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周口店5 号直立人额骨眶上圆枕处的创伤痕迹

2023-04-29陈逸迎吴秀杰

人类学学报 2023年6期
关键词:直立人周口店创伤

陈逸迎 吴秀杰

摘要:1966 年在周口店第1 地点发现的5 号(ZKD-5)额顶骨和顶枕骨碎片是迄今唯一保存下来的周口店直立人头盖骨化石。以往研究发现,ZKD-5 眶上圆枕处存在食肉类齿痕,该个体生前可能遭遇过鬣狗的捕食;虽资料记载周口店直立人头骨化石存在暴力冲突导致的创伤痕迹,但原始化石丢失,难以对其进行深入分析。本文以ZKD-5 额顶骨化石为研究材料,通过肉眼、体视显微镜和CT 技术,对其表面痕迹及骨骼内部解剖结构进行观察。结果显示ZKD-5 额顶骨化石上除食肉类齿痕外,右侧眶上圆枕前侧及上侧存在多处不规则的创伤愈合痕迹,可能是暴力冲突过程中钝器击打所致的非致命伤,但不排除意外摔伤的可能性。ZKD-5 的创伤痕迹是继南京人、马坝人及和县人之后,东亚地区中更新世古人类头骨创伤的新发现,为世界范围内中更新世古人类创伤记录增加了新的案例,为探讨周口店直立人的生存方式提供了参考资料。

关键词:周口店;直立人;头骨;创伤

在中国发现的70 余处古人类遗址中,最引人注目的是20 世纪20 年代发现的北京周口店第一地点“猿人洞”。自20 世纪二三十年代到50 年代初,第1 地点出土的直立人个体数达40 余例,包括6 件基本完整的头盖骨、150 余例牙齿、14 件下颌骨、6 件面骨,以及20 余件头骨和头后骨残片[1]。不幸的是,这些化石在第二次世界大战中几乎全部丢失,目前保存下来的周口店直立人化石屈指可数,除了保存在瑞典乌布萨拉大学古生物博物馆的1921 年和1923 年试掘获得的4 枚牙齿外,其他8 枚牙齿、2 块肢骨碎片和2 件头骨碎片都是1949 年后发现的[1]。

以往对周口店直立人的研究,主要侧重于对其外表形态特征的描述和演化地位的确定,而对表面痕迹的研究较少[2-8]。虽然周口店直立人头盖骨的创伤痕迹经常被一些文章提及,并列入古人类创伤数量的统计表中,但究其来源,皆引自魏敦瑞的北京猿人头骨研究专著,其中记录了周口店直立人5 件标本上的特殊痕迹,并认为这些痕迹可能是人类间暴力冲突、摔伤乃至同类相食等造成的痕迹[2]。美国考古学家宾福德(Binford LR)提出反对意见,他认为周口店直立人头骨表面的凹陷、沟槽、砍砸等痕迹,可能是化石沉积后自然埋葬因素或食肉动物啃咬导致;周口店直立人只保存头盖骨而颅底缺失,是因为面部和颅底的骨骼较为纤弱,在各种外力作用下容易破碎,比起同类相食更可能是鬣狗啃食[9,10]。吴秀杰根据保存下来的周口店直立人头骨模型和原始素描图,对魏敦瑞专著中记录的痕迹标本进行辨析,认为ZKD-10、ZKD-11 和ZKD-12 头盖骨上的凹陷性损伤为生前非致命性局部创伤,ZKD-6 曾遭受致命性暴力击打;而ZKD-2 和ZKD-6 顶骨的疑似人工切割痕更可能是动物啃咬和埋藏过程导致[11]。由于使用的研究材料并非原始化石,无法对标本进行深入研究。

本文以迄今唯一保存下来的周口店直立人头盖骨化石——1966 年发现的周口店直立人5 号头骨标本为研究材料(简称ZKD-5,馆藏编号PA-109a),通过对其表面痕迹的研究,辨析其是否存在创伤愈合痕迹。

