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[科普中國]-早在4萬年前,古人類就在青藏高原開“石器廠”了!

我是科學(xué)家
原創(chuàng)

作者:惠家明

編輯:Yuki

在藏族創(chuàng)世神話中,青藏高原最早的居民是一只獼猴,它與神女結(jié)婚而后繁衍出了蕓蕓眾生 [1] 。神話故事固然不能當(dāng)真,但要問西藏何時(shí)開始有人類生存,科學(xué)家們也一直說不清楚。

然而,就在近期,中科院的考古學(xué)家在西藏史前歷史研究中取得了突破性進(jìn)展,并將研究成果發(fā)表在了《科學(xué)》(Science)雜志上。 他們發(fā)現(xiàn),早在4萬年前,古人類就開始定居青藏高原了! [2] 這一研究結(jié)果不僅刷新了青藏高原人類史的最早紀(jì)錄,也讓我們對于古人類征服高原的歷史產(chǎn)生了新的認(rèn)識。

(參與此次發(fā)掘的部分考古隊(duì)員。攝影:靳英帥)

雪域秘境,古人難尋

要論中國各地的考古工作難度排行,西藏地區(qū)必然是數(shù)一數(shù)二的。高寒高海拔的工作環(huán)境倒還可以克服,但較低的考古遺存分布密度就是硬傷了。

在當(dāng)代中國,藏區(qū)的人口密度僅有約2人/平方千米,其中阿里等地區(qū)甚至橫亙著連綿不絕的無人區(qū) [3] 。 在這些地方,我們即使是想找?guī)讉€活人都很困難,更別提尋找深埋在地下的古人類蹤跡了 。

(人跡罕至的青藏高原。圖片來源:圖蟲創(chuàng)意)

因此,藏區(qū)的史前考古發(fā)現(xiàn)相對較少,之前已發(fā)現(xiàn)的遺址,年代大多集中在距今1萬年以內(nèi)??v然有一些看似古老的舊石器時(shí)代遺址出現(xiàn),其具體年代仍然不詳,并且都分布在青藏高原的邊緣地帶。

可想而知,僅依靠這些零碎而模糊的考古發(fā)現(xiàn),我們很難拼湊出青藏高原上古人類生存的歷史原貌。 而要回答“西藏人類史發(fā)端于何時(shí)”的問題,就只能等待有準(zhǔn)確埋藏年代的人骨化石或古人類遺物出現(xiàn)。 但是,這項(xiàng)工作的難度,堪比大海撈針。

鬼湖之旁,石器始現(xiàn)

踏破鐵鞋無覓處,得來全不費(fèi)工夫。事情的轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2013年,當(dāng)時(shí)西藏地區(qū)的文物部門正在和中科院古脊椎動物與古人類所主動進(jìn)行考古勘察,在海拔4600米的羌塘地區(qū),他們竟在地面上就意外地發(fā)現(xiàn)了上千件人工石制品。而該處發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)其實(shí)離旅游勝地色林湖(藏語意為魔鬼湖)很近,離拉薩也不過300多千米遠(yuǎn)。

(紅色三角標(biāo)志的就是尼阿底遺址,其距離色林湖、納木錯、拉薩市都很近。 圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])

石制品一般是古人類制作的工具或剩下的廢料,相當(dāng)于現(xiàn)代人的菜刀、錘頭等物件。 一個地方有大量石制品出現(xiàn),就八成意味著那里曾經(jīng)有古人類生活過 。因此,研究人員決定展開深入發(fā)掘,并最終將這一重要發(fā)掘地點(diǎn)命名定為 尼阿底(Nwya Devu)遺址 。在其后的五年中,考古團(tuán)隊(duì)對該遺址進(jìn)行了多次發(fā)掘,向地面以下深挖了1.7米,揭露了遺址內(nèi)部的埋藏情況。

(就在這處不起眼的深坑中,考古團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千件精美的石制品。圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])

研究者發(fā)現(xiàn),整個遺址的地層大致可以分為3層。盡管這里經(jīng)受過堆積、搬運(yùn)、風(fēng)化等經(jīng)滄桑之變,遺址中存留的石制品依然很多,尤其是位于底部的第三層土層,幾乎沒有遭受擾動,保持著原始的埋藏狀態(tài)。

(遺址出土的石制品。圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])

遺址出土的人工石制品總數(shù)超過了 3000件 ,其中大多是精美的石葉、石片,它們代表著舊石器時(shí)代晚期古人類制造石器的較高水平。研究者還注意到了一個奇特的現(xiàn)象:他們所發(fā)掘出土的石制品數(shù)量雖多,種類雖繁,但材質(zhì)卻驚人的一致——它們?nèi)縼碜?00米外一處山坡上的黑色板巖。不僅如此,與石器一同出土的還有許多廢石片,顯然是制作石器時(shí)剩下的邊角料。

既靠近石材產(chǎn)地,又有大量邊角料遺留,這些特性同時(shí)出現(xiàn)在尼阿底遺址不是偶然。各處線索都指向了一個事實(shí):在舊石器時(shí)代, 尼阿底遺址應(yīng)當(dāng)是古人類的一處石器加工場所 ,類似于今天我們常說的“石作坊”。

光釋時(shí)光,斷定年代

既然尼阿底遺址的性質(zhì)已經(jīng)明了,那么最關(guān)鍵的問題就還剩下一個:這一處遺址到底形成于距今多久以前呢?又或者說,古人類是在距今多少年前到達(dá)這里,并開始繁衍生息的呢?

