湖南道州福巖洞與在洞中進(jìn)行考古發(fā)掘的專家

READING導(dǎo)讀

2015年，發(fā)表于《自然》雜志的一篇文章公布了一則轟動(dòng)的考古發(fā)現(xiàn)：發(fā)掘自湖南道州福巖洞的人類牙齒化石距今至少8萬(wàn)年，這一發(fā)現(xiàn)不僅有可能重新定義東亞現(xiàn)代人的起源，也有可能重新改寫“人類起源于非洲”這一假說(shuō)。

但不久前，復(fù)旦大學(xué)教授李輝、南京大學(xué)副教授孫雪峰團(tuán)隊(duì)以及澳大利亞新南維爾士大學(xué)達(dá)倫·克諾等人發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》上的一則研究卻質(zhì)疑了該發(fā)現(xiàn)：他們用更多的測(cè)定方法，對(duì)發(fā)掘于不同地點(diǎn)的不同樣本進(jìn)行測(cè)年后發(fā)現(xiàn)：埋藏化石的地層可能非常古老，但是埋藏于其中的化石卻比較“年輕”。

這是怎么回事？讓我們一探究竟吧。

撰文 | 驍 銘

責(zé)編 | 葉水送

01
8萬(wàn)年前，我們的祖先就已在華南地區(qū)？

2015年，出土于湖南道州的47顆人類牙齒化石保存完好。與歐洲、非洲和亞洲更新世中、晚期（距今100萬(wàn)年到1萬(wàn)年）人類牙齒相比，這些牙齒尺寸較小，其短而纖細(xì)的齒根、扁平的齒冠呈現(xiàn)出典型的現(xiàn)代智人（H. sapiens）牙齒特征，牙齒整體形狀與當(dāng)今人類十分接近。

當(dāng)然，最重要的一點(diǎn)是，研究人員在發(fā)掘過(guò)程中系統(tǒng)采集了測(cè)年樣本，分別采用230Th-234U不平衡鈾系法和AMS碳-14測(cè)年法對(duì)地層和化石樣品進(jìn)行了年代測(cè)定。鈾系測(cè)年結(jié)果表明，這些人類化石的埋藏年代在距今8萬(wàn)-12萬(wàn)年之間?；瘶颖镜腁MS碳-14測(cè)定結(jié)果和動(dòng)物化石群組成呈現(xiàn)晚更新世早期的特點(diǎn)，進(jìn)一步支持了鈾系測(cè)年的結(jié)果。[1]

讀到這里讀者是不是有點(diǎn)蒙，這些牙齒的年代信息究竟是怎樣被得到的？

簡(jiǎn)單來(lái)講，在考古發(fā)掘時(shí)，這些牙齒被埋藏在封存良好的碳酸鹽地層與石筍中，而堆積層越往下年代越老，越往上則越年輕。因此，只需要收集到滿足測(cè)試的牙齒上下方地層樣本，就可以知道牙齒所處的年代范圍。

福巖洞中部分出土的牙齒。雖然看起來(lái)與現(xiàn)代人的牙齒模樣十分相似，但它們確實(shí)年代久遠(yuǎn)。[2]

這些發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果意味著什么呢？具有完全現(xiàn)代人形態(tài)的人類至少8萬(wàn)年前就已經(jīng)在我國(guó)華南局部地區(qū)出現(xiàn)。

由此來(lái)看，現(xiàn)代智人在中國(guó)出現(xiàn)的時(shí)間，比Levant（亞歐交界的一片區(qū)域）和歐洲要早3萬(wàn)到7萬(wàn)年。

這一新發(fā)現(xiàn)不僅給我們理解人類學(xué)增添了新的證據(jù)，也為現(xiàn)代智人的起源與遷移學(xué)說(shuō)寫上了一個(gè)大大的問(wèn)號(hào)。

距今5萬(wàn)-10多萬(wàn)年前的這個(gè)時(shí)期，是早期智人向現(xiàn)代智人演化的關(guān)鍵階段。在這項(xiàng)研究發(fā)表之前，東亞這一時(shí)期的古人類化石非常缺乏。大家普遍認(rèn)為，東亞最早的早期智人是發(fā)現(xiàn)于周口店、距今4萬(wàn)年左右的田園洞人[5]，而對(duì)東亞地區(qū)是否存在5萬(wàn)-10萬(wàn)年前的早期現(xiàn)代人，則一直存在爭(zhēng)論。

