考古學家在非洲以外發現最古老智人化石,人類遷徙歷史又添爭議

2018年04月17日     521     檢舉

在非洲和黎凡特以外地區出土的最古老智人化石表明,早期人類的遷徙比之前認為的更加頻繁,地理範圍也更廣泛。

中東與北非在地理和文化上都存在很強的聯繫,它們的英語首字母縮寫MENA已經成為政治、環保和其他領域指代這整片區域的專有名詞。只要橫渡蘇伊士運河或走過運河上的大橋,就可以往返於亞非兩個大陸,其間的距離僅僅2.4英里(約3.9公里)。

早期的人類移民沒有現代化橋樑和運河的便利,但根據地質時期和氣候條件的不同,幾千年來人類在這兩大洲之間遷徙是非常有可能的事情。單單這種認知就已經對原先流行的「走出非洲」模型構成挑戰,該模型認為早期人類都生活在非洲,直至一個具有冒險精神的種群在6萬年前遷徙到了位於地中海東岸的黎凡特。

進一步挑戰該舊有理論的是,科學家最近在沙烏地阿拉伯發現了一個距今8.5-9萬年的智人指骨化石。這項研究發現刊載於《自然-生態學與進化》(Nature Ecology & Evolution)雜誌,科學家找到的中節指骨(除拇指以外所有指骨中間的一節)化石是非洲和黎凡特以外地區出土的直接斷代的最古老智人化石。

沙烏地阿拉伯烏斯塔區出土的智人指骨化石。

研究論文的首席作者休·格魯克特(Huw Groucutt)在接受Seeker採訪時表示,他和自己所屬的國際團隊在研究這節1.3英寸長的指骨化石時迎來了很多靈光一閃的發現時刻。首先是在2016年1月,他們第一次發現該指骨,馬上就識別出它來自某種類型的人屬物種,為此興奮不已。回到酒店之後,這些科學家下載了關於手指骨的信息,他們看出,這根指骨跟尼安德特人和其他早期人種的指骨並不相似。

科學家對化石進行了三維掃描,展開更詳細的比較,不僅是跟各種原始人種,還包括非人靈長類動物。結果證實了該團隊的猜測,這根指骨確實來自解剖學意義上的現代人類。

「對於研究取得的每一項進展,我們都感到非常興奮,」格魯克特說道,他是來自牛津大學的一名博士後研究員。格魯克特解釋說,他和同事十年里有一大半時間都在西南亞地區尋找這樣的化石。

為了確定指骨化石的年代,論文共同作者、來自格里菲斯大學和澳大利亞國立大學的雷納·格倫(Rainer Grün)領導的團隊使用了一種名為「鈾系同位素斷代法」的技術。該技術使用雷射器在骨頭上製造微孔,然後測量痕量放射性元素之間的比例。最終得到的結果顯示,該化石有8.8萬年的歷史。從相關遺蹟和沉積物中獲得的其他斷代結果也都集中在9萬年前左右。

那個時候,化石出土的地點(即如今內夫得沙漠的烏斯塔區)有幾個淡水湖。對沉積物、硅藻和微生物進行的分析表明,之前的湖泊系統是常年存在的。因此,即使季節發生變化,湖泊也不會迅速枯竭和改換面貌。

「該區域的大多數地方可能是草地,而湖泊的周圍生長著一些樹木,」格魯克特說,「這個區域本來是非常季節性的,因為夏天才會有降雨。因此,在雨季期間,這裡可能是一片鬱鬱蔥蔥的草地。然後,到了旱季,草可能就會枯死。不過由於常年都有湖泊,人類和動物得以整年都生活在這裡。」

他補充說:「烏斯塔區以及我們從事研究的其他區域出土了數以百計的動物化石,表明這些區域曾生活著大量動物。」

這些動物化石跟非洲動物關係密切,其中有河馬、佩羅牛(一種已經滅絕的非洲野牛)以及非洲羚羊的遺骸。

「人類很可能是跟隨動物的足跡而來,或者人類和動物可能是同時向外擴散,因為兩者是比鄰而居的,」格魯克特說道。

科學家對沙烏地阿拉伯烏斯塔區進行勘測和測繪。

遷徙到沙烏地阿拉伯地區的先民並不缺少工具,而這些工具可能跟狩獵以及處理動物毛皮有關。在烏斯塔區,格魯克特、來自馬克斯·普朗克人類歷史科學研究所(Max Planck Institute for the Science of Human History)的資深作者麥可·佩格拉利亞(Michael Petraglia)以及他們的團隊找到了380件人類製作的石器。

「製作石器的方法很多」格魯克特說,「石頭可以打製成工具,比如一把手斧;或者直接把石頭當成刀片用於各種用途。科學家在烏斯塔區發現的石器屬於後者,那裡的小石子經過了一種特殊的方法處理。」

