新测年法重新定位沂源猿人化石:年代是64±8万年
2020-07-11 10:41:54   来源:化石网   评论:0 点击:

新测年法重新定位沂源猿人化石:年代是64±8万年(化石网报道)据大众日报客户端(记者 周学泽):走进山东博物馆,你能看到山东的古人类化石——沂源猿人的头盖古和牙齿化石。沂源猿人不但是山东,也是整


新测年法重新定位沂源猿人化石:年代是64±8万年

(化石网报道)据大众日报客户端(记者 周学泽):走进山东博物馆,你能看到山东的古人类化石——“沂源猿人”的头盖古和牙齿化石。“沂源猿人”不但是山东,也是整个黄河中下游地区最早的古人类。
 
1981年9月18日,沂源县文物普查人员在土门镇九会村东北1000米处,骑子鞍山根,发现猿人头盖骨化石一块,后由北京大学考古系教授吕遵谔与山东大学、山东省博物馆、沂源县图书馆等单位组成发掘队发掘,又获猿人头骨1块、眉骨2块、牙齿8颗、肱骨、股骨、肋骨各1段及伴生动物骨骼化石10余种。经中国科学院古人类研究所及北京大学等有关教授、专家鉴定,确系旧石器时代的猿人遗骸,经国家有关单位命名为“沂源猿人”。
 
当年,专家根据出土的伴生动物化石组合及遗址堆积物特征,推断沂源猿人距今四五十万年。7月3日,沂源县博物馆“沂源文博”微信公众号,推出一篇文章《新测年法重新定位沂源猿人》,说沂源人化石的年代应该是64±8万年,比原来认为的年代往前推了二十多万年。这是怎么回事?
 
铝铍埋藏测年法重新定义猿人年代
 
7月3日,记者联系到沂源博物馆负责人,询问“64±8万年”的测定由来。对方告诉记者,新测年法重新定位沂源猿人是汕头大学海洋地质学团队赖忠平教授和涂华博士领衔做的研究成果,他们是从汕头大学网站上转载的。
 
记者联系到参与这次测定的汕头大学海洋科学研究院的涂华博士。涂华表示,他们这次研究是和美国普渡大学、美国夏威夷大学、中国地质大学(武汉)以及山东博物馆的科研人员共同参与完成的。团队2015年8月和2018年11月两次到沂源采样,测定年代用的铝铍埋藏测年法是近些年比较先进的测年法,而且研究结果发表前,经过国际有关专家层层把关,是比较权威的。
 
汕头大学的这次研究成果,发表在国际著名学术期刊《Scientific Reports》上,题为“26Al/10Be Burial Dating of the Middle Pleistocene Yiyuan Hominin Fossil Site, Shandong Province, Northern China”(铝铍埋藏测年法测定的中国山东省沂源古人类遗址的年代)。文章结论是:采用先进的宇宙成因核素埋藏测年法对沂源猿人遗址的年代进行了精确的测定,结果显示沂源人化石的年代应该是64±8万年,比原来认为的年代往前推了二十多万年。说明人类先祖至少在距今60万年前就已在山东地区繁衍生息了。
 
论文还指出,新的测年结果跟地层古生物对比的结果具有很好的一致性,也支持古人类学家关于沂源猿人和北京周口店猿人化石基本同期的论点。作者认为距今60万年左右是人类进化过程中直立人向智人过渡的关键时期,同时也是地球气候系统发生重大转型的时期——地球气候特征由以4万年为周期的较小幅度冷暖波动转变为以10万年为周期的大幅度波动。在这一时期地球的冰期变得更漫长、更寒冷,这种环境对于原始的直立人生存是很大的挑战,也给适应能力更强的早期智人带来了机遇。由于后者掌握了常规猎杀大型动物的能力,能够在寒冷的气候条件下获得稳定的蛋白质和脂肪来源,从而得以在新的气候背景下迅速扩散。
 
沂源猿人遗址是我国少数几个同时出土了直立人头盖骨化石和多枚牙齿化石的古人类遗址之一,沂源猿人新测年法得到的年代是64±8万,比原来认为的年代往前推了二十多万年。值得一提的是,北京周口店的古人类化石,采用新的铝铍埋藏测年法测定,是由涂华的博士导师沈冠军领衔做的研究,最终测定年代是和沂源猿人属于大致同一时期的古人类。
 
涂华教授分析,北京到山东,是一望无际的华北大平原,两边分别是泰沂山系和太行山—燕山山脉,平原基本不具备保存古代人类化石的条件,只有山区,才有可能遗留一些古人类化石,特别是沂源的喀斯特岩溶洞穴,为保存古人类生存繁殖的证据提供了绝佳的天然条件。
 
沂源猿人是不是我们的祖先?
 