1 周口店5 号直立人头盖骨化石

1966 年3 月至7 月,由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴文中先生主持并组织在周口店遗址进行再次发掘,地点为紧挨H 地点的南部。此次发掘地层分为3 个自然层,即上石灰华层、角砾岩层和灰烬层,与1934~1936 年发掘的1-2、3、4 层对应。当年5 月初,在角砾岩层先后发现人类顶枕骨、额顶骨碎片,二者的发现地点相近,粗壮程度与尺寸匹配,应属于同一个体,标号分别为PA-109a 和PA-109b。同层还出土了大量石器与哺乳动物化石。而后与1934 年在H 地点发现的H3 左颞骨碎片(断片I)及魏敦瑞整理H 地点材料发现的右颞骨碎片(断片II)模型进行拼合,发现无论是断裂面、骨骼厚度、骨面凹凸情况还是脑面压迹都能连接,因此将它们合称为周口店5 号直立人(ZKD-5),地质年代为距今0.5~0.23 MaBP[12-14],属于中更新世中晚期。

以往研究显示,ZKD-5 与其他周口店直立人的体质特征基本相似,比如眶上圆枕、角圆枕和枕圆枕发育,眶后缩窄,额骨后倾,颅顶低平,枕部外突;比起其他周口店直立人个体,ZKD-5 具有更进步的特征,如枕圆枕较退缩,颞鳞的蝶缘、顶缘呈圆弧状隆起,额嵴末端有分叉为二支的趋势,枕内隆突和枕外隆突距离缩短,锥体轴较横向,颅壁区域趋向上下垂直,脑颅骨壁较薄等[4]。根据骨缝愈合及其他特征,研究者认为ZKD-5 是中年男性个体[4],颅容量为1140 mL[6]。在颅内模方面,ZKD-5 也与其他个体有相似之处,包括颅内模额区平坦、颞叶窄而凸起、枕叶背侧和腹侧平坦并强烈后突、小脑区域高度低且位置相对枕叶靠前、脑膜中动脉后支大于前支;但ZKD-5 两侧的顶叶与其他周口店个体的凹陷平坦不同,呈圆隆凸起状[6]。说明周口店直立人的形态特征并非魏敦瑞所认为的在堆积物填满洞穴的时间段内始终保持不变,而是存在差异,因此ZKD-5 是周口店直立人中进步特征最多的个体。

此外,对周口店遗址的性质也存有争议。Boaz 等在ZKD-5 左侧眶上切迹旁发现一小块半圆形的凹陷,原始化石表面在此处被剥离;右侧眶上圆枕上方有一条深邃的与矢状面几乎平行的痕迹,他们认为这两处痕迹可能是食肉类如鬣狗啃咬导致[15,16]。结合其他周口店直立人个体及伴生动物化石上的痕迹,Boaz 等人认为周口店第一地点是人类在大型鬣狗巢穴上短暂用火辅助食腐的结果,ZKD-5 是被大型食肉类如鬣狗捕食而死[15,16]。

2 材料与方法

2.1 ZKD-5 直立人

本文的研究材料为ZKD-5 额顶骨化石,未选择顶枕骨化石因在其表面并未发现疑似创伤的痕迹。标本保存在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)。

ZKD-5 额顶骨化石保存有基本完整的额骨和小部分顶骨,包括右顶骨后三分之一和左顶骨的蝶角部分,在鼻根、两侧眶上圆枕外侧和前囟处断裂,整体呈黄褐色,局部有深色斑块(图1)。面部区域、近前囟区域及右侧颞部缺失,眼眶两侧在近视神经孔和眶上裂处破损。骨骼整体粗壮,骨嵴较明显,骨壁较厚。额鳞及顶骨区域厚约5~9 mm。

两侧眶部不对称,左侧眶内骨骼保存比右侧完好,左侧眶上圆枕厚约11~13.5 mm,宽约11~15 mm;右侧厚约7~9 mm,宽约9~13 mm。两侧眶上切迹明显但不见眶上孔。从右侧眶上圆枕外侧角到前囟附近碎裂成多块,经过石膏复原拼合。额顶骨两侧颞肌附着处的嵴粗糙明显,可见颞线前段。冠状缝及矢状缝完全愈合。额顶骨外表面整体光滑,有风化剥落痕迹。额骨脑面,额脊完整,薄而高耸,向额鳞二分一处延伸,末端一分为二与中矢状沟相连。可见清晰的血管压迹和大脑轭,额脊左侧大脑额叶的压迹比右侧明显,均延伸至冠状缝(图1: C)。

