APP下载

4万年前人类登上了雪域高原

2019-09-10高星

科学 2019年3期
关键词:青藏高原

高星

中国科学家在海拔达4600米的藏北羌塘高原发现旧石器时代遗址和富有特色的文化遗存!这将入类首次登上青藏高原的时间推前到4万年前,书写了世界范围内史前人类征服高海拔极端环境的最高.最早的记录,对探索人类适应青藏高原极端环境的能力与方式.东亚早期现代人的迁徙和融合,以及青藏高原族群形成等重大科学问题,具有重大学术价值。

位于雪域高原、世界屋脊上的西藏,被誉为地球上人类最后一片净土。这里海拔很高、空气稀薄、资源稀少,大部分地区人迹罕至。高耸的山峦、皑皑的白雪、湛蓝的圣湖、珍稀的生物、奇伟的建筑、奇异的风光和风土人情、各种神秘的传说,让她成为人们旅游猎奇的热土,也成为科考探险的胜地。

这里很早就流传着有关野人、香巴拉(香格里拉)、象雄等神秘故事,还成为盛传于欧洲的“亚特兰蒂斯传说”的终点站。根据古希腊哲学家柏拉图的记述,数万年前在大西洋上有一片奇异的大陆一亚特兰蒂斯,其上发展出超乎寻常的高度文明。在一次特大地震后,这块陆地沉人洋底,只有少量亚特兰蒂斯人乘船逃离,最后在西藏和印度找到新的家园。据说这些劫后余生的亚特兰蒂斯人后来繁育出雅利安人和印度人。二战期间,希特勒和希姆莱曾派出两支探险队,到西藏寻找具有控制世界能量的“地球轴心”沙姆巴拉洞穴和“日耳曼民族的祖先”一亚特兰蒂斯神族的后代,妄图借助种族净化手段打造出具有超常能力的神勇部队。当然,这种努力是徒劳的,最终也无法挽救纳粹覆灭的命运。但这样的传说和探险,为雪域高原的人群与文化披上了一层神秘的面纱。

高原上的来客源自何时何方

谁是雪域高原的最早征服者?他们何时到达这里,又是来自何方?这是学术界一直关注的重大科学问题。作为“地球第三极”,广袤的青藏高原平均海拔在4000米以上,高寒缺氧、资源稀缺、环境恶劣,对现今的人类生存尚构成严峻的挑战,那在技术和装备还很原始的远古时代,人类可能在这里驻足和生存吗?

要获得这一问题的答案,唯有进行科学考察和研究。从1950年代开始,考古和地质工作者在西藏地区开展了持续的考察,发现了昌都卡若、定日苏热等遗址,证明史前便有人群在青藏高原生存和繁衍。70年来,多个科考队在西藏近100个地点发现人工石制品,但这些石器等文化遗物皆发现于地表,找不到原生地层,无法确定其时代,故先民生存的确切时间无从知晓。

近年来,在国际学术界聚焦环境变化与人类适应、现代人起源与扩散等热点课题的大背景下,考古学、遗传学、古环境学等领域的学者对早期人群进驻、适应青藏高原的时间与过程,以及藏族人群来源等问题,加大了考察和研究的力度,发现了新的线索并提出多种假说。

2002年,张典等在拉萨市堆龙德庆县一处海拔4200米的山坡上发现2万年前的人类手印、足迹,首次提出旧石器时代人类在西藏活动的证据。但距今2万年时值末次盛冰期,青藏高原处在极端寒冷的气候之下,所以该发现受到学术界的质疑,后来被新的研究结果认定其年代应该更晚。2007年,袁宝印等在藏北的色林错附近一處海拔4600米的古湖畔阶地上,发现可能为距今4-3万年的人类石制品,但这些石制品采自地表,没有原生地层,其时代无法进行科学推断。笔者和美国学者布兰廷翰(P.J.Brantingham)根据多年在青藏高原的边缘地带——青海湖附近的考古调查和测年结果,提出人类征服青藏高原的三阶段假说:推断古人类在距今3万1.5万年进人高原的低海拔地带进行季节性猎食活动,8200年前进入中海拔地带常年活动,6000年前才实现在高海拔地区的定居生活!陈发虎等则根据对一些史前遗址的测年数据,认为直到3600年前,由于农业的传播,人类才得以在青藏高原永久定居

