212萬年前的古人類活動遺址是如何發(fā)現(xiàn)的
科研人員在藍(lán)田上陳遺址主剖面陡峻采樣。
在上陳遺址發(fā)現(xiàn)的牛科化石下頜骨殘骸側(cè)面(埋藏于S27中,年代約210萬年)。
上陳遺址—第28層黃土中出土的石片工具。
科研人員發(fā)現(xiàn)一件石器,正用刷子清潔其表面。該石器埋藏在第28層黃土中,年代為212萬年。(均朱照宇供圖)
在上世紀(jì)出土“藍(lán)田猿人”的西安市藍(lán)田縣,新發(fā)現(xiàn)的古人類活動遺址——“上陳舊石器遺址”最近橫空出世。這是我國科學(xué)家首次在東北亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)的距今212萬年前的古人類活動遺址,是非洲以外目前所知最老的古人類遺跡點(diǎn)之一。
這是不經(jīng)意間撿來的 “金蛋蛋”,還是苦苦求索得到的新發(fā)現(xiàn)?212萬年是如何測定的?上陳遺址能否推翻直立人走出非洲的年代?記者近日采訪了領(lǐng)銜這項(xiàng)研究的中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所朱照宇研究員。
十余載艱辛采集,揭開上陳遺址面紗
上世紀(jì)60年代,藍(lán)田縣城西北的陳家窩、城東的公王嶺先后發(fā)現(xiàn)直立人的下頜骨和頭蓋骨化石,多個(gè)地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)舊石器蹤跡。公王嶺頭蓋骨化石成為亞洲北部發(fā)現(xiàn)的最古老的直立人化石。“藍(lán)田猿人”為此轟動世界。2001-2002年,朱照宇帶助手在公王嶺黃土地層采集古地磁樣品,測量后發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象,此后又發(fā)現(xiàn)黃土地層的不連續(xù)和缺失。朱照宇說:“就像10層大樓,缺了中間的兩三層樓。”他覺得這里的猿人頭蓋骨的年齡可能會更老一些 (當(dāng)時(shí)前人測定為115萬年)。
經(jīng)過12年研究,2014年,朱照宇和中科院古脊椎動物與古人類研究所黃慰文研究員、英國埃克塞特大學(xué)羅賓·丹尼爾教授等,在《人類進(jìn)化雜志》發(fā)表文章,將公王嶺直立人的年代推進(jìn)到距今163萬年前,即向前推進(jìn)近50萬年。這一新發(fā)現(xiàn)使藍(lán)田公王嶺直立人頭骨成為迄今東亞年齡最老、非洲以外第二老猿人頭骨。
從2004年開始,在公王嶺進(jìn)行頭蓋骨研究的同時(shí),團(tuán)隊(duì)在藍(lán)田一帶尋找連續(xù)的黃土剖面。2007年7月,在灞河北岸上陳村附近一個(gè)陡坡,終于發(fā)現(xiàn)了連續(xù)的黃土剖面(現(xiàn)稱作上陳舊石器遺址)。這里距公王嶺“藍(lán)田猿人遺址”約4公里。此后,朱照宇帶團(tuán)隊(duì)20多次到藍(lán)田采集樣品。
朱照宇介紹,黃土地層剖面由黃土層(L)和古土壤層(S)相互疊壓、交替出現(xiàn),共編為33層。從L5到L28連續(xù)而無地層缺失。最頂層的年代就是現(xiàn)在的零年,最深一層的黃土L33層,年齡最老,年代是258萬年。據(jù)此,他們首次建立了上陳剖面的黃土-古土壤序列。
他們在這個(gè)地層剖面的中部到下部(第5層到第28層黃土),在17個(gè)層里都發(fā)現(xiàn)了石器。地層發(fā)掘越深,石器年齡越古老。他們發(fā)現(xiàn),石制品主要發(fā)現(xiàn)在11個(gè)古土壤層中(代表了溫暖潮濕的古氣候期),只有6個(gè)黃土層(代表了干燥寒冷的古氣候期)中含有人工制品。挖掘的最老的石器在底部的第28層黃土(L28),年齡是212萬年。
212萬年是如何確定的?朱照宇介紹,團(tuán)隊(duì)使用古地磁測年法測定古土壤和黃土沉積層的年齡,這是世界公認(rèn)的對200多萬年黃土地層序列測年的最適用的標(biāo)準(zhǔn)測年法。“我們用這一方法,測量這個(gè)剖面中黃土和古土壤層所記錄的磁極性方向,與標(biāo)準(zhǔn)古地磁年代對比,確定了整個(gè)黃土剖面的年齡,并計(jì)算出含有石器的黃土或古土壤的年齡,也就是那些層位里石器埋藏的年齡。”
這些出土石器與古老地層,將藍(lán)田地區(qū)古人類活動的年代再次向前推進(jìn)了約50萬年,從而使上陳遺址成為目前所知非洲以外最老的古人類遺跡點(diǎn)之一。
制作石器的原料或來自秦嶺
發(fā)現(xiàn)人工打制石器,是團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)古人類存在過的重要證據(jù)。96件石器中,有82個(gè)被打擊過和14個(gè)未經(jīng)打擊的石器,包括石核、石片、刮削器和尖狀器等古人類早期使用的工具,還有兩枚有打擊痕跡的石錘。在挖掘的地質(zhì)探槽中,還發(fā)現(xiàn)了鹿的下頜骨斷塊,以及牛科動物和其它動物的骨骼化石碎片。
一些石頭有打擊疤痕,石片有后續(xù)加工痕跡,幾個(gè)鵝卵石可能曾被用作石錘。這里工具的特征與非洲相近年代發(fā)現(xiàn)的工具有極大相似性。
朱照宇表示,上陳地層中沒有其他外力作用能帶來這些1厘米到幾十厘米大的石頭,它們分布零散,形狀也顯然經(jīng)過了打擊,這只能是人類活動造成的。推測古人類也許是從秦嶺山脈附近將這些石頭運(yùn)到這里,然后進(jìn)行打制的。盡管目前還不知道是誰制造了這些工具,但曾生活于此的古人類應(yīng)該屬于人類進(jìn)化過程中一個(gè)非常原始的種群。
“這個(gè)遺址這么老的地層,現(xiàn)在主要發(fā)現(xiàn)的是石器,會不會發(fā)現(xiàn)人的化石不好說。有可能在有些層面上發(fā)現(xiàn)更老的人類的化石。”朱照宇說,“如果能找到人類化石證據(jù),準(zhǔn)確地鑒定他的種群,或許就會推翻直立人走出非洲年代的結(jié)論。”下一步,團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)尋找更古老的人類活動遺跡,也將從特定地層中延展尋找更多古人類活動證據(jù)。