2.2 研究方法

本文采用肉眼观察法,结合ZEISS 体视显微镜(型号:Stemi 508)和高精度工业CT 扫描仪(型号:225 kV-μCT)对ZKD-5 额顶骨化石表面,特别是眶上圆枕部的疑似创伤痕迹进行研究。CT 扫描的参数如下:电压150 kV,电流 110 μA,分辨率为62.73 μm。采用Mimics 20.0(Materialise NV)对CT 数据进行三维重建,获得骨壁内部解剖结构。体视显微镜及高精度工业CT 扫描仪保存在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)。

3 周口店5 号额顶骨痕迹鉴定

3.1 痕迹外表形态特征

与圆滑完整的左侧眶上圆枕相比,ZKD-5 右侧眶上圆枕较为粗糙、凹凸不平(图2)。左侧眶上圆枕厚度为11~13.5 mm,而右侧眶上圆枕厚度仅为7~9 mm。顶面观,右侧眶上圆枕存在两条凹陷,凹陷的外围被隆起的粗糙骨嵴包围(图3)。较长的凹陷从右侧眶上圆枕靠近正中矢状面的位置一直延伸到外侧角,略弯曲,长46 mm、宽4~6.5 mm。较短的一条横跨右侧眶上圆枕断裂处,呈细长的椭圆形,长18 mm、宽3~5 mm。凹陷内部较平坦,存在少许隆起的骨质颗粒(图3: b),外侧角部分磨损严重边缘不清晰,并伴随深色浸染痕迹(图3: c)。右侧眶上圆枕前侧距离正中矢状面28 mm 处,骨骼并非平滑过渡,而是突然变平,与向下方延伸的眶上圆枕部分呈127°~144°的折角(图2: d)。这处平坦与周围骨骼颜色一致,且连接完好,折角处平滑过渡,没有断裂痕迹,说明是个体生前形成的(图4: a)。其上有一块较周围骨骼颜色更浅的骨质增生,表面较光滑(图4: b)。

3.2 痕迹内部骨骼结构

在CT 图像中,右侧眶上圆枕磨损处表面较平滑,外板层大面积缺失,越靠近外侧角被剥蚀越严重,部分区域外板层完全剥蚀,暴露出板障层(图5: a)。较左侧相对位置而言,右侧眶上圆枕前部平坦处的外板层轻微凹陷,但过渡平滑,不见磨损或断裂迹象,表明其为生前痕迹(图5: c)。与完整的左侧眶上圆枕相比,右侧眶上圆枕创伤位置周围的骨骼内部结构发生改变,板障层内腔隙减少、缩小,更为致密(图5),这一现象说明骨骼曾受到创伤,骨处于修复重塑过程中[17]。

3.3 创伤痕迹鉴定

古人类颅骨化石上常常存在一些异常现象,有些是生前创伤和疾病导致,有些形成于死后的埋藏过程中。个体生前疾病或创伤的痕迹常在埋藏过程中受动物、微生物、自然力等作用的影响消失,有时与之混淆。

外力创伤在考古学人类骨骼遗骸中极为常见,其他病理过程也可能形成类似创伤的病变,由于创伤的骨骼证据常随着个体发育骨骼生长与重塑而消失(常见于未成年个体),因而基于考古学骨骼样本的创伤发现率比实际更低[18]。创伤容易与死后埋藏过程导致的骨骼变形、破损等混淆,尤其是在死亡前后发生的骨折。根据造成创伤的工具不同,分为利器伤和钝器伤。锐器伤通常形成直线切口,钝器伤常导致擦伤、挫伤、撕裂伤,在骨骼上形成骨骼分层、塑性变形和骨骼内倾[19]。常见的颅骨创伤是颅骨骨折,分为线样骨折、凹陷性骨折、粉碎性骨折、穿入性骨折及颅缝分离[20]。线样骨折指骨折线呈线状裂隙的颅骨骨折,有时与骨缝线混淆,骨缝走行柔和而骨折线走行僵直[20]。凹陷性骨折是钝器与颅骨小面积接触导致的伴有内板层或全层凹陷的骨折,颅骨明显内凹,呈环状或星状[20]。