烏斯塔區先民使用的方法被稱為勒瓦婁哇技法。

最先抵達該地區的種群可能手上就帶有類似的工具。這些移民有可能來自黎凡特,畢竟烏斯塔區距離以色列沿海平原僅有404英里( 650公里),但這兩個地方出土的人工製品並不像人們所預期的那麼相似。

如果當時的移民來自北非,他們可能是穿越了西奈半島,然後向北進入了黎凡特的森林地帶或繼續向東和向南來到了阿拉伯地區。

根據塔爾薩大學人類學榮譽教授唐納德·亨利(Donald Henry)的說法,還有一種可能是,移民在靠近紅海南端附近跨越狹窄的曼德海峽離開或進入非洲大陸。亨利沒有參與上述研究,但他撰寫了一篇評述該研究的文章。

亨利告訴Seeker,「在生物群系、地質情況和地理景觀方面,阿拉伯和黎凡特的大部分地區都可以說是東北非的延伸」,「把它們劃分到不同的大陸只是出於地理上的便利,而不是現實如此。」

新出土的指骨化石提供了證據,證明大約9萬年前有一個人類種群生活在這片區域。在以色列米斯利亞洞穴發現的智人遺骸至少可以追溯至17.7萬年以前,科學家使用了多種分析方法著重對一小片牙釉質進行了斷代,而洞穴中焦黑的燧石工具也代表了勒瓦婁哇技法的一種形式。這些研究發現發表在今年早些時候出版的《科學》雜誌上。

向以色列的遷徙代表著現代人類最早的「走出非洲」。也有證據表明,在6.5萬年前曾出現過第二波遷徙運動。由於烏斯塔區的考古發現介於這兩個階段之間,那麼人類早期的遷徙(走出非洲或回到非洲)可能要比之前認為的更加普遍。

沙烏地阿拉伯烏斯塔區發掘現場的概況,遠古湖床(白色區域)已經被內夫得沙漠的沙丘所環繞。

亨利表示:「我找不到任何理由懷疑這樣一件事,即曾有一個、兩個,甚至好幾個種群走出非洲,而他們擁有相同的文化特徵、生理性狀和遺傳組成。在我看來,情況更有可能是,智人種群幾乎接連不斷地擴散到非洲以外,有的甚至又重新回到非洲,最早從摩洛哥發現的智人證據那個時代就開始了。」

這個證據就是摩洛哥傑貝爾依羅洞穴出土的化石,相關研究發現發表在去年的《自然》雜誌上。科學家發現,那些遺骸距今已有30萬年,是我們這個物種已知最古老的化石。在南非一處名為弗洛里斯巴德的遺址,科學家發現了距今大約26萬年的頭骨,據信它也屬於早期智人。

「我認為,綜合的考古、化石和遺傳證據表明,智人起源於非洲多個地點,」格魯克特說,「這就是克里斯·斯特林格(Chris Stringer)所謂的『非洲多地起源說』模型。」

斯特林格是倫敦自然歷史博物館(Natural History Museum)的一名人類學家。

斯特林格

多地起源說似乎超出了非洲大陸的地理範圍。亨利表示:「至少從目前來看,骨骼、石器和基因證據似乎都指向,北非和黎凡特是智人出現最有可能的環境。」

他補充說,有一個有趣的問題涉及理解解剖學意義上的現代人類和尼安德特人之間的關係。近年來發現的化石(包括這個新出土的指骨)表明,這兩個原始人種曾在某些地區共存至少2萬年。亨利說,關於尼安德特人的證據往往出現在「樹木繁茂、崎嶇不平的地中海丘陵地帶」,而現代人類的證據則大多位於低地區域。

他認為,「由於下肢較短以及身體健壯,尼安德特人的運動效率較低,而基礎代謝率較高,這限制了他們的活動範圍。」

因此,尼安德特人的身體構造可能限制了他們向其他地方擴散的能力。然而,這並未阻止他們跟智人通婚。正是由於這些通婚行為,如今的歐洲人、亞洲人和北非人都留存有一小部分的尼安德特人DNA。

一個更大的謎題是:在烏斯塔區指骨化石所代表的種群身上,到底發生過什麼事?

「很多遺傳學家會說,他們進行了一次『失敗的擴散』,但我認為真相併不清楚。」格魯克特說,「遺傳解釋的演變非常快,要真正解決這些問題,就需要考古學、古生物學、遺傳學和古環境科學等多個學科的研究人員通力合作。」

格魯克特及其團隊正在沙烏地阿拉伯繼續他們的研究,這不僅涉及牛津大學和馬克斯·普朗克人類歷史科學研究所之間的緊密合作,還涉及他們跟沙特旅遊和國家遺產委員會、沙特地質調查局以及全球各地眾多同仁之間的合作。

「我們也在考察多個不同的時間段,」格魯克特說,「我們有證據表明,人類曾在數十萬年前氣候條件改善時多次擴散到阿拉伯地區,所以我們目前正在對此進行各種研究。」