近日,国际地学类专业期刊《第四纪科学评论》(Quaternary Science Reviews)在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究团队联合汕头大学、中国科学院青藏高原研究所等单位对泥河湾盆地吉家庄旧石器遗址的最新研究成果,揭示中更新世古人类技术特点与适应行为。

泥河湾盆地位于黄土高原东北部、蒙古高原向华北平原过渡地带,以密集分布上百处古人类活动遗址为国际学术界广泛关注,是构建东亚古人类演化、技术发展和环境适应策略的关键区域。然而,以往的发现与研究多集中在早更新世和中更新世晚期以后的古人类活动信息,缺乏中更新世早期的活动证据,制约了对该区域长时间尺度下古人类技术演化序列的构建和生存模式的阐释。

近年来,裴树文研究团队在泥河湾盆地河北蔚县境内进行了多年的调查和发掘,发现40多处古人类活动遗址,其中吉家庄遗址埋藏于泥河湾古湖滨相砂、粉砂和黏土层内,2016-2019年的系统发掘出土丰富的石制品和动物化石,是揭示和完善泥河湾盆地古人类活动年代序列和古人类适应行为的难得材料。

据负责年代测年的汕头大学理学院海洋地质学团队涂华博士介绍,宇宙成因核素埋藏测年法是测定早-中更新世沉积物年代的一种较新技术手段。研究团队通过对文化层及其附近地层的砂层进行采样,测定沉积物中石英颗粒所含宇宙成因核素(铝-26和铍-10)的浓度,计算出沉积物的埋藏年龄;并结合埋藏深度对年龄结果进行了进一步校正,从而将古人类在吉家庄遗址活动的时间精确限定在0.63±0.11 Ma~0.49±0.10Ma 之间。

对于吉家庄遗址出土的石制品组合,团队对其进行原料利用和技术类型学研究,对剥片模式以及修理策略等相关指标进行统计分析。结果表明,古人类采取远距离(7-10km)搬运原料的策略,异地原料的获取影响了石制品技术组合的表现。硬锤锤击法是剥片的基本技术,石料的外部形态和天然角度,成为石核剥片模式的主要制约因素,而缺乏剥片组织性和剥片角度维护,使得大部分石片呈现出形态不规则的特征。然而,石核的长序列剥片和较高的石核消耗率同样引人注目。值得一提的是,石制品组合中经过第二步修理的产品含量较高(10.3%),石器类型多样,刮削器、凹缺器、钻和尖状器等修理技术特征鲜明,甚至表现出修理程序标准化;多样的石器类型可能指示了古人类对多种资源开发利用的不同策略。

研究显示,吉家庄遗址古人类采用原料远距离搬运策略和复杂化的石器修理技术,指示该区域中更新世古人类拥有灵活性的技术特征。这样的技术特征常出现于西方的旧石器时代中期,因此,吉家庄遗址的古人类技术行为和认知能力可能超出了古人类石器技术模式1的范畴。考虑到古人类对吉家庄遗址利用的年代处于MIS 15-13,在这一超长间冰期阶段,温暖适宜的气候条件和生物资源多样性,为古人类提供了生存所需的必要条件,古人类得以拓展活动范围,并依据当地的资源条件,尝试开发石料和多种动植物资源。吉家庄古人类的技术行为特征是在泥河湾盆地资源和气候背景下产生的积极应对方略。

本项研究表明,作为非洲之外研究人类演化与技术发展的关键区域,泥河湾盆地在构建东亚古人类演化和行为发展模式研究领域具有巨大潜力。对蔚县境内中更新世遗址的进一步研究,将对完善泥河湾盆地古人类技术演化模式、构建中国“百万年人类史”这一宏伟画卷具有重要的科学意义。

论文第一作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士研究生叶芷,裴树文研究员和汕头大学涂华博士为论文通讯作者,中国科学院青藏高原研究所李浩研究员与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究生杜雨薇、徐静玥等为论文合作作者。本研究得到国家自然科学基金和科技部国家重点研发计划等项目的支持。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S027737912400338X

图1. 吉家庄遗址地理位置(裴树文、叶芷供图)

图2. 吉家庄遗址地层与年代(裴树文、涂华供图)

图3. 吉家庄遗址出土石片的技术特征(叶芷供图)

图4. 吉家庄遗址出土石器(叶芷供图)