其中,环状的凹陷性骨折(环状骨折)愈合后常常在颅骨上留下环状凹陷,常与皮样囊肿留下的愈合痕迹混淆[18]。在同一位置形成两条及以上骨折线,且由一个中心放射分布的颅骨骨折称为粉碎性骨折,通常在骨折线附近可见断裂的骨骼碎片和断口分离错位[20]。

穿入性骨折是利器穿透颅骨刺入颅内形成的,颅内可见骨骼碎片甚至作案工具[21]。颅缝分离指颅缝受力后裂开的现象,常见于儿童人字缝处,当颅缝宽度超过2 mm 或两侧颅缝宽度不对称达1 mm 以上可诊断为颅缝分离[20]。另外,个体头部遭受较大的外力打击时,会在头皮上形成严重的撕裂伤,有时会剥离骨膜乃至骨骼。

一些肿瘤也会在颅骨上留下痕迹。良性肿瘤边界清晰,对骨形成地图状破坏;而恶性肿瘤边界不清,对骨形成虫蛀状、浸润状破坏。高发于颅骨的良性肿瘤主要是表皮样囊肿和皮样囊肿。表皮样囊肿是未分化的外胚层组织停留在不正常位置导致的良性肿瘤,大部分是先天性的,通常影响顶骨、额骨和枕骨[22]。表皮样囊肿边界清晰,有光滑的硬化边缘,常导致骨骼重塑或内外板层的扩张[22]。若其发生在骨骼附近,会造成骨骼硬化、磨蚀或变薄成窝状[22]。皮样囊肿是机体早期发育阶段外胚层和中胚层未正常发育而停留在不正常的位置导致的良性软组织瘤,高发于婴幼儿,常见于头颈部,尤其是眶区、额颞区和鼻眉间[21]。这一囊肿很少溶蚀骨骼,但有时会渗入侵蚀颅骨,特别是在骨缝区、额骨和翼区,有时甚至达到硬脑膜引起脑膜炎[23]。当皮样囊肿增大时,会对骨骼进行磨蚀,形成内倾的硬化边缘,并在CT 图像中显示出溶骨性。相对来说,皮样囊肿比表皮样囊肿更高发于头皮[24]。这两类囊肿一般单发,少见多发情况[24]。皮样囊肿一般只影响外板层,很少扩张到板障层和内板层,与环状骨折不同,环状骨折通常影响至板障层甚至内板层[18]。恶性肿瘤通常是溶骨性的、多发的,在颅骨上形成的病变边界清晰,由于其溶骨性常形成穿孔,入侵至内板层[25]。

严重的烧伤有时也会造成颅骨的损伤,波及毛发、头皮乃至外板层。此类烧伤一般比较广泛,以灼烧点为中心,导致头皮、骨膜烧成黄褐色或枯白色,产生焦痂或炭化,外板层崩裂且焦黑[26]。颅骨的全层坏死更常见于电灼伤,在火焰灼烧案例中比较罕见[27]。

另一引起颅骨病变的因素是感染性疾病,如密螺旋杆菌和分枝杆菌感染。密螺旋杆菌倾向于感染靠近软组织的骨骼部分,一般形成干性骨疽侵袭外板层和板障层,形成骨表面的坏死,常在骨骼上留下含有放射状射线的典型火山口样病变[18]。分枝杆菌对头骨的影响一般在颅穹隆、颅底和面部三个区域,其中颅穹隆处的感染最常见。大部分分枝杆菌感染颅骨的病例是10 岁以下的幼童,通过血源性途径传染,病变常有多个,与其他活动性结核病骨骼病灶共存[18]。分枝杆菌感染大多在颅骨处呈直径2 cm 以下的圆形溶骨病灶,有时伴随“虫蛀样”的中央骨骼坏死,内外板层均穿孔;常形成脓肿和瘘管,伴随经过表皮消除的坏死骨骼[18]。另一典型特征是在病变边缘有积极的骨吸收,而反应性骨形成很少[18]。在成年个体中,颅穹隆上的分枝杆菌感染常常是孤立的,且病灶更大,除血源性途径外还会在脑或硬脑膜发生结核瘤的扩散[18]。这一扩散对颅穹隆起慢性进行性的破坏,一般边缘不规则,内板层的缺口比外板层大[18]。

