發(fā)掘 | 陜西上陳遺址揭示212萬年前黃土高原已現(xiàn)人跡，可能改寫早期人類遷徙史
藍田上陳舊石器遺址
上陳舊石器遺址發(fā)掘圖。
中國科學院廣州地球化學研究所朱照宇團隊在中國陜西省西安市藍田縣玉山鎮(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，時間可追溯到大約126萬年到212萬年前。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——比之前認為的更早。
2018年7月11日，世界著名科學雜志《自然》，在線發(fā)表了由中國科學院廣州地球化學研究所朱照宇研究員領(lǐng)導的科研團隊的論文，是關(guān)于在黃土高原212萬年前舊石器時代考古方面的研究成果。這篇題為《古人類約在210萬年前占據(jù)黃土高原》的論文，由來自國內(nèi)外11名學者參與完成，其中包括英國科學院院士羅賓·丹尼爾和中國科學院古脊椎動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分布圖
據(jù)介紹，迄今較為公認的最早的非洲以外的古人類證據(jù)來自格魯吉亞的德馬尼斯，該區(qū)域發(fā)現(xiàn)了185萬年前的直立人的化石及其使用的工具。此外，在中國和印尼爪哇島發(fā)現(xiàn)的早期古人類化石可以上溯至150萬年至170萬年前。
朱照宇團隊詳細描述了上陳遺址發(fā)現(xiàn)的早更新世黃土—古土壤序列的S15至L28層位中的82個被打擊過的石頭和14個未經(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?？苿游铮ǚ雌c偶蹄哺乳動物）和其它動物的骨骼化石碎片。
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。這個地層剖面的中下部（S15至L28）有17個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個古土壤層中。此外，他分析，這17個文化層的時間跨度長達約85萬年，顯示了古人類可能在212萬年到126萬年前曾反復地（不一定連續(xù)地）生活在中國黃土高原。
7月13日，南方日報作為第一家與朱照宇先生面對面采訪的媒體，了解了這個成果的發(fā)現(xiàn)與研究的情況。
●南方日報記者林亞茗通訊員陳一馬學濤
在“藍田人”家鄉(xiāng)找到更古老的人類遺跡
南方日報記者（下稱“南”）：朱先生，我知道您曾經(jīng)參與廣東省可持續(xù)發(fā)展進程的研究，怎么又會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，就開始研究第四紀地質(zhì)學，也就是研究有人類以來的沉積物、生物、氣候、地層、構(gòu)造運動和地殼發(fā)展等學科。有人類以來的環(huán)境問題是相通的，我既關(guān)注地質(zhì)學、古氣候與古人類環(huán)境，也關(guān)注現(xiàn)代地質(zhì)環(huán)境與社會發(fā)展的問題。比如，我們可以通過了解古代環(huán)境氣候的變化規(guī)律，來分析現(xiàn)代和將來氣候變化的規(guī)律和趨向。
南：恭喜你們，在黃土高原有了這個重大發(fā)現(xiàn)。我們過去學歷史時知道，陜西省藍田縣曾經(jīng)出土中國距今約110萬年至115萬年的古人類化石，稱為“藍田人”。這一帶證明是古人類活動的地方，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)。但實際上，我們前些年的研究發(fā)現(xiàn)，藍田公王嶺直立人頭蓋骨賦存地層的年代并不是原來測定的距今115萬年，而應(yīng)該是163萬年。這個成果將“藍田人”時間推前了48萬年，成果曾在國際權(quán)威的《人類進化雜志》刊登。于是，在一項中國科學院知識創(chuàng)新重要方向項目中，我們就選擇這一帶作為研究對象。從2001年開始就在黃土地層中進行探索，結(jié)果就在離發(fā)現(xiàn)“藍田人”的公王嶺約4公里處的上陳村，發(fā)現(xiàn)了這個舊石器時代的新遺址。11年前——2007年7月18日，這個日子永遠難忘，我們在陡峭斜坡的黃土地層中發(fā)現(xiàn)一個石塊，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，清一色是風吹來的黃土，都是堆積的粉塵。附近沒有河流，也沒有石頭山，石塊從哪里來？我們經(jīng)過團隊古人類和舊石器考古學教授們的鑒定，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。我們所去的地點坡度比較垂直陡峭，日曬雨淋就容易崩塌，裸露出來的就是黃土的原始地層，就可以發(fā)現(xiàn)石塊的痕跡，然后才進一步進行地質(zhì)挖掘和采樣。我們隨后連續(xù)幾年在附近發(fā)現(xiàn)越來越多石器，發(fā)現(xiàn)的地層也越來越古老。
