比利牛斯山洞穴里的3万年前女性带有中欧人DNA

一块在巴黎一家研究机构里存放了数十年的骨头碎片，产出了迄今在欧洲西南部获得的最古老的现代人基因组。骨头的主人是一名女性，生活在比利牛斯山脉西端、法属巴斯克地区的伊斯图里茨洞穴（Isturitz）一带，她的大部分DNA与同时代的其他西欧人相符。但有一小部分并非如此。这部分指向与今天的捷克相关的狩猎采集者，他们远在东方约一千五百公里之外。

这段东方血统之所以重要，是因为关于冰河时代欧洲的主流看法一直认为，西部和东部在遗传上彼此隔绝。早先的基因组显示，两个谱系在数千年间几乎没有混合，尽管从伊比利亚到俄罗斯平原，人们的石器、墓葬和雕刻小像看起来十分相似。伊斯图里茨的这名女性首次从欧洲最西南端提供了遗传证据，表明基因曾跨越这道分界。

这项研究由维也纳大学的Pere Gelabert和Ron Pinhasi领导，合作者来自西班牙、法国、意大利以及哈佛大学David Reich的实验室，成果发表在《科学进展》（Science Advances）上。研究新增了三个格拉维特文化时期的基因组（格拉维特文化是约3.4万年前至2.5万年前遍布欧洲的狩猎采集文化），还纳入了直接从末次冰期最寒冷阶段的洞穴沉积物中提取的人类DNA。

“我们的研究结果表明，欧洲东部和西部的人群并不像此前认为的那样在遗传上相互隔绝。”Gelabert在随论文发布的一份声明中说。

尘封数十年的馆藏骨头读出了基因组

伊斯图里茨的这块骨头出土于1950年代的发掘，此后一直保存在巴黎的人类古生物研究所（Institut de Paléontologie Humaine）。Pinhasi于2013年取样，牛津大学用放射性碳对其直接测年，结果为26,030年（误差正负220年），研究团队据此推算，换算成日历年约为距今3万年。DNA由维也纳和哈佛医学院共同处理。

古DNA以短小、受损的片段形式保存下来，并淹没在细菌DNA之中。为了把人类DNA钓取出来，团队使用了一种捕获试剂盒，靶向人类基因组之间常见差异的一百多万个已知位点。他们从两份提取物制备的八个文库中，获得了其中454,258个位点，估计污染率低于5%。这使伊斯图里茨女性跻身迄今测序覆盖位点最多的格拉维特个体之列。

第二个高质量基因组来自一名胎儿。在意大利南部奥斯图尼（Ostuni）附近的一处洞穴中，考古学家曾发现一名约2.76万年前下葬的女性，与她一同埋葬的还有一具胎儿遗骸。新数据（467,368个位点）显示，胎儿是男孩，是她的一级亲属，很可能是她的儿子，而他的父亲很可能与母亲来自同一人群。

第三具骨骼遗存是2021年在西班牙北部坎塔布里亚的丘芬洞穴（Chufín）发现的一颗女性牙齿，降解严重，含有5%至10%的现代DNA污染。只有19,895个位点通过了筛选，足以确定她的人群归属，却不足以深入研究。她生活在约2.6万年前。

第四份样本根本不含骨头。末次盛冰期（约2.65万年前至1.9万年前）的人类骨骼极其罕见，因此团队对坎塔布里亚埃尔米隆洞穴（El Mirón）中一层距今约2.2万年的沉积物进行了测序。在101轮测序中，他们读取了超过10亿个DNA片段，找到294,109个独特的人类片段，并在剔除所有不带古老分子典型化学损伤的片段后，保留了14,737个信息位点。这些泥土很可能含有多个人的DNA，而且男性可能多于女性。

冰河时代的两大谱系并非彼此隔绝

这一时期的基因组主要分为两大类群。富尔诺尔（Fournol）类群以法国西南部的一处洞穴命名，主导西部，源自以比利时戈耶洞穴（Goyet）一名3.5万年前个体为代表的谱系。维斯特尼采类群以捷克著名的下维斯特尼采（Dolní Věstonice）遗址命名，主导中欧和意大利。此前，两者之间记录最明确的混合出现在比利时，那些个体生活在2.8万年前至2.6万年前，位于东部类群分布范围的西缘。

伊斯图里茨女性主要属于富尔诺尔类群。但统计检验显示，与冰期顶峰之前在法兰西-坎塔布里亚地区取样的任何其他个体相比，她与维斯特尼采类群共享的遗传变异更多；而从10万多个候选模型中选出的最佳拟合谱系树，把她建模为一个类富尔诺尔人群，并接受了来自与维斯特尼采类群祖先关系密切的人群的基因流入。此前测序的一名巴黎盆地奥尔梅松（Ormesson）个体生活在31,822年前至29,970年前，也带有类似信号。

一种根据混合DNA片段随世代推移而变短的规律进行测年的方法，将这次混合定在3.25万年前至3.15万年前，比这名女性生活的年代早几千年。从伊斯图里茨到下维斯特尼采的直线距离约1500公里，大致相当于从伦敦到罗马的距离，横跨一片冰河时代的大陆。