ZKD-5 右侧眶上圆枕前方异常的平坦区域表面光滑,范围局限,内部骨骼结构出现明显变化,可以判定为生前形成。骨骼内部没有大面积异常的增厚、变薄、空腔化等特征,因此不太可能是肿瘤、疾病以及烧伤导致,而很可能是外力冲击导致。外力冲击的速度与力度影响创伤的程度,通常较小的力形成单一线性骨折,表现为骨片不发生位移,而较大的力导致放射形的星状骨折线且骨片发生位移[17]。ZKD-5 右侧眶上圆枕处骨骼未发生强烈变形或位移,说明受到的冲击力并不大。根据创伤位置,推测冲击力来自个体前方。右侧眶上圆枕上方外板层的缺失与额顶骨其他位置带有明显死后特征的外板层磨蚀不同。死后骨骼表面的侵蚀与磨损痕迹通常非常粗糙,边缘不规则(图6: a),而右侧眶上圆枕上方凹陷的表面和边缘平整、边界清晰(图6: b)。因此,此处痕迹应是生前产生,推测是钝器伤导致骨骼分层外板层部分剥离,或创伤后受感染导致对外板层的侵蚀。无论是外表面观察到的愈合痕迹还是CT 图像显示的骨骼内部结构改变都表明骨骼处于愈合阶段,创伤周围发生骨骼重建,这一现象出现在创伤发生的6-9 年[17],说明ZKD-5 遭受创伤后仍存活一段时间。

4 讨论

目前对更新世古人类颅骨异常的报道中,早更新世的案例主要有蓝田直立人[28–30]、Sangiran 38[31] 和Dmanisi 2280[25];中更新世的案例主要包括Zuttiyeh 1[32,33],Swanscombe 1[25],ZKD-6、ZKD-10、ZKD-11、ZKD-12[2,11,15,16],Bodo[34],Ehringsdorf 2[33,35],Kabwe 1 (BrokenHill)[36],SH Cranium 1-8 and 17,AT-17、AT-66、AT-249、AT-764[37–40],La Chaise BD-17[25,41],Biache1-2[42],Ngandong 7(Java)[43],Ceprano 1[44],南京1[45],Florisbad[46],马坝1[33] 以及和县直立人[47];晚更新世报道的创伤案例较多,如尼安德特人标本(Krapina 4、Krapina 5、Krapina 20、Krapina 34.7[48,49],Neandertal 1[50],St. Césaire 1[51],Sala 1[52],Shanidar 1 & Shanidar 5[53],Cova Negra 1[25,54]),Dolni Vestonice 的3 个个体(Dolni Vestonice 3、Dolni Vestonice 11&12、Dolni Vestonice 13)[55],许家窑3 件标本(XJY-5a、XJY-8、XJY-12)[56],Qafzeh 11[57],Casalde' Pazzi[58] 和KNM-LH 1[59]。

这些报道中,最常见的是不同程度和大小的凹陷性损伤。部分标本因保存状况不佳或者骨骼高度石化等原因,没有深入研究,如蓝田直立人、Zuttiyeh 1 等。蓝田直立人眶上圆枕处非常粗糙,间杂隆起的骨嵴和不规则的沟壑,对其产生的原因有两种推断:一种认为是死后埋藏过程造成的侵蚀性缺损[29,31],另外一种认为是创伤或未知感染引起的脓疮[29]。由于蓝田公王岭个体的额骨部分已经高度石化,通过CT 无法观测骨骼内部结构,很难对该异常进行判别[30]。Zuttiyeh 1 顶骨正中矢状脊偏右侧有一圆形的深凹陷,在眶上圆枕处有一明显的椭圆形凹陷,根据图片和3D 模型判断可能是钝器伤,但缺乏相关详细的描述与研究。Sangiran 38 顶骨处仅限外板层的凹陷性病变可能是创伤导致的帽状腱膜感染,但由于死后埋藏环境的影响无法辨别是炎症或局部侵蚀[31]。魏敦瑞曾对周口店个体颅骨表面痕迹进行描述与研究,指出其上存在切割痕、食肉类咬痕和打击伤痕,但由于受当时研究手段限制,鉴定结果可能存在偏差。Biache 2[42]、Casal de Pazzi 1[58]、La ChaiseBD-17[41]、Swanscombe 1[33] 颅骨上均存在轻微的凹陷,但未确定是何原因导致。南京1 号直立人头盖部大片异常痕迹可能是烧伤导致,因为病变局限于颞线间且只影响外板层[45]。