一旦2015年的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)結(jié)論被證實(shí)，它對(duì)于探討現(xiàn)代人在歐亞地區(qū)的出現(xiàn)和擴(kuò)散具有非常重要的意義，譬如如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)歐洲，這些現(xiàn)代智人是如何從非洲遷移至亞洲的？這些證據(jù)的發(fā)掘是否意味著現(xiàn)代人類在亞洲有著不同的起源和擴(kuò)散路線？

當(dāng)然，在采訪中這項(xiàng)研究的作者也表示：由于證據(jù)不足，還并不能推翻“人類起源于非洲”的學(xué)說(shuō)。

02
新研究質(zhì)疑東亞5萬(wàn)-10萬(wàn)年前有早期智人

上文的結(jié)論為東亞現(xiàn)代人的起源提供了證據(jù)，而PNAS最新發(fā)表的論文無(wú)疑是從多個(gè)方面質(zhì)疑了上文中方法的適當(dāng)性以及結(jié)論的可靠性。

PNAS的這篇論文由復(fù)旦大學(xué)教授李輝、南京大學(xué)副教授孫雪峰團(tuán)隊(duì)以及澳大利亞新南維爾士大學(xué)達(dá)倫·克諾等人完成。研究者將地層年代學(xué)與現(xiàn)代人地理環(huán)境適應(yīng)研究相結(jié)合，持續(xù)對(duì)我國(guó)南方5個(gè)與現(xiàn)代人起源相關(guān)的遺址——黃龍洞、月神洞、福巖洞、楊家坡洞和三游洞進(jìn)行了調(diào)查、發(fā)掘和采樣[3]。

研究者在中國(guó)的采樣地點(diǎn)，這些地點(diǎn)之前都發(fā)現(xiàn)過(guò)現(xiàn)代人的蹤跡。

與上次不同。這一次，研究者采用多種方法對(duì)發(fā)掘出的哺乳動(dòng)物與人類化石的年代進(jìn)行了測(cè)定，并且對(duì)從福巖洞和楊家坡洞發(fā)掘到的部分牙齒化石進(jìn)行古DNA分析（測(cè)序?qū)ο鬄榫€粒體DNA）。除此之外，他們還進(jìn)行了詳細(xì)的地貌地層調(diào)查，并測(cè)定了地層的年代信息。

結(jié)果顯示，5個(gè)洞穴遺址中的松散堆積物和鈣板堆積均形成較早，但先后順序各有差異；AMS碳-14測(cè)年結(jié)果顯示，其中大部分哺乳動(dòng)物化石堆積相對(duì)較晚；最關(guān)鍵的是，對(duì)人類化石進(jìn)行的碳-14直接測(cè)年和古DNA分析表明，這些現(xiàn)代人化石的年紀(jì)并未超過(guò)5萬(wàn)年。

李輝等人本次發(fā)掘到的化石樣本，其中(i)為楊家坡洞牙齒化石，(iii)為福巖洞牙齒化石。

既然人類化石的年代相對(duì)較晚，那它們是如何出現(xiàn)在更加古老的地層當(dāng)中的？研究者結(jié)合堆積地層的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了推測(cè)。

研究者認(rèn)為，中國(guó)南方大部分喀斯特洞穴古人類遺址存在復(fù)雜的流水侵蝕和再堆積過(guò)程，上部鈣板層（Flowstone）對(duì)下部化石層（Fossil）的覆蓋可能是沉積過(guò)程中形成的“假覆蓋”，地層容易出現(xiàn)倒置現(xiàn)象，鈾系測(cè)年法測(cè)定鈣板的年代在“假覆蓋”情況下并不能準(zhǔn)確指示人類化石的真實(shí)年代。

圖中a和b是兩個(gè)完全相同的截面，但形成過(guò)程卻大相徑庭。

現(xiàn)在普遍認(rèn)為，遺傳學(xué)證據(jù)指向“非洲起源說(shuō)”和“多地區(qū)進(jìn)化說(shuō)”，揭示現(xiàn)代人在大約6.5-4.5萬(wàn)年前從非洲向外遷移，在不同大陸定居演化而來(lái)。