虽然铝铍埋藏测年法重新确定了沂源猿人的年代,将山东地区最早人类活动的年代提前了近二十万年,但沂源猿人是不是我们的直接祖先,却仍然是一个问号。
 
我们现在的人类在生物学上属于智人,而沂源猿人属于更原始的直立人。面貌上,根据北京周口店人复原图,直立人的眉骨和嘴巴都很突出,直立人能制造工具和直立行走,但其大脑容量较小(1000毫升),头部保留了更多的原始属性,其存在时代约为200万至20万年前,地质上属于早更新世至中更新世,相当于考古学上的早旧石器时代,这段历史占人类历史的大部分时段。智人的主要特点是脑容量大,超过1300毫升;智人的下巴不突出,眉脊发达,前额倾斜,枕部突出,鼻子宽扁。
 
一些人类学研究专家认为,欧亚大陆上的现代人并不是本地直立人的后代,而且在非洲演化出来的智人进入欧亚大陆之后,取代了当地原有的古人类,这就是著名的走出非洲理论。也就是说包括沂源人和周口店人在内的直立人,并不是我们亚洲现代人类的直接祖先。
 
2008年8月11日,新华网刊登上海复旦大学现代人类学研究中心人类群体分子进化学研究小组的负责人钱吉的研究成果:“元谋人、北京人等中国本土古人类不可能是我们的祖先。”钱吉认为,“现代人是单一的物种,而各地的猿人差异很大,属于不同的物种,并不是每种猿人都能进化成现代人。最终,只有东非的那支猿人走上了向现代人进化的道路”。几年内,钱吉和同事们几乎走遍了六大洲非洲、欧洲、亚洲、大洋洲、北美洲、南美洲,采集了15 个国外人群样本和中国28 个人群样本,包括4个汉族和24 个少数民族群落,进行了详细的基因比对和遗传学分析,而最终结果都支持这样的观点:包括中国人在内的所有现代人类,都起源于非洲。
 
钱吉的观点属于现代人单一地区起源的“夏娃”假说,这是以威尔逊(A.C.Wilson)为首的美国加州大学伯克利研究组于1987年提出的。对“夏娃”假说,学术界仍极具争议。不少科学家坚持认为,我们的祖先就是中国本土的古人类。中国科学院院士吴新智就是“本土起源”的支持者。1984 年,他与美国密歇根大学的米尔福得·沃尔波夫(Milford Wolpoff)和澳大利亚国立大学的阿兰·索恩(AlanThorne)共同提出“多地区进化学说”,认为现代人的祖先是在多个地区出现,并独立、连续地进化成了现代人类。
 
吴新智院士表示,从古人类的牙齿化石,就可以找到现代中国人起源于本土的证据。他在我国发现的人类化石中,找到了很多上门牙化石,这些门牙都是呈铲形的(即从门牙后面看,牙齿的两边鼓出来,中间凹进去像煤球铲子一样),而这种铲形门牙,到现在还存在于80%的中国人口腔中,而现代欧洲人只有不到5%有铲形门牙,非洲黑人大概有10%左右,澳大利亚土著人约20%。“从古人类到现代人,都具有同样的门牙,这就说明在中国的人类进化是一个连续过程。”
 
山东博物馆古人类研究员孙承凯对山东古人类化石有长期研究,2011年,孙承凯与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等单位的专家合作,在当年《人类学学报》第01期发表《沂源人牙冠的几何形态学研究》一文,通过对沂源猿人牙齿的研究表明,“中国更新世的古人类牙齿表现出很多一致性,直立人和早期智人在牙齿齿冠轮廓形状上没有明显的差异,沂源人也体现出了与这些古人类的一致性。”这个结果似乎对吴新智院士古人类“在中国的人类进化是一个连续过程”是一个有力支持。
 