大部分已报道的钝器伤位于顶骨或者额鳞处[42],多为不同程度的凹陷性骨折,伴有愈合痕迹。Dmanisi 2280 顶骨、左侧枕骨和枕骨处的圆形凹陷性创伤底部光滑或有轻微沟壑,表现出明显的愈合迹象[25]。Ngandong 7 顶骨处存在放射性骨折,外板层受侵蚀,枕骨项平面存在穿透性损伤但无发炎迹象[43]。Bodo 个体额骨处有多处存在愈合痕迹的凹陷性骨折及大量切割痕。这些切割痕呈明显死后创伤特征,与额骨凹陷无关,可能是个体死后有意进行剔肉形成[34]。马坝1 右侧额骨额鳞处骨骼向颅内凹陷,外板层与板障层明显增厚,表明导致这一创伤的冲击力较大甚至影响到内板层。而创伤内部同心圆状的骨嵴表明骨骼在重塑愈合,说明此创伤不致命[33]。SH Cranium 1-8 的额骨、顶骨和枕骨上存在多处圆形或椭圆形轻微凹陷[38]。和县头骨存在多处异常,包括埋藏过程导致的断裂,眶上圆枕死后侵蚀性腔隙坏死,和县个体顶骨后部左右两侧的近圆形创伤性病变处发现愈合迹象,可能是创伤或烧伤所致[47]。Sala 1 额骨右侧眶上三角区中间存在一个局限的椭圆形凹陷,边缘圆钝,是长期愈合的痕迹[52]。Dolni Vestonice 3、11&12 和13 在额骨右侧或中部呈现出凹陷性损伤,极可能是钝器伤[25,55]。许家窑5a、8 和12 上的凹陷可能是死前轻微创伤的结果,这些创伤仅发生在颅外而未影响内板层和颅内[56]。KNM-LH 1 额骨骨折但未异位,且已完全愈合,表明生前受过非致命性创伤[59]。Neandertal 1、St. Césaire 1和Cova Negra 1 颅骨上也存在不同程度的已愈合的凹陷性骨折[33,50,51]。Krapina 个体中,Krapina 4、Krapina 5、Krapina 20、Krapina 34.7 在顶骨、额骨处存在多处创伤愈合的痕迹[48,49]。Shanidar 许多个体的颅骨和颅后骨存在创伤或疾病现象,如Shanidar 1 额骨额鳞处受颅外伤,左眶外侧包括额骨和左颧骨受挤压性骨折,有愈合迹象[53]。Qafzeh 11 右侧额骨额鳞处局部凹陷性骨折,导致冠状缝部分颅缝分离,在创伤周围有愈合痕迹,这一脑外伤甚至造成脑损伤影响该个体的生长发育,该个体极大可能遭受了与局灶性脑损伤直接相关的人格和神经系统问题[57]。颅骨受致命性创伤的报道较为少见,仅1 例确信的标本:SH Cranium 17 额骨左侧有两处近圆形破裂性骨折,骨折边缘呈死前创伤特征,没有愈合迹象,推测是与人发生暴力冲突的过程中对手用规整的工具击打形成的严重致命伤[39]。

