这意味着，即使在曾经到访洞穴的人群早已消失之后，人类DNA仍可能长期保存在洞穴壁上。

尽管许多地点都具备有利于古DNA保存的条件，但在这项研究所检查的样本中，检测到古DNA的仍属少数。这种罕见性说明，颜料表面很少能够保留足够的DNA并使其保存数千年，尤其是在没有矿物结壳或封闭环境保护的情况下。对此，研究人员认为，现在的首要任务应该是改进方法，并弄清楚在什么条件下能够获得更高的成功率。

他们相信，这将只是一个开始。洞穴壁是记录过去人类存在的遗传档案。下一步，他们将在微创采样条件允许的范围内，检测更多遗址、艺术风格和创作技术，尤其是在分子保存条件良好的洞穴中，重点研究手印模板画和具象艺术。随着后续研究的推进，科学家或许有可能揭示至少一部分洞穴艺术作品的创作者，并为这些艺术家赋予面孔，或者至少赋予他们遗传身份。

#参考来源：

https://www.mpg.de/26841305/ancient-dna-found-on-cave-walls?c=2249

https://www.nature.com/articles/s41467-026-74234-2

#图片来源：

封面图&首图：Matthias Meyer