分子生物学家根据现生藏族人群的遗传特征,对人类进占青藏高原的时间做出推测得出不同的结论。有的研究认为先民只有在新石器时代才进人青藏高原,而有的则认为人类可能在3万年前就开始了对高原的探索活动,并且这些先行者的基因留在了藏族人群中。一项研究发现,藏族人群含有与3万多年前生活在西伯利亚阿尔泰地区的一支古人群——丹尼索瓦人近似的基因片段(EPAS1),进而推断藏族人群的祖先是因为获得了这种耐寒基因,才具备了适应缺氧环境并在高原定居的生理基础。

众说纷纭,莫衷一是。人类到底最早在何时进入青藏高原,尤其是高海拔地区?可信的证据在哪里?

考古工作者在行动

2010年夏,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称中科院古脊椎所)邓涛研究员率领的一支古生物科考队从西藏考察后带回了一些打制石器。从事旧石器时代考古研究的笔者和张晓凌看后深感线索重要,决定亲赴高原腹地循迹考察。2011年夏,张晓凌随古生物科考队第一次登上青藏高原,来到荒无人烟的可可西里。一个多月后,她带着一些在地表发现的打制石器回来,小有收获。

2012年6月,在笔者的安排和西藏自治区文物保护研究所考古人员的加盟下,张晓凌带着6人的考古队第二次进藏。这次他们做了充分的准备,根据地形图和以前发现的线索选定考察路线,制定了周密的工作计划。考察沿湖畔、河岸展开,重点是适宜先民生活、易于保存第四纪原生堆积的洞穴和阶地,搜寻古人类生存过的蜘蛛马迹。两个月下来,足迹踏遍拉萨、那曲、日喀则和阿里地区,在很多地点的地表发现了粗大的打制石器和小巧的细石器,但仍没找到有原生地层的遗址。略感失望之余,他们根据已采集到的石制品的特点,确认青藏高原存在不同技术体系的史前人类文化遗存,有的遗存必定属于旧石器时代!

2013年6月,考古队再上高原。他们选择西藏第——大湖一色林措周围地区作为重点考察区,这一次终于得到了幸运女神的眷顾!当考察队登上一处大约2千米2的湖滨阶地,他们惊喜地发现,这里的地表遍布密集的打制石器,其中有特征明确的石叶。石叶是旧石器时代晚期早段的一类特殊的标志性石制品,呈两边近于平行的长条形,形制规整,可被进一步加工成尖锋利刃。这样的技术产品在欧洲、非洲、西伯利亚地区距今4万-3万年时十分流行,但在东亚旧石器时代遗址中却十分罕见。看到这种具有技术和年代指向性的文化遗存,考古队员们激动得在空旷的沙地上呐喊、奔跑。更让他们喜出望外的是,在对石制品分布密集区1米探方的试掘中,他们在未经扰动的沙土层中发现了原地埋藏的石制品,包括规范的石叶!梦里寻他千百度,蓦然间,具有原生文化层位的旧石器时代遗址就出现在他们的脚下!依据附近的山名,他们将遗址命名为“尼阿底”——意为“小腿型的山脉”,一个朴实无华的名称。

2016年夏天,由笔者、张晓凌、王社江、葛俊毅、何伟等组成的考古队再次进藏。这次,他们得到国家文物局的考古发掘执照,与西藏自治区文物保护研究所合作,对尼阿底遗址做正式的考古发掘。他们配备了笔记本电脑、全站仪、磁化率仪、数码照相机、摄像机、无人机等仪器设备,当然还有炊具、冲锋衣.羽绒服和睡袋等装备,在那曲申扎县雄梅乡多绕村安营扎寨,进行了持续两个月的系统发掘。

考古发掘是一项精耕细作的野外工作。考古队将20米2的发掘面划分为20个1米”的方格,按照地层顺序和土质土色变化情况逐层向下发掘,用手铲和木筷、竹签悉心剥离覆盖在文化遗物上的沙土,对暴露出来的石制品用全站儀做三维坐标和产状观测、记录,全方位提取和记录遗物遗迹的出土信息,并将其当场输入电脑并作数据分析,以便及时反映文化遗物的分布规律和层位变化。对清理出来的沙土全部进行筛选,确保不遗漏细小标本,同时选择重点探方,对其中的堆积进行水洗和浮选,提取出细小的动物碎骨和植物种子。对剖面进行详细的地层学、年代学、环境磁学、孢粉、植物硅酸体和有机碳同位素的采样与分析。采用磁化率仪和伽马射线仪测量和记录环境剂量,以便校正年代数据,并提取古人类活动信号。采用无人机对发掘现场和周围地貌做航拍记录,据此对遗址及其周边的地质、地貌环境做记录和分析,包括石制品和石器原料的分布状况及古湖水位变化的情况。发掘期间,考古队员还在周边展开详细调查,寻找出土石器的原料产地,考察邻近区域的石制品出露情况。

