En bergsgrotta som nu används som en tibetansk buddhistisk fristad var hem för förhistoriska människor, kända som Denisovans i tiotusentals år.

Våra mödosamma ansträngningar där hjälper till att reda ut historien om hur tidiga människor anpassade sig till att leva på en av världens mest avlägsna och bergiga platser.

Vår forskning, publicerad i Science, ger en bättre förståelse för de föga kända förhistoriska människorna som levde för tiotusentals år sedan på världens tak.

Mountain reträtt

1980, hälften av ett fossiliserat käkben hittades av en munk i Baishiya Karst-grottan i Kinas Gansu-provins, i den nordöstra delen av den tibetanska platån. Käkbenets sedan länge avlidne ägare kallades "Xiahe Man".

Analys visade att underkäken faktiskt var 160, 000 år gamla rester av en Denisovan. Denna grupp av mystiska förhistoriska människor upptäcktes ursprungligen i Denisova-grottan i Sibirien, Ryssland.

Så detta fossil var inte bara det tidigaste beviset på mänsklig ockupation på den tibetanska platån, men också det första Denisovan-fossilet som hittades utanför Denisova-grottan – och det största som någonsin hittats.

Dock, utan andra arkeologiska bevis för att sätta det ensamma käkbenet i sitt sammanhang, detta enda fossil gav oss få övertygande bevis för att få ihop hela historien om de mystiska Denisovanerna som lever på världens tak.

För detta, vi behövde gräva ut Baishiya Karst-grottan ordentligt och se vad vi kunde hitta. Efter dussintals besök i grottan och andra i närheten, 2016 hittade vi äntligen de första obestridliga stenartefakterna (förmodligen tillverkade av Denisovans) på grottgolvet.

Med detta, vi blev ytterligare övertygade om att grottan var en skattkammare av arkeologiska fyndigheter som kunde hjälpa till att berätta historien om denisovanerna. Men, eftersom det också är en buddhistisk helig grotta, vi fick inte gräva inuti det – inte ens ett skrapa av en murslev.

Midnattsgrävning i djupet av vintern

Efter två år av bråk med myndigheter och långa förhandlingar med templets buddhistiska vaktmästare, vi fick äntligen tillstånd att gräva ut ett begränsat område i grottan. Detta var under förutsättning att vi arbetade sent på natten under den kalla vintern, när inga munkar eller turister var på besök.

Så varje kväll, i tre veckor, vi gick över en frusen flod, traskade uppför bergssidan genom taggiga grenar och tjock snö för att nå grottan 3, 280 meter över havet. Vi sov på dagen och grävde på natten.

Trots den benhårda vinden och mörkret som endast präglas av svagt lampljus, det var spännande arbete. Och våra ansträngningar belönades.

De arkeologiska lämningarna vi avslöjade var rikare och ännu vackrare än vi hade förväntat oss, inklusive stenartefakter och djurben begravda i hela sedimenten.

Under 2019, ett nytt tillstånd tillät oss att arbeta under dagen, för, om än fortfarande i december (den kallaste månaden på den tibetanska vintern). Vi hittade ännu fler arkeologiska rikedomar, inklusive stenartefakter, djurben och resterna av bränder – avgörande bevis på människor som bor i grottan.

Avgörande frågor

Våra upptäckter har väckt flera frågor. Vem bodde i grottan och gjorde dessa artefakter, och när? Var de Denisovans som den ursprungliga Xiahe Man från 160, 000 år sedan, eller moderna människor? Eller kanske en genetisk kombination av båda?

"När"-frågan tacklades med två tekniker. Genom att radioaktivt datera djurens ben, vi tränade när de fördes in i grottan – antingen som mat för människor, eller helt enkelt djur som skyddar tillsammans med människor.

Våra dejtingtekniker, liknande de som tidigare användes i Denisova-grottan, avslöjade att de äldsta stenartefakterna i Baishiya Karst-grottan begravdes mer än 190, 000 år sedan. Sedan dess, sediment och stenartefakter har ackumulerats över tiden till minst 45, 000 år sedan, eller kanske på senare tid fortfarande.

DNA-identifiering

Men vilka var de som bodde där? För att svara på den frågan utan några färska mänskliga fossil förutom det ursprungliga käkbenet, vi behövde undersöka mänskligt DNA i sedimentproverna.

Vi fokuserade på att identifiera sekvenser av "mitokondriellt DNA, " eftersom celler innehåller många fler kopior av detta än de gör nukleärt DNA. Alltså, mitokondrie-DNA är lättare att få fram och analysera för forskning.

Vi hittade mitokondrie-DNA som matchade Denisovans i grottsediment mellan 100, 000–60, 000 år gammal. Vad mer, vi fann att de nyare proverna var närmare besläktade med de från Denisova-grottan än äldre, vilket tyder på att denisovaner verkligen var mer utbredda än man ursprungligen trodde.

Det är möjligt att de till och med kunde ha bidragit avsevärt till modernt mänskligt DNA. Till exempel, de kan ha hjälpt dagens Tibetanska platåbor på deras evolutionära resa att anpassa sig till bergslivet på hög höjd.

För att bekräfta detta, vi måste ta reda på hur länge denisovanerna bodde i regionen runt Baishiya Karst-grottan, och avgörande, om de överlevde tillräckligt länge för att blandas med de moderna människorna som anlände till den tibetanska platån mellan 40, 000–30, 000 år sedan.

Fastän, även om denisovaner och moderna människor ställdes ansikte mot ansikte, de skulle faktiskt ha behövt korsas för att Denisovans skulle kunna dela sina evolutionära anpassningar på hög höjd.

Det är svårt att veta om detta hände genom att bara analysera mitokondrie-DNA, eftersom denna endast bär information om moders härstamning.

Detta betyder att det inte alltid återspeglar den fullständiga populationshistoriken för ett exemplar. Framtida försök att extrahera kärn-DNA från Baishiya Karst-grottan kan äntligen ge de verktyg som behövs för att utforska dessa frågor.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.