首個證據顯示：古代人類DNA可在洞穴壁上保存數千年

在研究人類史前史時，一個重大的挑戰就在于——考古記錄中留下的文化遺物，到底是由哪些人類群體創造的？古DNA研究在一定程度上彌合了這個空白，研究人員可以分析來自骨骼遺骸、沉積物，以及一些來自人工制品本身的人類DNA，將這些文化遺物與創造它們的人群聯系起來。

然而，巖畫作為人類文化的重要表達形式，卻一直是古遺傳學比較難觸及的對象。原因是它通常與經過發掘的洞穴地面材料缺乏直接關聯。換言之，即使在洞穴地面沉積物或遺物中檢測到某個人群的DNA，也不一定能證明洞壁上的巖畫就是他們創作的。

在一項新發表于《自然·通訊》的研究中，一個國際研究團隊從西班牙和葡萄牙11個洞穴中的24處巖畫采集了顏料樣本，并利用先進的樣本制備和測序方法，分析了其中的DNA保存情況。研究結果首次表明，古代人類DNA可以在洞穴壁上保存數千年。

巖壁中隱藏的遺產

這項研究聚焦于從巖畫及其周邊區域采集的樣本，包括簡單標記、手印模板畫，以及著名的阿爾塔米拉洞中的部分具象繪畫自然脫落的顏料。這些圖案大多數是用紅赭石繪制而成的，且涵蓋多種類型，包括線狀痕跡、點狀圖案、三角形、不規則色塊、吹繪圓盤、大型棒狀圖案、手印模板畫，以及一些可能與已不再保存的更復雜圖案相關的顏料殘留物。

此外，研究人員還從洞壁上沒有顏料的區域采集了對照樣本，并且還分析了兩類可能與顏料使用有關的材料：一類是洞穴地面特定區域的沉積物，一些顏色分布顯示這些區域可能曾進行過顏料加工活動；還有一類是阿爾塔米拉洞中的一件鳥骨骨干，骨頭內壁覆蓋有紅赭石——它很可能被當作一種“吹繪工具”使用，也就是把顏料通過吹氣的方式噴到洞壁上。

研究人員正在西班牙Tebellín一處棒狀巖畫圖形上采集顏料樣本。（圖/Alberto Martínez Villa; from: Bossoms Mesa et al., Nature Communications）

在采集到的120份樣本中，只有5份獲得了明確的古代人類線粒體DNA。重要的是，在這5份樣本中，有2份樣本未檢測到動物源的線粒體DNA——這一罕見發現強烈提示，這些DNA可能是人類通過唾液、汗液或其他體液直接沉積下來的。相比之下，另外3份無顏料洞壁樣本同時含有人類和動物DNA，說明這些DNA更可能是通過間接方式沉積的，例如沉積物轉移或水流搬運，而不是來自直接接觸。

另外，在這5份樣本中，有3份的人類DNA主要來自女性，1份主要來自男性，另有一份暫時無法確定性別來源。對其中兩份無顏料樣本的進一步分析顯示，其中的DNA屬于現代人類；核DNA分析則將其歸入西方狩獵采集者遺傳群體。這與其他古代伊比利亞人群的研究發現相一致。

來自葡萄牙Escoural洞穴、下方帶有顏料的方解石碎片，保存在膜盒中。（圖/Alba Bossoms Mesa）

研究團隊還檢測了一件來自阿爾塔米拉洞穴的史前鳥骨吹繪工具，它被認為曾用于把紅赭石顏料吹到洞壁上。研究人員原本希望從中找到來自唾液的DNA，但最終未能恢復出古代人類DNA。這很可能是因為樣本受到現代人類DNA的嚴重污染，再加上只能進行極少量采樣。這也凸顯了DNA保存的脆弱性，尤其是在那些數十年來被反復接觸和研究的材料中。

史前研究的新篇章

這些發現探索了直接從洞穴藝術中恢復古DNA的可能性，使古DNA研究對象不再局限于骨骼、沉積物，或近年來受到關注的骨制人工制品。盡管研究人員還不能將發現的古代人類DNA痕跡與巖畫創作直接聯系起來，但這是人類DNA能夠在洞穴壁上保存數千年的首個證據。這意味著，即使在曾經到訪洞穴的人群早已消失之后，人類DNA仍可能長期保存在洞穴壁上。

盡管許多地點都具備有利于古DNA保存的條件，但在這項研究所檢查的樣本中，檢測到古DNA的仍屬少數。這種罕見性說明，顏料表面很少能夠保留足夠的DNA并使其保存數千年，尤其是在沒有礦物結殼或封閉環境保護的情況下。對此，研究人員認為，現在的首要任務應該是改進方法，并弄清楚在什么條件下能夠獲得更高的成功率。

他們相信，這將只是一個開始。洞穴壁是記錄過去人類存在的遺傳檔案。下一步，他們將在微創采樣條件允許的范圍內，檢測更多遺址、藝術風格和創作技術，尤其是在分子保存條件良好的洞穴中，重點研究手印模板畫和具象藝術。隨著后續研究的推進，科學家或許有可能揭示至少一部分洞穴藝術作品的創作者，并為這些藝術家賦予面孔，或者至少賦予他們遺傳身份。

#參考來源：

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

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

#圖片來源：

封面圖&首圖：Matthias Meyer