Die Denisova-Höhle ist ein Felsschutz mit bedeutenden Besetzungen aus dem Mittel- und Oberpaläolithikum. Die Stätte im nordwestlichen Altai-Gebirge, etwa 6 km vom Dorf Chernyi Anui entfernt, zeigt eine Besetzung durch Menschen vom Mittelpaläolithikum bis zum späten Mittelpaläolithikum, die vor etwa 200.000 Jahren begann. Am wichtigsten ist, dass in der Höhle die ersten Beweise für Denisovans gefunden wurden, eine neu identifizierte Spezies des Menschen.
Die aus silurischem Sandstein gebildete Höhle befindet sich ~ 28 Meter über dem rechten Ufer des Anui-Flusses in der Nähe seines Quellwassers. Es besteht aus mehreren kurzen Galerien, die sich aus einer zentralen Kammer mit einer Gesamthöhlenfläche von ca. 270 m² erstrecken. Die zentrale Kammer misst 9x11 Meter und hat eine hohe gewölbte Decke.
Ausgrabungen in der Zentralkammer von Denisova haben 13 Besetzungen im Pleistozän zwischen 30.000 und ~ 125.000 Jahren vor Christus ergeben. Die chronologischen Daten beziehen sich im Großen und Ganzen auf Radiothermallumineszenzdaten (RTL) von Sedimenten, mit Ausnahme der Schichten 9 und 11, die eine Handvoll Radiokohlenstoffdaten auf Holzkohle aufweisen. Die RTL-Daten am niedrigsten werden als unwahrscheinlich angesehen, wahrscheinlich nur im Bereich von 125.000 Jahren.
Klimadaten aus Palynologie (Pollen) und Faunaltaxa (Tierknochen) lassen vermuten, dass sich die ältesten Besiedlungen in Birken- und Kiefernwäldern befanden, wobei einige große baumlose Gebiete in höheren Lagen lagen. Die folgenden Perioden schwankten beträchtlich, aber die kältesten Temperaturen traten kurz vor dem letzten Eiszeitmaximum auf, vor etwa 30.000 Jahren, als eine Steppenumgebung eingerichtet wurde.
Aus der Höhle geborgene hominide Überreste sind vier Denisovaner, zwei Neandertaler und ein Individuum, Denisova 11, dargestellt durch ein Fragment eines langen Knochens. Genetische Untersuchungen weisen darauf hin, dass es sich um das Kind einer Neandertaler-Mutter und eines Denisovan-Vaters handelte. Die Person war zum Zeitpunkt des Todes mindestens 13 Jahre alt. Ihre genetische Veranlagung weist darauf hin, dass auch ihr Vater das Ergebnis eines sexuellen Kongresses zwischen einem Neandertaler und einem Denisovaner war.
Der früheste Denisovan in der Höhle lebte vor 122,7-194,4 Tausend Jahren (kya); ein anderer lebte zwischen 105,6 und 136,4 kya; und zwei lebten zwischen 51,6 und 76,2 kya. Neandertaler lebten zwischen 90,0 und 147,3 kya; und das Denisovan / Neandertalerkind lebte zwischen 79,3 und 118,1 kya. Das jüngste Datum unterscheidet sich nicht wesentlich von dem nahe gelegenen Standort Ust 'Ishim, einem ursprünglichen Standort des Oberen Paläolithikums zwischen 45 und 48 kya, so dass die Möglichkeit besteht, dass Ust' Ishim eine Besetzung der Denisovaner gewesen sein könnte.
Obwohl die Site zum größten Teil stratigraphisch ziemlich intakt ist, trennt leider eine große Diskontinuität die beiden UP-Ebenen 9 und 11, und der Kontakt zwischen ihnen ist erheblich gestört, was es schwierig macht, die Daten der Artefakte in ihnen sicher zu trennen.
Denisova ist der Typusstandort für die Denisova-Variante des Altai Mousterian, die von russischen Archäologen aus der Zeit des ersten oberen Paläolithikums stammt. Steinwerkzeuge in dieser Technologie weisen die Verwendung der Parallelreduktionsstrategie für Kerne, eine große Anzahl laminarer Rohlinge und Werkzeuge auf, die auf großen Klingen hergestellt wurden. Radiale und parallele Kerne, eine begrenzte Anzahl von echten Klingen und eine vielfältige Reihe von Racloirs sind ebenfalls in den Steinwerkzeuganordnungen zu erkennen.
Innerhalb der altai-moussischen Schichten der Höhle wurden mehrere bemerkenswerte Kunstgegenstände geborgen, darunter dekorative Gegenstände aus Knochen, Mammutstoßzahn, Tierzähnen, versteinerter Straußeneierschale und Muschelschale. In diesen UP-Ebenen bei Denisova wurden zwei Fragmente eines Steinarmbands aus gebohrtem und poliertem dunkelgrünem Chloritolit gefunden.
Eine Reihe von Knochenwerkzeugen, darunter kleine Nadeln mit gebohrten Augen, Ahlen und Anhängern sowie eine Sammlung zylindrischer Knochenperlen, wurden auch in den Ablagerungen des Oberen Paläolithikums gefunden. Denisova enthält die frühesten Beweise für die Herstellung von Augennadeln in Sibirien.
Die Denisova-Höhle wurde vor über einem Jahrhundert entdeckt, ihre pleistozänen Ablagerungen wurden jedoch erst 1977 entdeckt. Seitdem wurden umfangreiche Ausgrabungen durch die Russische Akademie der Wissenschaften in Denisova und den nahe gelegenen Orten Ust-Karakol, Kara-Bom, Anuy 2 und Okladnikov aufgezeichnet beträchtliche Beweise über das sibirische Mittel- und Oberpaläolithikum.