古人類在全球「火山冬季」中倖存 提供精確測年時間標記

科學家在南非的Vleesbaai挖掘石器時代的工具。

圖片來源：Curtis Marean/亞利桑那州立大學

大約74000年前，位於蘇門答臘島的一座名為「托巴」的巨型火山發生了過去200萬年間地球最大規模的一次噴發。幾周內，氣體和灰燼噴射到大氣中並在全球範圍內傳播開來。一些科學家認為，它們引發了一次全球性的「火山冬季」，可能持續了數十年，導致人類物種大規模的死亡和幾近滅絕。但也有人認為火山噴發的影響並沒有那麼顯著。

如今，在南非南部海岸一個著名考古遺址——頂峰點發現的細微火山灰痕迹表明，至少有一些早期人類在這次火山爆發後倖存下來，甚至繁衍繁榮。這一發現還為考古學家提供了一個令人驚訝的精確時間標記，用於測定全球各地遺址的年代。

當托巴火山爆發時，現代人已經走出非洲，並至少來到了中東，甚至更遠的地區。一些研究人員提出，托巴火山的噴發規模大到足以造成一次逆轉的溫室效應，使地球冷卻數十年，導致生態災難和廣泛的食物短缺，只有少數小種群生物能夠倖存下來。（火山噴出的二氧化硫進入大氣，形成了能夠反射太陽光的氣溶膠。）但這一理論引發了激烈的討論。例如，來自非洲東部馬拉維湖的沉積物並沒有顯示出，在此次火山噴發期間，植物生命發生劇烈變化的證據。

考古學家想要看看他們能否在頂峰點找到有關火山爆發後果的證據。這裡有一系列的洞穴，考古學家在此發現了大量的骨骼、工具和武器，這些化石是石器時代的人類留下的，有些可以追溯到大約20萬年前。考古學家還研究了Vleesbaai，這是一個9公里外的露天場所，研究人員在這裡發現了更多的石器時代工具和動物骨骼。

科學家從Vleesbaai挖掘的一個1.5米高的垂直剖面中採集了每一厘米的沉積物樣品，並分析了位於頂峰點的關鍵層位的樣品。在這兩個遺址，他們發現了少量的cryptotephra，後者是玻璃狀火山岩的微觀粒子。這些碎片的化學特徵與在馬來西亞和馬拉維湖發現的托巴火山灰相吻合。

「這是一個令人驚訝的研究結果。」這項研究的第一作者、美國坦佩市亞利桑那州立大學考古學家Curtis Marean說，因為火山灰層在全球範圍內都標記了相同的日期（大約在1個月內）。其他的測年技術大約有10%的錯誤率，因此，一個測年結果為74000年的沉積物樣品實際可能是距今81000年至66000年之間的任何時間段。總之，這項研究工作提供了一種新的方法，可以非常精確地將相距遙遠的考古遺址聯繫起來。

Marean及其同事在3月12日出版的《自然》雜誌發表報告稱，在頂峰點的火山灰痕迹上下發現的史前古器物表明人類對該遺址的使用沒有任何間隙。事實上，在火山爆發後不久，人類佔領的痕迹很快便加劇了，這表明居住在這裡的人類生活得很好，Marean說。

現在知道，頂峰點的古人類以貝類和其他海洋資源為食，Marean推測海洋可能緩衝了火山爆發產生的影響。「狩獵—採集經濟確實具有很強的適應性。」Marean說，「火山爆發對他們的影響可能要比對植物和動物的影響少得多。」

但是伊利諾伊大學厄巴納分校考古學家Stanley Ambrose對此表示懷疑，他曾提出托巴火山的噴發使大部分早期人類都滅絕了。Marean的研究小組發現，在火山灰的痕迹之上有一層層的沙質，而Ambrose說，這確實是環境劇烈變化以及人類佔領減少的標誌。

Marean則反駁說，這些沙質層是一系列沙丘的一部分，這些沙丘是在火山噴發後的幾天或幾周內形成的。他說：「所以沒有證據表明這些遺址被廢棄了。」Marean說，在其他遺址尋找火山遺迹有助於解決這場爭論。

其他研究人員對這項技術的潛力印象深刻，部分原因在於其能夠分離出罕見的cryptotephra粒子——每克沉積物中只有兩個粒子。

「這是一個美麗的標記。」德國耶拿市馬普學會人類歷史科學研究所考古學家Michael Petraglia說。他說，令人印象深刻的是，該團隊能夠在距離火山9000公里的範圍內找到火山灰的蹤跡。Petraglia及其同事希望在東非和阿拉伯的遺址上使用類似的技術。「當你發現它的時候，它非常棒。」（趙熙熙）

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