石器讲述的故事

在2016年7-8月份的野外工作中,考古队在原生地层中发掘出旧石器时代石制品4000余件,包括石核、石片、石叶和刮削器、尖状器、雕刻器、凹缺器等类型的石器,它们是远古人群狩猎和采集的主要工具。尼阿底文化以石叶技术独特为鲜明特色,棱柱状石核和长薄、规范的石叶数量多,且特征明确。石叶技术是旧石器时代晚期的一种独特的石器制作技术,具有预制石核一定向剥片一系统加工等固定的操作流程,其产品规范、精致、锋利,代表了人类石器技术的一个高峰,被认为是早期现代人的技术标识。这些石制品后来在实验室中被详细观察和研究:用激光三维扫描技术观测石制品的形态并提取三维数据;采用岩相分析技术判断石器原料的产地和石料岩性特征及适用性;用显微成像技术观察石器的使用痕迹,进而判断其功能和使用方式;提取石制品上的残留物,分析石器的加工对象……通过这些研究,石制品的技术与功能信息被解读,沉默的石器开始讲述远古的故事。

为何这里会出现如此集中分布的石制品?该遗址的性质为何,这些石制品对研究古人在此生产和生活提供了什么信息?为解答这些基础问题,考古队在周边做了大量调查和相关分析。在距离发掘区向东约800米的尼阿底山梁上,考古队员发现了出露的硅质板岩条带,岩石呈灰褐色,经风化形成破碎的条块状,击之会发出清脆悦耳的声响,是制作石器的优质材料。从颜色、质地到形态,该山梁上的板岩与遗址出土的石质标本十分相近。经过岩相对比分析和实验模拟,可以确认,该山梁上的硅质板岩露头就是该遗址的石器原料产地。这里能遗留下数量众多的石制品,就是因为附近有优质的原材料,古人不断季节性地到此采备石料制作工具,于是留下大量的石器成品、半成品和废块残片。因而这里应该是距今4万-3万年先民的石器制造场,而今天它又成为考古研究的胜地和珍贵的文化遗产地。

攻克测年断代的难关

该项研究的最大挑战是年代测定。2013年在初次试掘时,考古队提取了数个释光样品做埋藏年龄测定,得出文化层位形成于3万年前的初步结论。正式发掘期间,课题组采用过筛、水洗、浮现等各种可能的手段,寻找可做碳-14测年的动物碎骨、木炭、种子等有机质残体,但只找到两个残破的螺壳。由于没有发现可有效用于碳一14测年的样品,科考人员便在埋藏遗物的地层中系统提取了石英砂粒,根据这些石英砂在埋藏过程中磁性信号按一定速率逐渐增强的原理开展光释光测年。

对遗址地层的划分和文化层的辨认也十分困难,在湖滨沉积、坡积、风沙堆积、风力剥蚀、雨水冲刷改造、冰川冻融等因素作用下,该遗址的堆积过程非常复杂。葛俊逸等从纷繁复杂的堆积中分辨出三个沉积单元,确定最下面的层位是埋藏石制品的原生层位,对于遗址的形成过程和各层位之间的相互关系做出了合理的、令人信服的解释。2017年和2018年夏,考古队又派出少量队员前往遗址,做补充性采样和伽马射线环境剂量的测量。

经过前后4年的多次取样、现场信号检测,并将样品分别在中科院古脊椎所、中科院南京地理与湖泊研究所、南京大学和华东师范大学光释光实验室进行等效剂量的对比测试分析,最终获得三组相互支持的、可信的释光年代数据。两个残破的螺壳也派上了用场,得出两个与光释光测年结果吻合的碳-14测年数据。这些努力最终将古人类在该遗址活动的年代确定为距今4万-3万年。对文化时代的研判还结合了古环境研究成果,前人对古湖水位和古生态分析的结果表明,距今4万一3万年该地区处于末次冰期的间冰阶,气候相对温暖湿润,与现在的气候条件相似。发掘时从地层中提取到的孢粉信息与上述古环境研究结果吻合,说明先民的活动确实发生在这一时段,而这样的气候条件为这支人群的迁徙和生存提供了环境和生态基础。