涂华认为现在国际上流行的现代人非洲起源说并没有看起来那么可靠。比如,分子生物学的研究认为在大约6万年前才有一支从非洲迁徙出来的智人来到了中国,但是他们以及一些国内同行的研究发现早在距今10万年以前就已经有智人生活在中国,比如湖北郧县的黄龙洞人、湖南道县复岩洞人和广西崇左的智人洞人等。
 
山东地域上与现代人更接近的是新泰乌珠台智人和沂源扁扁洞人
 
国际上对东亚智人是不是和当地的直立人有传承关系存在争议,但对智人和现代人类的传承关系没有任何疑问。
 
在山东,新泰乌珠台智人和沂源扁扁洞人,和今天的我们关系最密切。孙承凯在《中国博物馆》杂志2010年02期发表《山东地区古人类化石研究》一文写到:“人类起源是人类认识自我历史中一个永恒的命题。人类化石是研究人类起源与演化最直接的证据。山东地区目前发现的人类化石有沂源猿人和新泰乌珠台人,分别属于人类演化历史的直立人和晚期智人阶段,时代上为第四纪更新世的中期和晚期。”
 
文中提到的新泰乌珠台人,是山东地域上发现的最早智人化石。1966年4月,新泰县(今天的山东新泰市)刘社公社乌珠台村农民为寻找水源在村南约700米的中寒武纪灰岩形成的溶洞中发现了化石,并报告山东省博物馆,山东省博物馆的孟振亚在这些化石中辨认出一颗人类牙齿,这是山东首次发现古人类化石。
 
这颗人牙现存山东省博物馆,属一少女左下第一或第二臼齿,长11.6毫米,前部宽10.2毫米,后部宽10.4毫米,高7.73毫米,不粗壮,无齿带,颊面基部不鼓出,咬合面附脊不发达,齿前部宽度小于后部。比北京猿人下臼齿进步,属于智人。同出动物化石有虎、马、披毛犀、野猪、葛氏斑鹿、牛等,其中披毛犀只生活于更新世,余皆可能延续到全新世。智人牙齿化石当属更新世晚期,距今约2万—5万年。
 
2019年,孙承凯等几位专家在当年《人类学学报》第3期发表《山东新泰乌珠台人类牙齿的形态学特征》一文指出,“乌珠台人类牙齿的形态特征基本与现代人接近,但其所表现出的三角座横脊、Y型齿沟排列、原附尖在现代人中出现率较低,而更多发现在直立人或尼安德特人中。相对于东亚其他晚更新世现代人,乌珠台M3所表现出的特征组合具有特殊性,增加了东亚晚更新世现代人的牙齿形态特征多样性。未来研究可尝试测定乌珠台人类牙齿的绝对年代,以更好的将其归入到现代人演化序列中去。”
 
这个研究结果,显示乌珠台人的牙齿既“基本与现代人接近”,又和“直立人或尼安德特人”的牙齿有相似性,对吴新智院士古人类“在中国的人类进化是一个连续过程”又是一个有力支持。
 
乌珠台人属于旧石器时代,比乌珠台人更接近现代人的是沂源扁扁洞人。沂源曾因发现旧石器时代猿人遗址名噪一时,扁扁洞人则属于新石器时代,遗址位于该县张家坡乡北桃花坪村后北围子山半腰,处于沂源猿人遗址的东南方向,两地距离只有40多公里。
 
扁扁洞人遗址发现也具有偶然性。2004年6月16日,雨过天晴,村民徐新范推着小车,到扁扁洞里取干土回家垫猪圈。由于村民们经常来此取土,洞内的积土此时已经不多了。
 
徐新范把搜集的干土一锨锨往车子上装,突然间,他发现了几块骨头状的东西。
 
骨头很快到了沂源县文物管理所,并迅速传到北京——中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,一直对沂源古人类考古工作密切关注的该所副所长高星,获悉消息后立即赶往沂源。经中科院古脊椎动物与古人类研究所和山东省文物考古研究所联合多次发掘,扁扁洞被确定为距今约9000年至1万年前的新石器时代洞穴遗址。
 