而這一研究表明，早期現(xiàn)代人在我國(guó)出現(xiàn)的時(shí)間可能并未超過(guò)5萬(wàn)年，為現(xiàn)代人起源的爭(zhēng)論提供了關(guān)鍵的年代學(xué)證據(jù)。

03
東亞5萬(wàn)-10萬(wàn)年前是否存在現(xiàn)代人

我們的祖先是誰(shuí)，他們從哪兒來(lái)？學(xué)界從未停止過(guò)對(duì)于人類自身起源的探尋。

埃塞俄比亞北部的Herto和南部的OmoKibish出土的人類化石表明，早期現(xiàn)代人于16萬(wàn)-19萬(wàn)年前便出現(xiàn)在非洲。

而在西亞的Qafzeh和Skhul等地，也曾發(fā)現(xiàn)距今10萬(wàn)年左右的、具有現(xiàn)代智人特征的人類化石[4]。但很多學(xué)者認(rèn)為這些人口遷移不具有廣泛性，即這些遺骸是大規(guī)模遷移失敗的證據(jù)。

發(fā)現(xiàn)這47顆牙齒之后，提出的一種新的智人遷移假說(shuō)，圖源Nature。

就此次爭(zhēng)論的兩篇核心論文來(lái)說(shuō)，Nature文章確定牙齒化石年代的方法，是通過(guò)測(cè)定埋藏其地層的年代信息得出的。而李輝等人認(rèn)為，只測(cè)定埋藏化石的上下地層年代是不全面、不準(zhǔn)確的，因此他們采用不同的方法對(duì)不同地點(diǎn)的不同樣本進(jìn)行了全方位調(diào)查，并且對(duì)Nature這篇論文中為何會(huì)出現(xiàn)該現(xiàn)象進(jìn)行了合理推測(cè)。

María Martinón-Torres及其團(tuán)隊(duì)成員

李輝、孫雪峰團(tuán)隊(duì)成員在野外工作

固然，李輝等人的文章采用了更多的方法對(duì)牙齒化石的年份進(jìn)行測(cè)定，對(duì)采樣地的分析也更加全面。但第一篇文章的作者M(jìn)aría Martinón-Torres表示，該文于2019年在福巖洞發(fā)現(xiàn)的牙齒樣本，并不屬于她們團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)掘的原始樣本，而且她說(shuō)：“樣品位置和形態(tài)的精確數(shù)據(jù)至關(guān)重要，但本文并未提供?！盵6]

此外，她還指出：在沙特阿拉伯、以色列、蘇門答臘和老撾也有其他發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)的另一個(gè)遺址也發(fā)現(xiàn)了一塊頜骨，這些證據(jù)都支持5萬(wàn)年前非洲以外的地方就有現(xiàn)代人的存在這一觀點(diǎn)。

倫敦自然歷史博物館人類進(jìn)化研究負(fù)責(zé)人Chris Stringer表示：中國(guó)牙齒化石的年代研究一直很出色，使用不同的方法進(jìn)一步研究它們是正確的。不過(guò)，Stringer亦表示，這項(xiàng)研究雖然有趣，但并沒(méi)有明確排除5萬(wàn)年前中國(guó)存在早期現(xiàn)代人的可能性。

以上兩篇針?shù)h相對(duì)的研究，對(duì)我們探討以及了解中國(guó)人的起源問(wèn)題很有幫助。究竟你是怎么看待中國(guó)人的起源問(wèn)題，是獨(dú)立起源，還是如同現(xiàn)在主流的觀點(diǎn)：來(lái)自非洲？

參考文獻(xiàn)
[1] Liu W, et al. Nature 526, 696–699 (2015).[2] 劉武.化石,2015(04):76-78.[3] Sun XF, et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Feb 23;118(8):e2019158118.[4] 劉武.人類學(xué)學(xué)報(bào),1997(04):66-70.[5 Shang H, et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Apr 17;104(16):6573-8.[6] https://edition.cnn.com/2021/02/08/asia/early-humans-in-china-time-line-scn/index.html


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對(duì)話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】，了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥(niǎo)知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀鳥(niǎo)相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情