湖南道州福巖洞與在洞中進行考古發(fā)掘的專家

READING導讀

2015年，發(fā)表于《自然》雜志的一篇文章公布了一則轟動的考古發(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。

但不久前，復旦大學教授李輝、南京大學副教授孫雪峰團隊以及澳大利亞新南維爾士大學達倫·克諾等人發(fā)表在《美國科學院院刊》上的一則研究卻質疑了該發(fā)現(xiàn)：他們用更多的測定方法，對發(fā)掘于不同地點的不同樣本進行測年后發(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

責編 | 葉水送

01
8萬年前，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100萬年到1萬年）人類牙齒相比，這些牙齒尺寸較小，其短而纖細的齒根、扁平的齒冠呈現(xiàn)出典型的現(xiàn)代智人（H. sapiens）牙齒特征，牙齒整體形狀與當今人類十分接近。

當然，最重要的一點是，研究人員在發(fā)掘過程中系統(tǒng)采集了測年樣本，分別采用230Th-234U不平衡鈾系法和AMS碳-14測年法對地層和化石樣品進行了年代測定。鈾系測年結果表明，這些人類化石的埋藏年代在距今8萬-12萬年之間。化石樣本的AMS碳-14測定結果和動物化石群組成呈現(xiàn)晚更新世早期的特點，進一步支持了鈾系測年的結果。[1]

讀到這里讀者是不是有點蒙，這些牙齒的年代信息究竟是怎樣被得到的？

簡單來講，在考古發(fā)掘時，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。雖然看起來與現(xiàn)代人的牙齒模樣十分相似，但它們確實年代久遠。[2]

這些發(fā)現(xiàn)與實驗結果意味著什么呢？具有完全現(xiàn)代人形態(tài)的人類至少8萬年前就已經(jīng)在我國華南局部地區(qū)出現(xiàn)。

由此來看，現(xiàn)代智人在中國出現(xiàn)的時間，比Levant（亞歐交界的一片區(qū)域）和歐洲要早3萬到7萬年。

這一新發(fā)現(xiàn)不僅給我們理解人類學增添了新的證據(jù)，也為現(xiàn)代智人的起源與遷移學說寫上了一個大大的問號。

距今5萬-10多萬年前的這個時期，是早期智人向現(xiàn)代智人演化的關鍵階段。在這項研究發(fā)表之前，東亞這一時期的古人類化石非常缺乏。大家普遍認為，東亞最早的早期智人是發(fā)現(xiàn)于周口店、距今4萬年左右的田園洞人[5]，而對東亞地區(qū)是否存在5萬-10萬年前的早期現(xiàn)代人，則一直存在爭論。

一旦2015年的這項發(fā)現(xiàn)結論被證實，它對于探討現(xiàn)代人在歐亞地區(qū)的出現(xiàn)和擴散具有非常重要的意義，譬如如果沒有經(jīng)過歐洲，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散路線？

當然，在采訪中這項研究的作者也表示：由于證據(jù)不足，還并不能推翻“人類起源于非洲”的學說。

02
新研究質疑東亞5萬-10萬年前有早期智人

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

PNAS的這篇論文由復旦大學教授李輝、南京大學副教授孫雪峰團隊以及澳大利亞新南維爾士大學達倫·克諾等人完成。研究者將地層年代學與現(xiàn)代人地理環(huán)境適應研究相結合，持續(xù)對我國南方5個與現(xiàn)代人起源相關的遺址——黃龍洞、月神洞、福巖洞、楊家坡洞和三游洞進行了調查、發(fā)掘和采樣[3]。

研究者在中國的采樣地點，這些地點之前都發(fā)現(xiàn)過現(xiàn)代人的蹤跡。

與上次不同。這一次，研究者采用多種方法對發(fā)掘出的哺乳動物與人類化石的年代進行了測定，并且對從福巖洞和楊家坡洞發(fā)掘到的部分牙齒化石進行古DNA分析（測序對象為線粒體DNA）。除此之外，他們還進行了詳細的地貌地層調查，并測定了地層的年代信息。

結果顯示，5個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測年結果顯示，其中大部分哺乳動物化石堆積相對較晚；最關鍵的是，對人類化石進行的碳-14直接測年和古DNA分析表明，這些現(xiàn)代人化石的年紀并未超過5萬年。

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較晚，那它們是如何出現(xiàn)在更加古老的地層當中的？研究者結合堆積地層的調查結果進行了推測。

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

圖中a和b是兩個完全相同的截面，但形成過程卻大相徑庭。

現(xiàn)在普遍認為，遺傳學證據(jù)指向“非洲起源說”和“多地區(qū)進化說”，揭示現(xiàn)代人在大約6.5-4.5萬年前從非洲向外遷移，在不同大陸定居演化而來。

而這一研究表明，早期現(xiàn)代人在我國出現(xiàn)的時間可能并未超過5萬年，為現(xiàn)代人起源的爭論提供了關鍵的年代學證據(jù)。

03
東亞5萬-10萬年前是否存在現(xiàn)代人

我們的祖先是誰，他們從哪兒來？學界從未停止過對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16萬-19萬年前便出現(xiàn)在非洲。

而在西亞的Qafzeh和Skhul等地，也曾發(fā)現(xiàn)距今10萬年左右的、具有現(xiàn)代智人特征的人類化石[4]。但很多學者認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，圖源Nature。

就此次爭論的兩篇核心論文來說，Nature文章確定牙齒化石年代的方法，是通過測定埋藏其地層的年代信息得出的。而李輝等人認為，只測定埋藏化石的上下地層年代是不全面、不準確的，因此他們采用不同的方法對不同地點的不同樣本進行了全方位調查，并且對Nature這篇論文中為何會出現(xiàn)該現(xiàn)象進行了合理推測。

María Martinón-Torres及其團隊成員

李輝、孫雪峰團隊成員在野外工作

固然，李輝等人的文章采用了更多的方法對牙齒化石的年份進行測定，對采樣地的分析也更加全面。但第一篇文章的作者María Martinón-Torres表示，該文于2019年在福巖洞發(fā)現(xiàn)的牙齒樣本，并不屬于她們團隊在2015年發(fā)掘的原始樣本，而且她說：“樣品位置和形態(tài)的精確數(shù)據(jù)至關重要，但本文并未提供。”[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)，在中國的另一個遺址也發(fā)現(xiàn)了一塊頜骨，這些證據(jù)都支持5萬年前非洲以外的地方就有現(xiàn)代人的存在這一觀點。

倫敦自然歷史博物館人類進化研究負責人Chris Stringer表示：中國牙齒化石的年代研究一直很出色，使用不同的方法進一步研究它們是正確的。不過，Stringer亦表示，這項研究雖然有趣，但并沒有明確排除5萬年前中國存在早期現(xiàn)代人的可能性。

以上兩篇針鋒相對的研究，對我們探討以及了解中國人的起源問題很有幫助。究竟你是怎么看待中國人的起源問題，是獨立起源，還是如同現(xiàn)在主流的觀點：來自非洲？

參考文獻
[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.人類學學報,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


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