在扁扁洞遗址文化堆积中,考古人员至少发现3层明显的古人类活动面。有的经过特意整治,有的留有火烧痕迹。如果去除人类最早活动面上的堆积,显示扁扁洞洞口宽20余米,高约7米,洞内宽敞,由内向外略微倾斜,同时空间变大。根据这些发现,可以勾勒出如下情景:约万年前,古代“山东人”用木棍支起架子,吊起陶釜,烧火做饭,或烧火烤鹿、猪和竹鼠等猎物,此时洞口袅袅青烟升起。
 
这一重要发现,首次揭开山东省所在区域新石器时代人类生活的神秘面纱,并为探索新石器时代山东地区的文化起源以及早期发展提供了重要线索。扁扁洞人之后,后李文化(距今8500年-7500年)、北辛文化(距今8000年—7000年)、大汶口文化(距今约6500—4500年)、龙山文化(距今4000年前)等众多中晚期新石器文化,在山东大地上依次展开,山东渐渐步入文明时代。
 
相关报道:发现“沂源人”
 
(化石网报道)据中央电视台10套《探索·发现》栏目供稿:1981年10月18日,位于北京大学院内南端的一处教授住宅区里突然来了几位不速之客,他们手里提着大小不一的包裹,径直走进了著名考古学家和古人类学家、北京大学考古系教授吕遵谔的家。
 
这几位不速之客来自山东,他们是受山东省文化局的委派,来请吕遵谔帮助鉴定不久前在山东省沂源县境内发现的一批动物化石。
 
当吕遵谔看到来人拿出的一块瓢形动物化石时,一下子就被惊住了!凭借自己多年的经验,他一眼就看出这可不是一般的东西,很像是一块人的头顶骨!况且已经被石化,它的年代肯定也是非常久远了。
 
那么,这块头骨化石又是怎样被发现的呢?
 
1981年8月,山东省文化局在全省组织进行第二次文物普查,沂源县被指定要把普查的重点放在古人类遗存上。这是因为沂源县在1965年的时候,在县内土门镇黄崖村北的千人洞发现了部分打制石器和动物化石,还有烧土和灰烬。经鉴定,属旧石器晚期的古人类遗存,距今有两三万年,这在当时是山东惟一的一处旧石器古人类遗存。
 
上个世纪80年代初的沂源县,还没有专门的文物管理部门,文物工作由当时的县图书馆代管。当时从县图书馆抽调了4位工作人员组成了文物普查小组,由县图书馆副馆长张文明任组长。
 
1981年9月16号,普查人员对地处纯山区的土门镇进行了重点走访和考查,并在一个山洞里首次发现了动物化石。
 
当时的普查队员杨雷只有 18岁,如今担任沂源县文物管理所副所长的他,回忆起28年前的那个情景,仍是激动不已。他们当时采了很多动物化石,工具包盛不下了,就用雨衣包。旁边一个民工说,他们在下边沟对面修路的时候挖出来的比这里还要多。
 
于是一连几天,在民工所指的土门镇骑子鞍山下一条新修的公路旁,普查人员进行了仔细搜寻。9月18日下午,在清理被公路切断的山洞底部浮土时,杨雷被一件异乎寻常的化石给吸引住了。这是一个小瓢似的东西,跟其他的动物化石拌在一起。对面的徐淑彬老师也过来看了一会儿后,突然说了一声:“是不是头骨啊?”
 
几位年轻人在肯定了自己的想法之后,马上向馆领导作了汇报。
 
此后,头骨及部分动物化石被辗转送到了省会济南,因当时这里尚无能力对化石进行鉴定,山东省文化局领导决定,立即将化石送往北京。
 
吕遵谔仔细询问了这块头骨化石发现的经过,并反复查看,根据头骨上所呈现出的人字缝,他断定这是人类的头顶骨,而且根据它的石化程度和同一地点采集的动物化石判断,极有可能是猿人的头骨。
 