提到這個問題,你可能想起了一個名詞“ 碳十四測年 ”。的確,為普羅大眾熟知的碳十四測年法在考古領(lǐng)域有著很廣泛的應(yīng)用。利用放射性元素衰變周期的原理,它可以推算出物體被埋藏的時(shí)間。在尼阿底遺址的研究中,人們也嘗試著利用了這一方法來判定遺址年代。

碳十四測年結(jié)果顯示, 尼阿底遺址的形成年代為距今4.2至4.5萬年前 !這一串?dāng)?shù)字令人相當(dāng)振奮,畢竟整個西藏地區(qū)都沒有發(fā)現(xiàn)過這么古老的人類活動遺址。不過,可別高興太早了,這里的碳十四測年數(shù)據(jù)并不是完全可信的。畢竟,碳十四測年方法依賴于已死亡的生物遺存,而在這個遺址中的生物遺存材料非常稀少,僅有一些軟體動物的外殼。也就是說,碳十四測出來的這個年代數(shù)據(jù)可能因?yàn)椴牧舷拗贫`差較大。

(質(zhì)譜加速器是碳十四測年用到的主要設(shè)備。圖片來源:Wikimedia Commons)

于是乎,研究者們想出來另一招,那就是用 “光釋光”測年 ?!肮忉尮狻边@名字聽著古怪,但原理很簡單:有些物體在被埋藏地下以后受到輻射,能夠逐漸地積聚電子。這些樣品拿回實(shí)驗(yàn)室用光源激發(fā)后,就會釋放出光亮來。一般來說,埋藏時(shí)間越久,積聚的電子越多,釋放的光也就越強(qiáng)。正是基于這一原理,我們才得以判斷物體受埋藏的時(shí)間長短。

引入光釋光測年方法后,研究者得到了新的年代數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示,光釋光測年與碳十四相差并不大, 遺址的形成年代被檢測為距今3萬~4.5萬年 。這么看來,尼阿底遺址確實(shí)是西藏地區(qū)目前已知最古老的人類遺址,也證明早在4萬年前人類就開始定居青藏高原了!而此前,科學(xué)家們普遍認(rèn)為,人類在青藏高原上居住的歷史只有1萬~2萬年。

強(qiáng)化基因,征服高原

古人類在4萬年前登上高原,確實(shí)是件不可思議的事情。人們不由得思考,這些古人類究竟是如何克服寒冷和缺氧等等生存障礙,在高原定居的呢?

其中一種可能性是古人類遷徙西藏的途中,會逐漸“武裝”自己的身體,利用一些特殊的基因突變來適應(yīng)高寒、高海拔的惡劣環(huán)境。

(登上高海拔地區(qū),對于長久居住在平原上人來說無疑是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。 圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])

舉例而言,現(xiàn)代藏族人的身體就與內(nèi)地人有所不同: 藏族居民的呼吸頻率更高,并且肺部能吸收少量一氧化氮以刺激血管擴(kuò)張,他們血紅蛋白濃度更高,有利于提高血液輸氧能力增加血液輸氧量 [4] 。也許,古人類身上也同樣出現(xiàn)了此類利于適應(yīng)高原生活的生理特征。

更有學(xué)者認(rèn)為,藏區(qū)居民之所以獲得了適應(yīng)高原的特殊基因(如 EPAS1 ),是因?yàn)樗麄兊淖嫦仍c丹尼索瓦人(一種已滅絕的古人類)有過風(fēng)流往事,發(fā)生了基因交流 [5] 。

而在尼阿底遺址中,我們甚至也能為這種說法找一些證據(jù): 尼阿底遺址出土的石器形態(tài)在中國境內(nèi)相當(dāng)罕見,但在西伯利亞等地區(qū)卻很常見 。巧合的是,西伯利亞等地區(qū)正是丹尼索瓦人的“老家”!

(遺址中石制品的細(xì)節(jié)圖。 圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])

因此,我們不妨做個大膽的猜想:在距今4萬年前或更早的時(shí)候,遠(yuǎn)道而來的丹尼索瓦人與現(xiàn)代人的祖先們在青藏高原上相遇,互相交流石器技術(shù)和基因,并有可能繁衍生息出了今天的藏區(qū)居民。

當(dāng)然,要想驗(yàn)證這一猜想,僅靠石制品的研究是不夠的。我們還需要找到古人類化石進(jìn)行形態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)分析,直接與古人類的遺骸“對話”。但是,誰也不知道那些勇闖高原的先民都埋葬在了哪里,只有等到他們的骸骨重見天日,才能告知我們當(dāng)年的故事了。

(這片廣袤的土地上,還有更多謎團(tuán)等待著考古隊(duì)員去發(fā)現(xiàn)。 圖片來源:參考文獻(xiàn)[2])