發(fā)掘 | 陜西上陳遺址揭示212萬(wàn)年前黃土高原已現(xiàn)人跡，可能改寫早期人類遷徙史
藍(lán)田上陳舊石器遺址
上陳舊石器遺址發(fā)掘圖。
中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所朱照宇團(tuán)隊(duì)在中國(guó)陜西省西安市藍(lán)田縣玉山鎮(zhèn)上陳村新發(fā)現(xiàn)一處舊石器遺址——上陳遺址。該遺址擁有連續(xù)性較好的人工制品文化層序列，時(shí)間可追溯到大約126萬(wàn)年到212萬(wàn)年前。這一發(fā)現(xiàn)表明，古人類可能很早就出現(xiàn)在非洲以外的地方——比之前認(rèn)為的更早。
2018年7月11日，世界著名科學(xué)雜志《自然》，在線發(fā)表了由中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所朱照宇研究員領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)的論文，是關(guān)于在黃土高原212萬(wàn)年前舊石器時(shí)代考古方面的研究成果。這篇題為《古人類約在210萬(wàn)年前占據(jù)黃土高原》的論文，由來(lái)自國(guó)內(nèi)外11名學(xué)者參與完成，其中包括英國(guó)科學(xué)院院士羅賓·丹尼爾和中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所黃慰文研究員。
遺址出土的部分石器與化石。
世界范圍內(nèi)重要的古人類遺址點(diǎn)分布圖
據(jù)介紹，迄今較為公認(rèn)的最早的非洲以外的古人類證據(jù)來(lái)自格魯吉亞的德馬尼斯，該區(qū)域發(fā)現(xiàn)了185萬(wàn)年前的直立人的化石及其使用的工具。此外，在中國(guó)和印尼爪哇島發(fā)現(xiàn)的早期古人類化石可以上溯至150萬(wàn)年至170萬(wàn)年前。
朱照宇團(tuán)隊(duì)詳細(xì)描述了上陳遺址發(fā)現(xiàn)的早更新世黃土—古土壤序列的S15至L28層位中的82個(gè)被打擊過(guò)的石頭和14個(gè)未經(jīng)打擊的石塊，這些被打擊的石頭包括石核、石片、刮削器、尖狀器、鉆孔器和手鎬。它們都是古人類早期使用工具的證據(jù)。作者還介紹了兩枚有打擊痕跡的石錘。此外，在這個(gè)區(qū)域的地質(zhì)挖掘探槽中還發(fā)現(xiàn)了伴隨著石核和石片工具的鹿的下頜骨斷塊，以及?？苿?dòng)物（反芻偶蹄哺乳動(dòng)物）和其它動(dòng)物的骨骼化石碎片。
朱照宇介紹道，這一舊石器文化序列的年代主要是根據(jù)上陳地區(qū)發(fā)育良好的連續(xù)的黃土——古土壤地層剖面的鑒定以及高密度古地磁定年技術(shù)所確定的。這個(gè)地層剖面的中下部（S15至L28）有17個(gè)層位都含有人工制品，其中，石制品主要發(fā)現(xiàn)于潮濕溫暖氣候下形成的11個(gè)古土壤層中。此外，他分析，這17個(gè)文化層的時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)約85萬(wàn)年，顯示了古人類可能在212萬(wàn)年到126萬(wàn)年前曾反復(fù)地（不一定連續(xù)地）生活在中國(guó)黃土高原。
7月13日，南方日?qǐng)?bào)作為第一家與朱照宇先生面對(duì)面采訪的媒體，了解了這個(gè)成果的發(fā)現(xiàn)與研究的情況。
●南方日?qǐng)?bào)記者林亞茗通訊員陳一馬學(xué)濤
在“藍(lán)田人”家鄉(xiāng)找到更古老的人類遺跡
南方日?qǐng)?bào)記者（下稱“南”）：朱先生，我知道您曾經(jīng)參與廣東省可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程的研究，怎么又會(huì)主持古人類歷史的研究，您的專業(yè)是什么？
朱照宇（下稱“朱”）：我從1980年讀碩士研究生時(shí)，就開始研究第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，也就是研究有人類以來(lái)的沉積物、生物、氣候、地層、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地殼發(fā)展等學(xué)科。有人類以來(lái)的環(huán)境問(wèn)題是相通的，我既關(guān)注地質(zhì)學(xué)、古氣候與古人類環(huán)境，也關(guān)注現(xiàn)代地質(zhì)環(huán)境與社會(huì)發(fā)展的問(wèn)題。比如，我們可以通過(guò)了解古代環(huán)境氣候的變化規(guī)律，來(lái)分析現(xiàn)代和將來(lái)氣候變化的規(guī)律和趨向。
