作为旧大陆东部古人类演化的重要区域,我国拥有众多的早-中更新世考古遗址。与旧大陆西部较明显的阶段性变化不同的是,中国早期的石器技术,被认为长期停滞不前,具有相对原始的模式1或者似奥杜威(Oldowan-like)工业的特点。针对这种现象,学者们提出了不同的假说来解释东亚地区的石器技术表现,包括东亚存在一定的生物隔离,文化遗失,或人口较少而创新不足等等。近年来,越来越多的学者意识到中国旧石器时代早期古人类石器技术的多样性和特殊性,并强调可能存在的技术创新和环境适应因素。因此,中国早、中更新世石器技术的演化特点、模式2(阿舍利工业,Acheulean Technology)的出现时间以及现行早期石器技术研究理念的变革等问题,是学术界长期面临的科学难题。
针对上述科学问题,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西班牙高等科学研究理事会历史研究所、河北省文物考古研究院、中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院大学等国内外科研单位,对泥河湾盆地岑家湾遗址的石器技术特征开展了系统研究,揭示了欧亚大陆最早的“准备石核技术”(Prepared core technology)。这是泥河湾盆地乃至东亚旧石器研究的重要突破。研究成果近日以“Earliest Prepared Core Technology in Eurasia from Nihewan (China): Implications for Early Human Abilities and Dispersals in East Asia“ 为题,在国际顶尖学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS) 发表。
泥河湾盆地位于黄土高原东北部、内蒙古高原向华北平原的过渡地带,发育我国北方第四纪典型的河湖相沉积体系和早更新世泥河湾动物群为学术界广泛关注。河北省张家口市阳原县东部的岑家湾台地发现大量百万年前古人类活动遗址 (图1),被誉为“东方人类的故乡”。岑家湾遗址位于该台地古人类活动的密集区,古地磁年代距今约110万年。遗址于1984年由河北省文物考古研究院谢飞发现,上世纪谢飞主持4次发掘,2019年裴树文等对遗址进行补充发掘,共出土2000余件石制品和丰富的动物化石,是泥河湾盆地出土遗物最丰富的旧石器时代早期遗址之一。除了石核、石片和修理工具等石制品外,还出土了152个石器拼合组,拼合率高达30%,是世界上拼合率最高的早更新世遗址之一,为揭示古人类技术与行为特征提供了重要材料。
↑ 图1. 岑家湾遗址的位置及年代 (裴树文、马东东供图)
通过对岑家湾拼合组的石器技术分析和高精度3D扫描,研究团队系统重建了遗址古人类的剥片技术和工具修理策略。结果表明,岑家湾遗址存在“准备石核技术”(Prepared core technology),其表现形式为生产具有一定标准的最终产品。为生产背面相对平坦的薄石片 (图2) ,岑家湾遗址古人类已有能力进行一系列的准备步骤,包括对原料的选择、石核台面和剥片面的预制等。在工具修理技术方面,古人类对薄石片进行有意截断,然后利用其中的一半进一步制作成修尖工具 (图3)。除了拼合组所展现出来的进步的石器技术,研究团队还在遗址中发现了准备石核技术各个剥片阶段的产品,在修理工具中也发现了具有相似修理模式的尖状器和钻器等单个修理工具,为证实岑家湾遗址存在准备石核技术和工具修理模型提供了更加坚实的证据,有力地支持了岑家湾古人类层级化、标准化和模式化的石器技术,而与之前认为的简单的模式1(似奥杜威工业)不同。同时,石器技术特征所展现出来的古人类原料管理能力、长序列剥片能力等,均表明岑家湾遗址古人类已经具备较高的技术水平和认知能力。
↑ 图2.岑家湾遗址准备器古技术及相关石制品. (A) 准备石核技术剥片模型;(B)拼合组准备石核技术复原;
(C)准备石核技术阶段4产品;(D)准备石核技术阶段5产品 (马东东供图)
↑ 图3. 岑家湾遗址修理工具. (A-E)石核工具所组成的拼合组; (F-I) 尖状器; (J-M) 钻器 (马东东、叶芷供图)
准备石核技术最早起源于古人类石器技术演化的模式2(阿舍利技术)阶段,是阿舍利工业体系中的重要技术元素。岑家湾遗址古人类所表现出来的同时对石核台面和剥片面的准备技术在阿舍利技术的中期才开始出现,如距今100万年前的南非“西维多利亚石核(West Victoria Core)”,也是该技术在非洲的例证。针对岑家湾遗址的石器技术特征,研究团队认为,岑家湾遗址古人类具备阿舍利人群的认知水平和技术能力,但可能因为适应泥河湾盆地石器原料和高纬度生态环境等因素而放弃制作大型阿舍利工具,进而生产小型工具,是对泥河湾盆地燧石原料以及生态资源环境的一种适应策略。
作者进一步提出,虽然手斧(LCTs)是模式2技术最显著的特征,但模式2技术不应限于手斧这样一种表现形式。在研究过程中,我们需要转变观念,将模式2理解为具备某些相似生物特征、认知水平和技术能力古人类的技术综合体。欧亚大陆西部以LCTs为主要特征的技术是模式2技术的一种表现;同时,在对东亚不同环境或原料的适应过程中,古人类在相似的技术能力下发展出一套不同的工具组合。鉴于东亚早更新世至中更新世旧修尖遗址的特殊性,不应该只以特定石器类型的存在或缺失来定义东亚的早期技术,在关注LCTs的同时,还要将研究视角扩展到对古人类生产的小型剥片产品技术特征的识别,及其背后所反映的古人类认知水平与技术能力上。
目前,岑家湾遗址是欧亚大陆最早具有准备石核技术的遗址,表明具有与阿舍利技术相似技术能力的古人类在110万年前就生活在中国北方地区,并发展出了一套与旧大陆西部不同的生存策略和与之适应的技术表现形式,比此前报道的华南距今80万年的模式2技术产品早30万年。我们的新结果对中国北方早期广泛存在的小尺寸石制品的研究理念,旧石器时代早期技术的演化与革新,以及东亚地区阿舍利技术的起源与扩散问题等将产生重要影响。同时,该技术在泥河湾盆地发现也对目前东亚地区旧石器时代中期相关技术的争论提供了新的思考。
上述研究表明,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百万年人类演化和行为发展模式研究领域具有巨大潜力。日后对盆地内石人类信息的系统研究,将对丰富“东方人类的故乡”科学与文化内涵,实证我国“百万年人类史”这一宏伟画卷具有重要的科学和现实意义。
论文第一作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所毕业博士生、西班牙高等科研理事会历史研究所博士后马东东,通讯作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究员和西班牙高等科研理事会Ignacio de la Torre教授。河北省文物考古研究院谢飞研究员和王法岗研究员,中国科学院地质与地球物理研究所邓成龙研究员,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究生叶芷和徐静玥为共同作者。本研究得到科技部国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的支持。
文章链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2313123121
来源：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所官网
作者：裴树文、马东东
编辑：诸鹏飞
审核：盛捷