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，并伴隨有哺乳動物化石殘骸和碎片。其中，最老石器層位的年齡距今約212萬年。
南：石器中最精細的是多大？
朱：最小的厚度2-4毫米，直徑只有1厘米，也是可以當工具使用的。還有一點很有意思，因為附近并沒有這樣的石材，因此古人類也許是從秦嶺山脈運來石頭原料，然后進行打制。如果可以確定石頭的確切來源，我們就能確定古人類當時的運輸能力和方式。
南：發(fā)現(xiàn)的動物化石有哪些品種？
朱：哺乳動物中鹿、牛、羊、豬等，還有鬣狗和鼠類，等等。
南：有美國學者評論你們的論文說，如果進一步研究出這些石器的用途與遺骸之間有關(guān)聯(lián)性，會很有意義。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。
朱：這需要我們下一步進行更深入的研究。
南：這個石器的年代是怎么測定呢？
朱先生的助手吳翼博士：我們通過古地磁測年法來測定人類遺跡的年代。在地球歷史上，地球磁場的南北極是多次變更顛倒的，這樣就存在正的極性時期和負的極性時期的交替。我國和國外學者經(jīng)過40余年的研究，使用古地磁定年方法和地球軌道參數(shù)計算的方法，建立了一個國際上公認的標準年代表。我們根據(jù)同位素年代測定技術(shù)確定了各個時期的具體年代；然后使用古地磁測量的儀器測定含有石器的黃土地層的極性方向，最后與標準古地磁年代表對比，就得到各個石器地層的年代。
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)的上陳地點的整個剖面達70多米深，我們確定了這里各個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：目前國際上的主流觀點是這樣的。非洲發(fā)現(xiàn)的最早古人類化石和石器的年代大約是280萬年至330萬年前。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185萬至178萬年前的多件古人類化石遺骸與人工制品。因此，學術(shù)界認為非洲直立人在距今180萬年至190萬年前走出非洲，向世界各地遷移。
南：你們這次的發(fā)現(xiàn)就將這個時間大大推前。
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，他們可能屬于人類進化過程中一個非常原始的種群。此外，在同一個遺址中高頻率出現(xiàn)的舊石器文化層序列為世界罕見，所含石器的時間跨度約為85萬年，這表明在126萬至212萬年前之間黃土高原有早期人類的反復居住。
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，來了解當時古人類的生活環(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)境及其演化過程提供了重要的線索。比如，發(fā)現(xiàn)有石器的17個土層中，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。但這個問題還需要更多的具有統(tǒng)計意義的數(shù)據(jù)才能作出正確的判斷。
南：你們要在荒涼的山溝進行科學考察，時間跨度長達十多年，這個成果真是來之不易。
朱：我們從2004年開始這項工作，在2015年才一致認為階段性的研究基本成熟了，開始寫文章。后來，在《自然》雜志的評審專家建議下，我們再去實地調(diào)查了兩次，取得了更扎實的新的進展。總共修改投遞了五次，稿件才得到接受。至于之前的發(fā)現(xiàn)過程，那更加不用說。日曬雨淋，風吹沙打，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了。另一方面，要說實在的困難可能就是研究經(jīng)費比較緊缺。
南：從非洲東部到東亞大約14000公里。我們看過電影《瘋狂原始人》，他們在極為艱苦的條件下生存。據(jù)說，原始人因為人口的增加或是資源的匱乏，以及環(huán)境的變化，如果要進行這樣的長途跋涉，可能需要多少代才能完成，推測的需要1000到3000年。
朱：這是美國教授JohnKappelman的觀點。他寫在關(guān)于我們這篇論文的評論中，一起發(fā)表在《自然》雜志。未來，我們的確還有許多需要實地調(diào)查、測試分析以及深入探索的科學問題。
南：這真是值得期待！
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