今年是周口店古人類(lèi)遺址發(fā)現(xiàn)80周年,,在這80年中,,中外學(xué)者在北京猿人的生存時(shí)間上,基本達(dá)成一種共識(shí),,即距今四五十萬(wàn)年,,這個(gè)時(shí)間已被寫(xiě)進(jìn)中小學(xué)教科書(shū)。
在剛剛出版的最新一期《自然》雜志上,,南京師范大學(xué)教授沈冠軍,、中科院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所研究員高星等人,發(fā)表了他們最新研究結(jié)果,,將北京猿人的生存時(shí)間推向了更久遠(yuǎn)的77萬(wàn)年前,。這個(gè)成果,在國(guó)內(nèi)外引起高度關(guān)注,,謎一般的北京猿人,,再度成為熱點(diǎn),它的頭骨復(fù)原圖也出現(xiàn)在本期《自然》的封面上,。
一個(gè)更精確的時(shí)間
長(zhǎng)期以來(lái),,在古人類(lèi)—舊石器考古學(xué)研究領(lǐng)域中,年代的測(cè)定一直是個(gè)關(guān)鍵性的,、爭(zhēng)議較大的難題,,各種手段都存在著一定的局限性,年代測(cè)定的結(jié)果也有著相當(dāng)大的不確定性,。再加上我國(guó)古人類(lèi)遺址在測(cè)年上“先天不足”,,在非洲古人類(lèi)遺址中廣泛用于測(cè)年的、能更精確見(jiàn)證遺址時(shí)間的火山灰,,在我國(guó)的舊石器遺址中很難找到,。“年代測(cè)定,對(duì)古人類(lèi)研究起著至關(guān)重要的作用,。”高星說(shuō),,“年代的準(zhǔn)確性,對(duì)研究不同地區(qū)的古人類(lèi)間的演化過(guò)程,、時(shí)序和遷移路線等方面,,可以起到?jīng)Q定性的作用,。”
從周口店的測(cè)年歷史看,“距今四五十萬(wàn)年”的結(jié)論,,是在80年前遺址發(fā)掘之初,,由古生物學(xué)家根據(jù)同時(shí)發(fā)掘出的動(dòng)物化石而推測(cè)出的結(jié)果,此后隨著地質(zhì)測(cè)年方法的興起,,周口店成為多種測(cè)年法的研究熱點(diǎn),。質(zhì)譜鈾系測(cè)年法曾被應(yīng)用于周口店的年代測(cè)定,得出第1/2層約40萬(wàn)年,、第5層約60萬(wàn)年,,但這一結(jié)論尚未被普遍接受,同時(shí)鈾是一種衰變周期很短的元素,,因此可測(cè)定年代的上限只有60萬(wàn)年,。
此次用于周口店的測(cè)年手段,是古人類(lèi)研究領(lǐng)域在最近幾年剛剛開(kāi)始采用的一種新方法,,這種被稱(chēng)為鋁鈹埋藏測(cè)年法的手段,,最早用于地貌研究中,測(cè)定河流下切速度,。2003年,,該方法被成功應(yīng)用于南非一個(gè)古人類(lèi)遺址的年代研究,其結(jié)果發(fā)表于《科學(xué)》雜志,。“文章發(fā)表后,,我們馬上意識(shí)到,它有可能為我國(guó)古人類(lèi)遺址的年代研究帶來(lái)新的契機(jī),。”沈冠軍說(shuō),,“這種方法可以用來(lái)測(cè)定上百萬(wàn)年遺址的年代,所需材料為石英礦物,,在我國(guó)古人類(lèi)遺址中,,也相對(duì)容易找到。”
此次在周口店所提取的樣本是取自遺址下部的第7~10層石英砂,,和三件早年出土于第8~9層的石英質(zhì)石制品,,其結(jié)果得出了相互一致的結(jié)論:距今77萬(wàn)年,誤差8萬(wàn)年,。
一個(gè)更寒冷的時(shí)代
本期《自然》的封面上赫然印著“一個(gè)更冷的新年代”的注解,,高星說(shuō),推進(jìn)二三十萬(wàn)年,,在古人類(lèi)學(xué)研究上,,也許不是什么驚人的時(shí)間差,而這二三十萬(wàn)年,,對(duì)北京人來(lái)說(shuō),,卻有著非同一般的意義。本期《自然》配發(fā)的一位國(guó)外學(xué)者的評(píng)論文章也指出了這一點(diǎn),。文章說(shuō),,這個(gè)時(shí)間將北京人生活的環(huán)境,移向了一個(gè)更寒冷的時(shí)代,。
