從84年前發現的化石中找到山頂洞人的新秘密

發現周口店

東亞尤其是中國是人類起源和演化研究的核心地區，20世紀初眾多學者前來中國尋找人類祖先的起源地。1918年，瑞典地質學家、考古學家安特生來到北京郊區周口店一個叫作雞骨山的地方考察化石，但並未發現感興趣的人類化石。

1921年，協助安特生考察化石的奧地利古生物學家師丹斯基在周口店雞骨山進行了發掘，但收穫不大。就在安特生陪同美國紐約自然博物館的葛蘭階教授前來考察時，當地村民告訴他們在雞骨山北面的龍骨山有更好的「龍骨」（動物化石）。於是，他們將考察陣地轉移到了周口店龍骨山。

安特生在龍骨山的洞穴堆積中發現了石英碎片，敏銳的他意識到這是一條重要線索。因為龍骨山是一座石灰岩山，而石英分布在龍骨山對面的變質砂岩地層中。是什麼動力將這些石英碎片從對面的山頭搬到龍骨山的呢？安特生想到了古人類，他對師丹斯基說：「我有一種預感，我們祖先的遺骸就躺在這裡。現在要做的一件事就是去發現它」。

周口店「北京猿人」遺址發現的石英石製品

隨後的發掘中，師丹斯基果然不負所望，在周口店發現了兩顆直立人牙齒化石。這一發現於1926年公佈於世，引起了國際古人類學界的密切關注，叩開了東亞人類起源和演化研究的大門。自1927年始，系統的發掘在周口店遺址陸續展開，一系列重要發現也隨之而來，其中之一便是裴文中先生主持發掘的山頂洞遺址。

周口店發掘和研究的中外學者（左一為裴文中）

破譯山頂洞遺址的年代

山頂洞遺址於1933—1934年發掘，出土了3具完整的人類頭骨和大量肢骨化石、裝飾品、紅色赭石顏料以及少量的石製品，名噪一時。遺址發現時間較早，當時的發掘方法和測年技術皆有局限，含有人類化石和考古遺物的文化層年代存在較大爭議，以往的年代研究結果落入了一個很大的範圍（距今2.7-1萬），採信不同的年代影響對山頂洞遺址文化遺物和人類化石的解釋。

1933年山頂洞遺址發掘現場

遺址出土的重要遺物都在第二次世界大戰期間遺失，導致我們現在無法直接測定人類化石的年代。然而幸運的是，大量哺乳動物化石標本保存了下來，與之一起保留下來的還有標本上的編號和豐富的文字記錄，這些信息為我們研究遺址的年代提供了可能性。山頂洞的多數化石標本上標註了標本號碼，這些號碼提供了我們復原標本出土位置的信息，如K8：33：97代表著此標本於1933年野外季第97天K8探方出土，不同的天數預示著發掘進度的不同，進而可以粗略地指示發掘的深度。

山頂洞動物化石年代樣品

憑藉這些「密碼」，我們選取了一批動物化石進行測年。新的年代測定在牛津大學的碳十四實驗室進行，年代樣品採用了「超濾」的實驗室前處理方法。此種方法可以更為全面地去除「新碳」的干擾，得出的年代更能代表標本的真實年代。新的結果顯示，取自文化層最上層的樣品年代為距今3.3萬年，可以基本確定洞穴文化堆積的最晚年齡；出土大量人類化石和裝飾品的第四層，其年代在距今3.5-3.8萬年。

現代人擴散的「北方路線」

長期以來，由於歐亞大陸南部，如西亞、阿拉伯半島、印度、東南亞等地早期現代人化石或考古遺存出現的年代（距今13-8萬年）明顯早於歐亞大陸北部（距今4.5-4萬年），現代人擴散的「南方路線」是學者關注的焦點。他們認為，現代人走出非洲後，沿著阿拉伯半島、印度等地區擴散至東南亞、東亞和澳大利亞。然而，歐亞大陸的北方卻略顯冷清，北方擴散路線的討論寥寥無幾。具體到中國，化石證據顯示中國南方出現早期現代人的年代集中在距今13-7萬年，而中國北方現代人化石最早見於北京周口店田園洞遺址，距今約4萬年。於是，順理成章地，早期現代人在中國自南向北的擴散為學者所接受，分子生物學者的研究也支持這一模式。

現代人擴散的「南線」與「北線」

雖然山頂洞遺址石製品的數量較少，但它卻是中國北方乃至整個中國唯一一個出土早期現代人化石和眾多文化遺物的遺址。大量裝飾品的存在為我們提供了討論現代人北方擴散路線的線索。裝飾品多被認為是人群識別和信息交換的媒介，共享相同的裝飾品類型預示著不同群體間存在著更為緊密的聯繫。

山頂洞出土的裝飾品

山頂洞是中國目前出土裝飾品最早的遺址，這裡出土的裝飾品與歐亞大陸西部尤其是西伯利亞阿爾泰地區距今4.5-4萬年的裝飾品在種類和形態上具有較多相似之處，如多以穿孔的鹿類和小型食肉類的犬齒作為裝飾品、存在骨管和串珠裝飾品等。據此，我們推測山頂洞人與西伯利亞地區的早期現代人人群有著更加緊密的文化聯繫。同時，有學者指出山頂洞的人類化石部分形態特徵與歐洲早期現代人的特徵類似，而發現於周口店田園洞早期現代人化石的古DNA的研究也表明，他與古歐洲人的某些人群具有一定程度的聯繫。多個方面的證據表明，山頂洞人很有可能是現代人自「北線」擴散的一個支系。

來源：中國科學院古脊椎動物與古人類研究所

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