艰难困苦,玉汝于成

尼阿底遗址重大研究成果的背后,有着很多鲜为人知、可歌可泣的故事,这里略述几件。

高海拔的西藏腹地,低温风大缺氧,随时会风雪交加、沙尘滚滚。还有交通不畅,补给困难,物质匮乏。考古队调查、发掘工作经常处于高强度的流动状态,大家难得吃上一口热饭、睡上一宿整觉,洗个热水澡更是遥不可及的奢望。在举手投足都会变得沉重的高原上,队员们经常是,上气不接下气地负重前行,几乎都受到过头痛、腿疼、失眠、晕眩、腹泻等缺氧反应的煎熬。期间有三位队员因实在无法适应高寒缺氧的折磨,身体出现极度不适症状,只好中途撒离。

虽然可以驾车前行,但也常常是险象环生:有的公路是顺着山坡脚延伸的,坡,上不时会有浮石滚落下来;车辆多次陷人泥潭,要费九牛二虎之力才能拖出来;原本干枯的河道会突然在雨后发生河水暴涨,小心翼翼涉险而过,难免心惊肉跳;遇到危桥,看着提示危险的惊叹号,最终还是决定开过去,后面的人看着摇摆的车身,心提到了嗓子眼。

在2013年夏从那曲转往阿里的考察途中,一辆乘坐三名考古队员的越野车一头栽进坡道上突然出现的深坑,司机手部骨折,坐在副驾驶位置上的陈祖军腰椎骨折,坐在后排的张晓凌、王社江头部和手部受伤。出事现场的海拔为5000米,手机没有任何信号,考古队陷人呼天天不应、叫地地不灵的境地!两辆车七个人,还有大量的仪器设备,他们只能把伤者抬上未受损那辆车,紧急驶往最近的县城寻求救治,而将两位队员和部分仪器辎重‘抛弃”在荒郊野外,暴露在各种危险之中。拉着伤员的越野车颠簸了4个多小时才抵达最近的县医院,但医院里根本没有值班医生,连X光片都无法拍摄,只能辗转赶赴日喀则。而留在原地的两位队员在十个小时后才被接回,饥寒交迫、担惊受怕,经历了人生最长的一日!张晓凌、王社江在经简单治疗后,拍拍尘土又踏上了征程,而陳祖军却卧床数月,至今仍留有后遗症,与他心爱的羽毛球运动永远告别了。

在尼阿底发掘期间,考古队只能借当地村委会两间简易的平房安营栖身,其中的大屋暂为多功能房间,存放、整理标本,做饭、进餐,研讨交流和休息睡眠,都在其中。没水没电,每天发掘结束后队员要轮番到300米外的水井里提水。几个精壮的小伙子负责拉动柴油发电机,扯断了数根绳子。电机轰鸣了,驻地和工作室被照亮了,队员们的心中也燃起了温暖、光明和希望。夜晚在破旧的沙发和简易的行军床上铺就睡袋,男队员们头挨头、脚抵脚,蜷缩在睡袋中保持体温,在稀薄的空气中进人梦乡。女队员栖居的小屋原来被用作库房,散发着浓浓的陈年腐肉的异味。

为了避免夜晚在寒风中到户外如厕,一个好办法就是下午和晚饭时尽量少喝水。有几次下雨,屋顶渗漏,队员的睡袋被浸湿,冰凉刺骨,只好在有限的空间内挪动“床铺”以求得一方干爽的顶棚。夜晚和清晨,藏族乡亲会推门而入,只为看看这些城里来的男男女女在做些什么事情。

那曲盛产虫草,遗址所在地又是传说中布达拉宫金子的产地,外地人来此挖沙动土,很容易被老乡误解是在盗掘人家的宝贝。地僻人稀,语言不通,有时交流十分困难。为让村民理解、支持科考工作,为让老乡知道考古是在寻根问祖、挖掘历史文化遗产.造福于当代社会发展,考古队请来精通汉语的乡长向村民宣讲考古工作的性质,阐述考古研究的意义。与藏族乡亲做朋友,让他们观察乃至参与发掘工作,是十分有效的方法。距离拉近了,疑虑就逐渐消解了。乡政府在村里举办运动会,考古队员作为嘉宾被请进会场,被献上洁白的哈达和香喷喷的酥油茶;一位藏族姑娘每天傍晚从村子里的水井提上几桶水,给考古“大营”的水缸灌满……这让队员们感到阵阵的暖意,内心充满感激。