到目前為止,,從全球古人類(lèi)遺址的分布上看,絕大多數(shù)的遺址分布在溫暖的地帶,,比如南非,、東非、印尼的爪哇島以及我國(guó)南方地區(qū),。周口店位于東亞大陸靠北的區(qū)域,,北京猿人一直是古人類(lèi)中的“耐寒一族”,為古人類(lèi)對(duì)寒冷氣候的適應(yīng)能力提供一個(gè)難得的研究范本,。此次測(cè)年的新結(jié)論則進(jìn)一步改寫(xiě)了北京人生存的氣候條件,。從年代上看,四五十萬(wàn)年前,,正是被學(xué)界稱(chēng)為間冰期(兩個(gè)冰期中的暖期)中最溫暖的時(shí)段,,而77萬(wàn)年前則處于一個(gè)相對(duì)比較寒冷的時(shí)段。氣候環(huán)境的改寫(xiě),,使得古人類(lèi)學(xué)者需要重新認(rèn)識(shí)古人類(lèi)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,。
以用火為例,長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)周口店發(fā)現(xiàn)的用火的遺跡,,中外學(xué)者一直有著不同的解釋?zhuān)袊?guó)學(xué)者普遍認(rèn)為,,是古人類(lèi)有控制地主動(dòng)用火。而從上世紀(jì)80年代以來(lái),,國(guó)外一些學(xué)者提出了可能是自然野火,,甚至可能是動(dòng)物糞便“變質(zhì)”留下的痕跡。高星認(rèn)為,,此次測(cè)年結(jié)果對(duì)應(yīng)的氣候條件,,將使更多學(xué)者重新考慮人為用火的可能,畢竟77萬(wàn)年前的氣候條件,,對(duì)北京猿人的耐寒能力,,提出了更巨大的挑戰(zhàn)。
周口店上層的年代由于時(shí)間較近,,目前對(duì)其的年代爭(zhēng)議較少,,普遍認(rèn)為是三四十萬(wàn)年前。此次測(cè)年結(jié)果說(shuō)明,,古人類(lèi)在這里生活的時(shí)間,,遠(yuǎn)比人們?cè)认胂蟮酶L(zhǎng)久,,可以為研究人類(lèi)的演化、行為,、認(rèn)識(shí)提供更豐富的信息,,甚至可以建立起一個(gè)幾十萬(wàn)年間人類(lèi)演化的序列。此外七八十萬(wàn)年前,,正是我國(guó)古人類(lèi)化石材料少,,“缺環(huán)”很多的一個(gè)時(shí)段,此次測(cè)年的結(jié)果,,在一定程度上填補(bǔ)了這個(gè)“迷失的環(huán)節(jié)”,。
有望開(kāi)創(chuàng)新天地
盡管此次測(cè)年結(jié)果意義深遠(yuǎn),而且得到了國(guó)際同行的認(rèn)可,,但在沈冠軍看來(lái),,其中有不少問(wèn)題有待提高。從測(cè)年精度上看,,誤差正負(fù)8萬(wàn)年,,在以往各種地質(zhì)測(cè)年方法中,已屬相當(dāng)精確的范圍,。而沈冠軍對(duì)這一誤差卻依然表示遺憾,,目前使用于鋁鈹埋藏年齡法的設(shè)備,誕生于上世紀(jì)80年代,,其性能還在不斷地改善,,特別是鋁26的精度,還有望進(jìn)一步提高,。他說(shuō),,隨著設(shè)備條件的改善,應(yīng)該有望在10年間將這一精度提高到正負(fù)4萬(wàn)年,。
在此次測(cè)年成功后,,鋁鈹埋藏年齡法將更廣泛地應(yīng)用于我國(guó)早更新世遺址的年代測(cè)定上,然而,,由于受青藏高原隆升的影響,,我國(guó)地表侵蝕速率普遍較高,石英礦物在地表受宇宙射線照射的時(shí)間較短,,為鋁鈹埋藏年齡法的應(yīng)用帶來(lái)了困難,。沈冠軍表示,這也是這個(gè)方法在未來(lái)需要致力研究解決的問(wèn)題,。而對(duì)那些有條件進(jìn)行測(cè)定的早更新世地點(diǎn),,待天氣轉(zhuǎn)暖,新的野外考察季到來(lái)時(shí),將開(kāi)始進(jìn)行采樣,。
對(duì)周口店古人類(lèi)研究而言,,除了測(cè)年打開(kāi)了一個(gè)新窗口外,高星表示,,從1996年起進(jìn)行的物理勘探和鉆探工程,,也帶來(lái)了不少令人欣喜的發(fā)現(xiàn):龍骨山西坡地下存在以前不為人知的洞穴或裂隙,有的洞穴可能適宜古人類(lèi)居住,,具有潛在的考古和科學(xué)價(jià)值,。很有可能,,周口店這處古老的遺址,,在它被發(fā)現(xiàn)80周年之后,又進(jìn)入一個(gè)在科學(xué)上取得創(chuàng)新突破的新的周期,。(生物谷Bioon.com)