南：恭喜你們，在黃土高原有了這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。我們過(guò)去學(xué)歷史時(shí)知道，陜西省藍(lán)田縣曾經(jīng)出土中國(guó)距今約110萬(wàn)年至115萬(wàn)年的古人類化石，稱為“藍(lán)田人”。這一帶證明是古人類活動(dòng)的地方，你們一開始就是因此到這里去找研究線索的嗎？
朱：是的，早在1963年，這里就有了這些關(guān)于古人類的重大發(fā)現(xiàn)。但實(shí)際上，我們前些年的研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)田公王嶺直立人頭蓋骨賦存地層的年代并不是原來(lái)測(cè)定的距今115萬(wàn)年，而應(yīng)該是163萬(wàn)年。這個(gè)成果將“藍(lán)田人”時(shí)間推前了48萬(wàn)年，成果曾在國(guó)際權(quán)威的《人類進(jìn)化雜志》刊登。于是，在一項(xiàng)中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新重要方向項(xiàng)目中，我們就選擇這一帶作為研究對(duì)象。從2001年開始就在黃土地層中進(jìn)行探索，結(jié)果就在離發(fā)現(xiàn)“藍(lán)田人”的公王嶺約4公里處的上陳村，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)舊石器時(shí)代的新遺址。11年前——2007年7月18日，這個(gè)日子永遠(yuǎn)難忘，我們?cè)诙盖托逼碌狞S土地層中發(fā)現(xiàn)一個(gè)石塊，接著周圍又發(fā)現(xiàn)了更多的石塊。
南：在山上發(fā)現(xiàn)石塊有什么特殊呢？
朱：那是黃土高原，清一色是風(fēng)吹來(lái)的黃土，都是堆積的粉塵。附近沒(méi)有河流，也沒(méi)有石頭山，石塊從哪里來(lái)？我們經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)古人類和舊石器考古學(xué)教授們的鑒定，這些的確是有打制痕跡的人工制品，即石器。
南：你們是需要挖開土層才能發(fā)現(xiàn)石器嗎？
朱：黃土高原的土質(zhì)松散。我們所去的地點(diǎn)坡度比較垂直陡峭，日曬雨淋就容易崩塌，裸露出來(lái)的就是黃土的原始地層，就可以發(fā)現(xiàn)石塊的痕跡，然后才進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)挖掘和采樣。我們隨后連續(xù)幾年在附近發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多石器，發(fā)現(xiàn)的地層也越來(lái)越古老。
石器中有石錘、手鎬等工具
南：你們發(fā)現(xiàn)的是什么類型的制品？
朱：一共發(fā)現(xiàn)96件石器，包括石核、石片、刮削器、尖狀器、石錘以及手鎬等，并伴隨有哺乳動(dòng)物化石殘骸和碎片。其中，最老石器層位的年齡距今約212萬(wàn)年。
南：石器中最精細(xì)的是多大？
朱：最小的厚度2-4毫米，直徑只有1厘米，也是可以當(dāng)工具使用的。還有一點(diǎn)很有意思，因?yàn)楦浇](méi)有這樣的石材，因此古人類也許是從秦嶺山脈運(yùn)來(lái)石頭原料，然后進(jìn)行打制。如果可以確定石頭的確切來(lái)源，我們就能確定古人類當(dāng)時(shí)的運(yùn)輸能力和方式。
南：發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物化石有哪些品種？
朱：哺乳動(dòng)物中鹿、牛、羊、豬等，還有鬣狗和鼠類，等等。
南：有美國(guó)學(xué)者評(píng)論你們的論文說(shuō)，如果進(jìn)一步研究出這些石器的用途與遺骸之間有關(guān)聯(lián)性，會(huì)很有意義。例如：骨頭上的切割痕跡指向用工具去除皮肉；骨頭上有破損痕跡，表明它們被錘擊來(lái)提取骨髓；工具有所磨損或工具上存在微量生物殘留物，表明它們被作為切割工具使用過(guò)。
朱：這需要我們下一步進(jìn)行更深入的研究。
南：這個(gè)石器的年代是怎么測(cè)定呢？
朱先生的助手吳翼博士：我們通過(guò)古地磁測(cè)年法來(lái)測(cè)定人類遺跡的年代。在地球歷史上，地球磁場(chǎng)的南北極是多次變更顛倒的，這樣就存在正的極性時(shí)期和負(fù)的極性時(shí)期的交替。我國(guó)和國(guó)外學(xué)者經(jīng)過(guò)40余年的研究，使用古地磁定年方法和地球軌道參數(shù)計(jì)算的方法，建立了一個(gè)國(guó)際上公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)年代表。我們根據(jù)同位素年代測(cè)定技術(shù)確定了各個(gè)時(shí)期的具體年代；然后使用古地磁測(cè)量的儀器測(cè)定含有石器的黃土地層的極性方向，最后與標(biāo)準(zhǔn)古地磁年代表對(duì)比，就得到各個(gè)石器地層的年代。