笔:者患有高血压,每次上高原都感不适,红景天和氧气袋起不了多少作用。2016年发掘期间,刚到拉萨两天就头晕目眩、无法睡眠。心一横,向又高出1000米的尼阿底进发,到了发掘现场,竟然奇迹般地感觉良好,精神的力量真是不可低估!张晓凌是发掘队的领队,一位美丽、温婉、知性的女博士,2015年底刚刚成为新妈妈,为了尼阿底遗址的发掘,忍痛给心爱的女儿“花生”提前断奶。想念女儿的时候,就看看乡亲的孩子,也不失为一种慰藉,看着看着,泪水夺眶而出。傍晚,她常在寒风中拖着疲惫的身躯气喘吁吁地爬到高处,只为找到信号强的地方能与心肝宝贝“花生”微信视频!

待续的故事

尼阿底是一处规模宏大、地层保存完好、石制品分布密集、石器技术特色鲜明的旧石器时代晚期旷野遗址。该遗址的发现说明,先民在4万年前已踏足青藏高原的高海拔地区,在世界屋脊上留下了清晰、坚实的足迹。该遗址海拔4600米,是迄今青藏高原最早、世界范围内最高的旧石器时代遗址,刷新了学术界和大众对青藏高原人类生存历史、古人类适应高海拔极端环境能力的认识[8]。

这些石器的制作者是何人?他们来自何方?目前还无法得出准确的结论。在尼阿底遗址采石做器、吹奏过征服高原号角的人群是最早的“藏民”吗?答案不能确定。在西藏广袤的土地上有很多尚未被探考过的区域,那里可能埋藏着时代更早、价值更大的勇敢的远古开拓者的遗物、遗迹,在等待着科学工作者前去寻找、发掘。尼阿底遗址的发现与研究揭开了古人类征服雪域高原神秘面纱的一角,也预示了新一轮青藏科考项目光明的前景。或许在不远的将来,我们还有机会获得新发现和新成果。

[1] Zhang D D, Li S H. Optical dating of Tibetan human hand- and footprints: An implication for the palacoenvironment of the lastglaciation of the Tibetan Plateau. Geophysical Research Letters, 2002,29: 161-163.

[2]袁宝印,黄慰文,张典.藏北高原王更新世人类活动的新证据.科学通报,2007,52(13):1567-1571.

[3] Brantingham P J, Gao x. Peopling of the northern Tibetan Plateau.World Archaeology, 2006, 38(3): 387- 414.

[4] Chen F H, Dong G H, Zhang D J, et al. Agriculture facilitated permanent human occupation of the Tibetan Plateau after 3600 B.P.Science, 2015, 347: 248- 250.

[5]Qi X B, Cui C Y, Peng Y, et al. Genetic evidence of paleolithic colonization and neolithic expansion of modern humans on the TibetanPlateau. Molecular Biology and Evolution, 2013, 30:1761-1778.

[6] Huerta-Sanchez E, Jin X, Asan Z, et al. Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA. Nature, 2014, 512:194- 197.

[7] ZhangX L, HaB B, Wang S J, et al. The earliest human occupation of the high-altitude Tibetan Plateau 40-30 thousand years ago. Science,2018, 362: 1049-1051.

[8] Zhang J F, Dennell R. The last of Asia conquered by Homo sapiens: Excavation reveals the earliest human colonization of the TibetanPlateau. Science, 2018, 362: 993.

关键词:尼阿底 青藏高原 旧石器时代 石叶技术 史前遗址

猜你喜欢

青藏高原
青藏高原湖泊一年蒸发517亿吨水
科学家首获青藏高原中南部地层年代序列
耳钉
青藏高原湖泊一年蒸发517亿吨水
科学家首获青藏高原中南部地层年代序列
the HIGH WAY
近50年来全球背景下青藏高原气候变化特征分析
2050年青藏高原冰川将消失2/3
青藏高原筑“天路”