伊比利亚洞穴岩壁保存了1.67万年的人类DNA——即使在没有岩画的地方

一万六千年前，在伊比利亚半岛一处黑暗的洞穴中，有人触碰过墙壁，而今天，那面墙可能仍携带着那个人的DNA。科学家从西班牙和葡萄牙的11个洞穴表面提取到了古人类遗传物质——不仅来自绘有壁画的墙壁，也来自那些从未发现过任何艺术痕迹的、光秃秃的、没有颜料的岩石。这一发现开启了一个全新的古遗传学来源类别，此前从未有人想到要去寻找。

“研究人员现在有可能从两万、三万甚至四万年前倚靠过墙壁的人身上提取到DNA，”参与该研究的岩画专家、国家地理探险家吉纳维芙·冯·佩钦格说，“这听起来是不是很疯狂？”在此之前，古人类DNA几乎完全是从骨骼和沉积物——即洞穴的地面，而非墙壁——中提取的。这项由莱比锡马克斯·普朗克进化人类学研究所的阿尔芭·博索姆斯·梅萨领导、发表在《自然·通讯》上的研究，改变了研究人员知道该去哪里寻找的方向。

DNA如何在岩石上保存下来

其机制并非绘画，而是存在本身。当史前人类触碰洞穴墙壁——将手按在表面、倚靠上去、或在绘画时喷溅颜料——微量的生物物质便会转移到岩石上。随着时间的推移，一层薄薄的碳酸钙（方解石）会自然形成于表面之上，将这些痕迹封存在一层矿物“盖子”之下。方解石起到了防腐剂的作用，使DNA在数千年间减缓了降解速度。

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博索姆斯·梅萨的团队从11个洞穴的24个岩画面板上采集了54份样本，并从其中5份样本中提取到了可读的古人类DNA。这些遗传物质出现在两种情境中：一是在绘有颜料的岩画面板上的彩色颜料结壳中；二——关键的是——在完全没有颜料、看不到任何艺术痕迹的光秃墙壁表面。在葡萄牙的埃斯库拉尔洞穴，一处覆盖在方解石结壳上的红色颜料点，产出了至少4000至5000年前的DNA。来自埃斯库拉尔洞穴墙壁的两份无颜料样本，分别提供了一名男性和一名女性个体的DNA。在西班牙的科瓦龙洞穴，另外两份无颜料样本提供了来自女性个体的DNA，她们生活在西方狩猎采集者时期，距今5200年至1.67万年之间。

DNA揭示了什么——以及它无法揭示什么

在科瓦龙洞穴鉴定出的狩猎采集者谱系，将这项技术的应用范围推回到了最后一个冰河时代的末期。这些样本来自无颜料表面，意味着研究人员不再局限于研究带有可见艺术的墙壁：任何史前人类曾穿行、倚靠或在其旁劳作的洞穴墙壁，如今都成了潜在的遗传记录。

但这项技术有严格的局限性。在54份样本中，只有5份产出了有用的DNA——成功率不到10%。该过程具有破坏性：每次采样都会永久性地移除一小部分表面。而且，尽管DNA显示有人曾在那里，但它无法确定这些人是哪个具体个体，也无法确认留下DNA的人究竟是艺术家、助手，还是数百年后才到访的访客。几份样本还显示出动物DNA的污染——来自数千年来与洞穴环境共存的蝙蝠和啮齿动物。“我当时非常怀疑，”博索姆斯·梅萨在最初结果出来时回忆道，“我想，‘这好得令人难以置信。’”

一份携带DNA的样本究竟是史前遗留，还是来自研究人员、游客或修复人员的现代污染，这是一个真实的方法学挑战。该团队使用了空白对照，并在严格条件下处理样本，以区分古代物质——化学降解、具有老化DNA特征性损伤模式——与现代侵入物。

为什么墙壁从来不是显而易见的研究方向

古遗传学在过去20年间呈指数级增长，这得益于从古代骨骼中提取和测序降解DNA技术的不断改进。这门科学让我们知道了丹尼索瓦人，绘制了尼安德特人基因渗入现代人类的图谱，并追溯了农耕人群穿越欧洲的迁徙路线。所有这些都来自硬组织——牙齿、骨骼——或来自洞穴沉积物。

洞穴墙壁之所以被忽视，是出于一个实际原因：绘画颜料被认为是无机物，在生物学上是无菌的。人们知道覆盖在许多绘画表面上的方解石结壳含有可用于放射性碳测年的有机物质，但并非用于人类DNA。FIRST-ART团队的洞察力在于，他们将方解石本身视为一种保存介质，而不仅仅是测年材料——并且不仅对绘画表面进行采样，还对任何史前人类可能触及的墙壁进行采样。

关于洞穴墙壁DNA的常见问题

这项技术能在伊比利亚半岛以外的洞穴中进行吗？

原则上可以。基于方解石的保存机制并非西班牙和葡萄牙独有——它存在于全球的石灰岩洞穴系统中。西班牙的阿尔塔米拉、法国的拉斯科、法国的肖维，以及澳大利亚和非洲的数十个遗址，理论上都适用。限制因素是成功率低：本研究中只有9%的样本产出了DNA，这意味着需要对不可替代的遗产遗址进行大量采样。

这些DNA能告诉我们是谁创作了壁画吗？

不一定。尤其是来自无颜料墙壁的DNA，可能来自任何经过洞穴的人——艺术家、孩子、在绘画完成数百年后进洞避雨的猎人。即使是来自颜料结壳内部的DNA，也无法确定作者身份。它确认的是存在，而非意图。

如何区分古DNA与现代污染？

古DNA带有可预测的化学损伤：随着时间的推移，胞嘧啶到胸腺嘧啶的误读会在降解片段的末端积累。研究人员寻找这些模式，作为真正古老年代的标志。没有这些损伤模式的片段被视为现代污染并被排除。

未来的样本还可能提供哪些其他信息？

如果有足够的DNA，研究人员可以确定生物性别、遗传祖先，并且在某些情况下，还能解读古代基因组中编码的物理特征：色素沉着基因、疾病易感性标记，或同一遗址个体之间亲缘关系的遗传证据。理论上，一群有亲属关系的人触碰过的墙壁，可以产生一幅由碎片组成的“家庭肖像”。

FIRST-ART团队已将西班牙的阿尔塔米拉洞穴确定为未来采样的优先地点，因为那里拥有极其集中的艺术，而且很可能在数千年间，多代艺术家都在其表面留下了痕迹。

参考文献：Bossoms Mesa, A. 等人，“伊比利亚半岛岩画与洞穴墙壁表面的古人类DNA”，《自然·通讯》，2026年。DOI: 10.1038/s41467-026-59948-3

标签: 考古学, 古代DNA, Altamira Cave, cave art, Escoural Cave, hunter-gatherers

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