此外,眶上圆枕处的创伤痕迹并不少见。如,SH Cranium 5 左侧眉脊前侧有一方形局限的凹陷;AT-764 左侧眉脊处有严重的创伤性病变,病变边缘圆钝,外部骨骼被强烈磨蚀暴露出板障层,该病变表现出愈合痕迹,这一创伤可能导致个体视力的减退[38]。Ceprano 1 右侧眶上圆枕中部和左侧额骨正上方的两处创伤是钝器垂直打击的结果[44]。但多数报道并未对其进行详细深入的描述或探讨其可能的形成原因。

颅骨凹陷性骨折的原因可能是个体意外坠落颅骨撞击硬物或暴力冲突中钝器暴力击打导致的钝器伤。为区分二者,研究者通过对相关法医学案例进行解剖和统计分析提出“帽檐线”定律(Hat Brim Line Rule)[60]。以法兰克福平面为基准,分别过眉间点和外耳门做平行面,之间的条带状区域即“帽檐线”[60]。统计结果表明,一般位于帽檐线以上的凹陷性骨折更可能是击打所致,而位于其间的更可能是意外坠落所致;撕裂伤也遵循这一原则,同时暴力击打常伴随多处撕裂伤,而意外坠落则产生很少的撕裂伤[60]。对创伤分布的偏侧优势进行统计分析发现左侧颅骨骨折更可能是打击伤,而右侧倾向于坠落伤,可能表明大多数人类是右利手[60]。另外,意外坠落和落石一般在撞击到颅骨时形成一处创伤,几乎不会在同一位置形成两次及以上的创伤,而暴力击打更可能在相同或相近位置形成多次损伤[39]。

对周口店直立人创伤痕迹的研究最早收录在魏敦瑞的专著中。新的研究以线描图和颅骨模型为材料,虽有一定局限性,但仍具有相当的参考价值[11]。周口店直立人颅骨上,特别是顶骨上的多处钝器伤表明周口店直立人间发生暴力冲突的概率并不小。周口店直立人突出的眶上圆枕曾被认为是抵御攻击的保护性结构,这一观点最终被反驳,其功能更可能是适应咀嚼应力[61]。虽然眶上圆枕不是为保护眼睛而形成的,但可能确实起到了一定的保护作用。ZKD-5 创伤的位置位于右侧眶上圆枕前部和上部,恰好位于帽沿线上沿,因此该创伤有可能是暴力冲突过程中对手从前侧用棍棒类钝器打击导致,也可能是该个体意外撞伤导致。在创伤周围覆盖上直肌和上睑提肌,但没有任何眶神经,且骨骼未见脱离异位现象,推测该创伤对ZKD-5 视力功能的影响不大。

5 结论

人类化石出土后,其表面通常会保留各种自然或人为的痕迹,这些痕迹为探讨古人类生存状况、死亡原因与埋藏状况提供重要证据。在化石表面诸多痕迹中,创伤痕,因为可以提供当时人类行为方式,特别是人与人之间关系的证据,得到更多的关注。更新世古人类化石数量并不多,但创伤和疾病导致的病变出现率非常高。迄今为止,世界范围内有50 余例更新世古人类化石被报道存在病变痕迹。其中早、中更新世保留的化石多为颅骨化石,因此被报道的创伤与疾病多位于颅骨。这些病变产生的原因,可能为烧伤、钝器伤、肿瘤及其他类型疾病。其中最常见的是外力冲击导致的凹陷性损伤,虽然多数学者倾向于认为此类创伤是人类间暴力冲突导致,但多数不能排除意外摔伤或磕碰的情况。

ZKD-5 右侧眶上圆枕前侧异常平坦区域及其上的凹陷是创伤痕迹,导致创伤的原因可能为发生暴力冲突时受钝器从前方打击,或意外磕碰。创伤的边缘和内部存在骨骼愈合重塑的迹象,说明这一创伤并不致命。因为不能破坏化石标本,受材料和研究手段限制,本研究未能观察内部骨组织结构。此外,虽然额顶骨上存在食肉类多次啃咬的痕迹,但缺乏躯干及四肢骨骼,无法明确ZKD-5 的死亡原因是否与食肉类捕食有关。

致谢:感谢中国科学院古脊椎动物与古人类研究所高精度CT 中心侯叶茂老师帮助扫描与三维重建,感谢严毅、张梓梁帮助痕迹鉴定与照片拍摄。

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