吕遵谔是新中国培养出来的第一批屈指可数的旧石器考古专家,作为一名山东人,此时的心情更是难以平静。
 
山东省地域辽阔,历史文化悠久。有着灿烂的古代文明,大汶口文化、龙山文化使山东人引以为荣。然而,这些都属于新石器时代,直到此时,山东在旧石器考古和古人类学方面,仍基本处于空白。这次沂源的发现,对山东来说绝对是一个重大突破。然而,作为一名经验丰富的旧石器考古专家,吕遵谔似乎看得更深、更远。
 
1981年10月27日,也就是山东派人来京一周之后,吕遵谔便受邀来到了地处沂蒙山区北麓的沂源县。
 
在对山东考古人员搜集的零碎骨头化石进行清理时,吕遵谔又从中发现了古人类的两块额骨残片和几颗牙齿化石,这无疑又给了人们更大的惊喜。吕遵谔认为,此地有继续进行发掘的必要。
 
1982年5月上旬,春暖花开的时节,由山东省文化局和北京大学考古系旧石器时代考古教研室联合组成的考古队开进了沂源县土门镇骑子鞍山。
 
这次发掘是在3个地点同时展开,即把头骨化石发现地作为第一地点,在它的左右两侧不远处又设了第二和第三地点。
 
1982年5月21日在清理第三地点浮土中发现一枚人的牙齿化石,随后在发掘第三地点时,从地层中又挖出一枚人的牙齿化石。
 
发掘进行了近1个月,3个地点的挖掘清理进入了尾声。至此,从开始发现头盖骨,到后来的两次发掘,共发现一块人的头盖骨残片,两块额骨眶上部残块,外加7颗牙齿化石。
 
吕遵谔从化石的石化程度,从化石出土地点地质剖面的观察,从同一地点伴生动物化石的对照,吕遵谔断定,这批人骨化石属于猿人应是确凿无疑,它的年代至少应在20万年以前。
 
在骑子鞍山猿人遗址同时出土的还有大量种类不同的动物化石。其中材料比较丰富和重要的种属有棕熊、三门马、李氏野猪和肿骨鹿,化石包括牙齿、上下颌骨和大量肢骨残块。其中有一种被考古学界称为标准化石的就是肿骨鹿,这种动物在20 万年前就已经全部灭绝,因此,吕遵谔作出沂源猿人至少应在20万年以前的判断,不无道理。
 
然而,至少 20 万年以前的判断,这只是它的下限,那么,有没有办法确定出它的真实年代呢?
 
我们目前常用的检测年代的方法大多采用碳14检测法,但这种方法只能对距今7万年以后的物品有效,而对沂源猿人则显然不行。当时还有一种检测的办法叫铀系法,它可以检测更远年代的物品,但它对被检测物品的要求异常苛刻,它要求被检测物应处在完全封闭的状态。
 
然而沂源猿人头盖骨及其牙齿化石在山洞中只是被浮土覆盖,也就是处于半封闭状态,山洞被破坏之后基本就处于露天状态,用铀系法检测显然也不行。
 
面对用科学方法检测行不通的现实,吕遵谔只有采用与国内其他旧石器考古对照的方法,以判断它的大致年代。
 
有着丰富考古经验的吕遵谔,经过认真考虑,他的目标慢慢锁定在了周口店北京猿人身上。
 
吕遵谔为何单单把对照沂源猿人年代的目标锁定在了周口店“北京人”身上,而不是其他呢?
 
其实,被吕遵谔首先看中的还是在沂源发现的那个被称为标准化石的肿骨鹿。
 
说来也巧,1921年,当时中国政府的矿业顾问、瑞典人安特生在北平周口店发现的第一块有价值的动物骨骼化石就是肿骨鹿,而他恰恰就是根据这种化石确定了这一区域文化堆积的年代,从而开启了那个震惊中外的大事件。
 
吕遵谔介绍说:这种鹿和现在的鹿不一样,而这种鹿,早也没有,晚也没有,就是在“北京人”的时候,即四五十万年前,只在这个时候有。像这种动物化石,在考古学上叫标准化石。
 
除了与沂源猿人伴生的肿骨鹿化石外,其他诸如棕熊、三门马、李氏野猪等动物化石也均在北京周口店猿人遗址多有发现,而且外形也很相似,更为重要的是,相似的东西还不仅如此,两地的堆积物特征和两处猿人化石也有惊人的相似之处。
 