作者把这一结果与洞穴本身联系起来。伊斯图里茨保存着南欧最丰富的冰河时代可移动艺术品收藏之一，长期以来被视为一处聚集地，各个群体在这里集体狩猎、交换物品、寻找伴侣。它位于欧洲大陆通往伊比利亚半岛的主要通道上。这份基因组支持这样一种观点：这个十字路口交汇的不只是器物，也有人群。

新基因组还提供了个人层面的细节。遗传性状预测显示，他们都是深色皮肤、深色头发和棕色眼睛。伊斯图里茨女性和奥斯图尼男孩从父母双方继承的完全相同的DNA相对较少，说明他们的父母并非近亲；他们所属人群的有效种群规模分别估计为235人和160人，高于其他任何已取样的格拉维特个体。

西部人群挺过了最严酷的冰期

来自东方的这股基因流并没有取代任何人。丘芬女性、伊斯图里茨女性和埃尔米隆沉积物都属于同一个西部谱系，表明西南欧在约3万年前至2万年前保持了遗传连续性。这与早期研究者根据牙齿形态推断的约2.8万年前发生人群更替的说法相矛盾。

沉积物的结果把这条谱系延续到了冰河时代最严酷的阶段，当时西南欧是一处避难所。在此之前，覆盖那一时期梭鲁特文化的遗传样本只有三份，其中两份质量很差。埃尔米隆的这一沉积层在没有一块人骨的情况下，增添了第四个数据点。

丘芬女性携带名为U8的母系谱系，与保加利亚巴乔基罗洞穴（Bacho Kiro）一名早期个体属于同一大谱系。它的一个亚群U8a在今天的欧洲很少见，但在现代巴斯克人中相对常见。论文指出了这种重合，但没有声称两者存在直接的后裔关系。

东方信号从何而来仍无定论

作者为东方信号提出了两种解释。一种是格拉维特时期确实发生过接触：一些人或其后代向西迁移，并与当地群体生儿育女。另一种是存在一个更古老的祖先成分，早于戈耶谱系，并且早已存在于部分西部人群中。由于西南欧目前还没有更早的奥瑞纳文化基因组，第二种情形无法排除。

团队倾向于单次接触，理由有二：比利时更早的奥瑞纳文化样本中没有这一信号，而在3万年前之后取样的所有西南欧个体中，这一信号都消失了。但测年本身假定混合是由一次而非多次事件造成的，而且对奥尔梅松的估算没有达到统计显著性。

样本量很小。三名新个体和一个沉积层加入了约25名拥有全基因组数据的格拉维特个体之列，这份人群记录横跨近1万年。将这名女性与东部狩猎采集者进行比较的检验中，有一项并不显著，而且这些数据无法指明东方来源具体是哪一个群体。沉积物DNA也有其自身的问题：它混合了多个人的遗传物质，而且很难与沉积层中的某个确切时刻对应起来。

她的基因也没有透露她本人的行迹。这份东方血统是通过她的祖先，在她出生前好几代就已抵达伊斯图里茨的。

关于欧洲冰河时代DNA的常见问题

欧洲西南部最古老的人类基因组是哪个？

伊斯图里茨女性的基因组来自法属巴斯克地区一块距今约3万年的骨头，是目前欧洲西南部现代人最古老的全基因组数据。它覆盖了454,258个信息位点，在这一时期的个体中位居前列。

格拉维特文化是什么？

格拉维特文化是约3.4万年前至2.5万年前遍布欧洲的狩猎采集文化，以雕刻的女性小像、精心安排的墓葬，以及从大西洋到俄罗斯平原共通的工具风格而闻名。在遗传上，这一文化的人群分为一个西部类群和一个中欧类群。

科学家能从洞穴泥土中提取人类DNA吗？

可以。沉积物中可能保留着人类和动物脱落的DNA痕迹。在西班牙的埃尔米隆洞穴，团队从一个距今约2.2万年的单一沉积层中读取了超过10亿个DNA片段，获得了14,737个人类信息位点，足以确定曾在那里生活的人群。

冰河时代东欧和西欧的人有亲缘关系吗？

他们拥有久远的共同祖先，而这项研究表明，他们的分支后来也曾再度相遇。伊斯图里茨女性的基因组带有一股与中欧群体相关的基因流入，据团队估计，这股基因流在3.25万年前至3.15万年前之间到达。

下一步将探查伊斯图里茨最古老的地层

团队接下来希望对伊斯图里茨洞穴本身最古老的奥瑞纳文化地层进行沉积物测序，尤其是圣马丁厅（Salle Saint-Martin）的C4层，以弄清东方血统是随格拉维特文化而来，还是早已存在。论文于2026年3月31日收稿，9月9日接收，并于2026年10月23日在《科学进展》上发表。

参考文献：Gelabert et al., “Early Gravettian genomic data from Western Europe reveal population movements before the LGM,” Science Advances, 2026. DOI: 10.1126/sciadv.aeh6128

标签: 考古学, El Mirón, Isturitz, University of Vienna, 冰河时代, 古DNA