来自德国霍勒费尔斯晚更新世猛犸象象牙的古DNA

在雕刻象牙中追溯冰期故事

超过3.5万年前，居住在德国南部一处名为霍勒费尔斯的洞穴中的人们用猛犸象的象牙雕刻出微小的人形、乐器和饰物。本研究表明，这些珍贵的象牙碎片不仅是艺术品或制作废料，同时也是隐藏的生物记录。研究人员通过对象牙进行细致取样，能够读取猛犸象的DNA片段，并用这些信息探寻猛犸象的生活以及冰期人类在狩猎、加工和交换象牙时所做的选择。

作为时间胶囊的古象牙

霍勒费尔斯保存着上旧石器时代大量的猛犸象象牙收藏，这一时期正值现代人向欧洲扩展的漫长阶段。研究团队分析了25块小型加工象牙，多数是工具和饰品制作时丢弃的碎屑。这些片段来自与考古学上已知的三个文化相位相关的地层：奥瑞纳相（Aurignacian）、格拉维特相（Gravettian）和马格达伦相（Magdalenian）。此前，来自温带欧洲的象牙因未来自永久冻土，被认为保存状况太差而难以开展DNA研究。研究者着手检验这些象牙中是否保存有可用的DNA，以及这些DNA能揭示猛犸象与使用它们的人类的哪些信息。

在象牙内部寻找最佳取样点

象牙并非整体实心，而是由不同组织构成，主要包括称为牙本质的内核和称为骨质鞘的薄外层。团队在同一象牙片中比较了两层组织的DNA回收情况。他们发现外层骨质鞘稳定地比内层牙本质产出更多的猛犸象DNA、更长的片段以及更丰富的遗传信息，尽管它在每根象牙中只占很小的一部分。这意味着未来研究可针对外层取样以获得更好结果，同时减少对珍贵或脆弱馆藏文物的破坏，这是非常重要的考量。

重写当地猛犸象记录

科学家还对一些象牙片进行了放射性年代测定，以核实它们在洞穴时间序列中的位置。两块曾被认为属于较晚马格达伦相的人为碎片，实际年代回推到更早的格拉维特相。结合洞穴内部有侵蚀证据，这提示部分象牙被冲刷或移动到了较年轻的地层，而并非在那里被雕刻。值得注意的是，本研究中没有任何猛犸象标本能确定归属于霍勒费尔斯的马格达伦相，这暗示到那个时期猛犸象在该地区可能已变得稀少，或人们已经转向使用其他原料（如煤玉）制作饰物。

关于群体、性别与迁徙的线索

通过同时分析象牙和骨骼的DNA，研究者能够估算霍勒费尔斯所代表的一些猛犸象的性别。在所有样品中，他们发现有向雌性倾斜的趋势，这与自然骨床中常见的以意外死亡的雄性为主的情况不同。这表明人类往往猎捕或加工的是由雌性领导的家族群体，类似现代大象的社群，或者人们在使用上偏好雌性个体或其象牙。此外，研究团队组装出了十二个完整的线粒体基因组（母系遗传的DNA）。所有样本均属于已知的欧洲猛犸象分支（第III类群），但横跨若干子群。这种在单个洞穴中呈现出丰富母系谱系的现象暗示人们在不同时期利用了多个群体，可能通过狩猎、拾荒或长距离的象牙交换获得材料。

这些发现对过去的意义

总体而言，结果表明即便是极小的冰期象牙碎屑也能提供宝贵的基因学信息。通过聚焦于骨质鞘层，科学家可以恢复更高质量的DNA，并将特定象牙与猛犸象的谱系、群体结构和性别联系起来。在霍勒费尔斯，这一方法显示人类与多样的猛犸象群体互动、倾向于使用来自雌性个体的象牙，并且猛犸象的可得性随时间发生了显著变化。更广泛地说，该研究为利用全欧洲的加工象牙作为了解猛犸象生物学以及塑造这些非凡物件的人类社会生活、选择和信念的新窗口开辟了道路。

引用: Moreland, K.N., Wolf, S., Drucker, D.G. et al. Ancient DNA from the Upper Paleolithic mammoth ivory of Hohle Fels, Germany. Sci Rep 16, 15181 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46761-x

关键词: 古DNA, 猛犸象象牙, 霍勒费尔斯, 晚更新世, 人类—猛犸象互动