除了两处猿人化石的相似之外,吕遵谔还发现沂源猿人比北京猿人的牙齿和骨骼要粗大一些,对此,吕遵谔还有自己独到的见解。他介绍说:“ 我就想山东人一般体型比较粗壮,有的叫山东大汉,那我们的祖先‘沂源人’是不是也是因为比较粗大,个子比较高,胸膀比较宽呢?可能和这个有关系。”
 
基于上述研究成果,吕遵谔果断地把沂源猿人的年代定位在与北京猿人稍晚一点,即四五十万年以前的直立人。可以肯定地说,沂源猿人是在山东发现的最早的古人类,也可以说是最早的山东人。
 
根据学术界的惯例,沂源猿人的称谓也被正式确定了下来。吕遵谔解释说,如同北京猿人习惯上也叫“北京人”一样,沂源猿人也可以叫“沂源人”,两者可以通用。
 
在清理沂源猿人化石的过程中,吕遵谔还发现了一些奇怪的现象。
 
吕遵谔发现其中两块眉骨,一个大点儿,一个小点儿;还从发现的沂源猿人7颗牙齿里面发现了更为奇怪的现象,这7颗牙齿里竟然有两颗前臼齿是完全一样的,这就更加耐人寻味了。
 
吕遵谔介绍说,猿人和现代人在牙齿数量上是完全一致的,即最多不超过 32 颗,但有可能少一两颗。在全部牙齿中,每人都有 8颗前臼齿,而且它们每一颗都不会重样,也就是说,在一个牙窝里,绝对不可能长出两颗同样的牙来。
 
吕遵谔还发现,这两颗完全一样的前臼齿,在磨损程度上却不一样,有一颗明显比另外一颗磨损要重。种种迹象表明,已发现的沂源猿人绝对不止一个,它起码是两个个体以上。
 
两个个体以上,这意味着沂源猿人的群居状态。而后经中国医科大学口腔医学院的张裕珠教授对沂源猿人的牙齿进行病理学的研究,认为全部牙齿都很健壮,没有发现龋齿和其他病灶的存在,这更意味着沂源猿人应该是非常健壮的一个群体。
 
吕遵谔认为:大概都是成年了,一般现代人成年起码在二十岁,从他的牙齿磨耗的程度来看,可能有四十多岁。
 
有资料表明,在直立人生存的时代,也就是20万年以前,由于生存环境和生存条件的种种限制,他们的寿命普遍很低,最多也就40岁左右。而据吕遵谔研究观察,沂源猿人两个个体中的一位就约在40岁,另一位也在20多岁,这说明沂源猿人不仅是健壮的,而且也是长寿的一个群体。
 
那么,沂源猿人为什么会长寿?更为重要的是,为什么在山东仅仅是沂源发现了猿人遗址?而其他地方没有呢,还是没有被发现?
 
吕遵谔认为:当时不会盖房子,只能住在山洞里面,而形成山洞得有条件,在石灰岩里面才能形成。
 
石灰岩在雨水长期作用下极易形成溶洞,而素有“山东屋脊”之称的沂源山区恰恰又大部分属于石灰岩。在层层叠叠的大山里边,有数不清的大小山洞,这在山东省的其他地方是不多见的,尤其是已经发现的几处大的溶洞,无论是容量还是容貌,在中国北方都是极为罕见的。
 
沂源不仅有数不清的山洞,而且还是四条河流的发源地,穿过整个沂蒙山区的沂河就发源在这里。当地老百姓常哼的一句顺口溜:“沂水绕山转、山洞一串串、房前屋后绿一片。”
 
顺口溜是沂源人对自己家乡的一种赞美,同时也是沂源生态环境的真实写照。
 
根据对沂源出土的第四纪更新时代的动植物化石及现存植物的研究,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长高星博士认为,那时山东地区,应属于暖温带甚至于亚热带气候。可以想象,那时沂源的气候温暖湿润,四季如春,有山洞、有河流,有满山遍野的花草野果,那绝对是一个非常适合人类生存的环境。

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