南：黃土也像樹木一樣，有可以辨別年齡的年輪嗎？
吳：的確如此，有類似的“輪回”，我們把它叫作“黃土—古土壤序列”的旋回。大家可以看看論文中上陳遺址的黃土地層剖面。這里有明顯的紅色土層與黃色土層相互交替出現(xiàn)的畫面，這些紅色土層我們叫作古土壤，黃色的土層叫作黃土；古土壤形成在氣候較為溫暖濕潤(rùn)的間冰期，黃土形成在寒冷干燥的冰期。我們發(fā)現(xiàn)的上陳地點(diǎn)的整個(gè)剖面達(dá)70多米深，我們確定了這里各個(gè)黃土或古土壤的年齡。那么，石器埋藏在哪些層中，它的年齡就近似于土層的這個(gè)年齡。
這里的古人類可能率先走出非洲
南：世界上的人類都起源于非洲嗎？
朱：目前國(guó)際上的主流觀點(diǎn)是這樣的。非洲發(fā)現(xiàn)的最早古人類化石和石器的年代大約是280萬(wàn)年至330萬(wàn)年前。在非洲以外，原先發(fā)現(xiàn)最早的是在西亞格魯吉亞的德瑪尼斯，找到約185萬(wàn)至178萬(wàn)年前的多件古人類化石遺骸與人工制品。因此，學(xué)術(shù)界認(rèn)為非洲直立人在距今180萬(wàn)年至190萬(wàn)年前走出非洲，向世界各地遷移。
南：你們這次的發(fā)現(xiàn)就將這個(gè)時(shí)間大大推前。
朱：是的。盡管目前尚未發(fā)現(xiàn)古人類的化石，但找到人工制品也足以證明古人類存在過(guò)，他們可能屬于人類進(jìn)化過(guò)程中一個(gè)非常原始的種群。此外，在同一個(gè)遺址中高頻率出現(xiàn)的舊石器文化層序列為世界罕見(jiàn)，所含石器的時(shí)間跨度約為85萬(wàn)年，這表明在126萬(wàn)至212萬(wàn)年前之間黃土高原有早期人類的反復(fù)居住。
古人類更適應(yīng)溫暖潮濕的環(huán)境
南：我們可以從所發(fā)現(xiàn)的石器及地點(diǎn)，來(lái)了解當(dāng)時(shí)古人類的生活環(huán)境嗎？
朱：是的。石器發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，為深入探索古人類的生存環(huán)境及其演化過(guò)程提供了重要的線索。比如，發(fā)現(xiàn)有石器的17個(gè)土層中，有11層古土壤（指示了暖濕氣候期），埋藏的石器是80件；而6層黃土（指示了干冷氣候期）埋藏著16件；而且，在古土壤中發(fā)現(xiàn)闊葉林植被的花粉化石和喜濕暖的蝸牛化石。這些初步的數(shù)據(jù)可以看出在不同的氣候條件下，這個(gè)地區(qū)的人口也在隨之增減，早期人類更適應(yīng)較為溫暖的氣候環(huán)境。但這個(gè)問(wèn)題還需要更多的具有統(tǒng)計(jì)意義的數(shù)據(jù)才能作出正確的判斷。
南：你們要在荒涼的山溝進(jìn)行科學(xué)考察，時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)十多年，這個(gè)成果真是來(lái)之不易。
朱：我們從2004年開始這項(xiàng)工作，在2015年才一致認(rèn)為階段性的研究基本成熟了，開始寫文章。后來(lái)，在《自然》雜志的評(píng)審專家建議下，我們?cè)偃?shí)地調(diào)查了兩次，取得了更扎實(shí)的新的進(jìn)展?？偣残薷耐哆f了五次，稿件才得到接受。至于之前的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，那更加不用說(shuō)。日曬雨淋，風(fēng)吹沙打，爬山越嶺，蟲叮蚊咬，嚼餅充饑，不管是六十到八十歲的老教授，還是剛剛攻讀研究生的年輕人，我們大家都一路走來(lái)了。另一方面，要說(shuō)實(shí)在的困難可能就是研究經(jīng)費(fèi)比較緊缺。
南：從非洲東部到東亞大約14000公里。我們看過(guò)電影《瘋狂原始人》，他們?cè)跇O為艱苦的條件下生存。據(jù)說(shuō)，原始人因?yàn)槿丝诘脑黾踊蚴?a href='/ziyuan/' target=_blank>資源的匱乏，以及環(huán)境的變化，如果要進(jìn)行這樣的長(zhǎng)途跋涉，可能需要多少代才能完成，推測(cè)的需要1000到3000年。
朱：這是美國(guó)教授JohnKappelman的觀點(diǎn)。他寫在關(guān)于我們這篇論文的評(píng)論中，一起發(fā)表在《自然》雜志。未來(lái)，我們的確還有許多需要實(shí)地調(diào)查、測(cè)試分析以及深入探索的科學(xué)問(wèn)題。
南：這真是值得期待！
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