菲律宾卡劳洞穴遗址的发现与研究

周士航 牛东伟

2019年4月，《自然》杂志报道了Florent Détroit和Armand Mijares等在菲律宾卡劳洞穴（Callao Cave）发现5万年前人属新种化石，引起学术界的广泛关注。卡劳洞穴遗址坐落在一个被誉为菲律宾“洞穴王国”的城市——菲律宾北部的吕宋岛卡加延（Cagayan）省佩尼亚布兰卡自治市（Peñablanca），城市名字是由两个西班牙语单词组合而成，它的字面意思是“白色的岩石”或“白色的石头”，这是因为从远处可以看到，沿着皮纳卡纳万河（Pinacanauan River）畔的山脊上排列着明显的白色石灰岩。此区域，目前已发现300多个洞穴，是洞穴探险者的乐园。卡劳是当地的一个居民区，区域内石灰岩地层广布，溶洞较多，形成绮丽奇特的喀斯特地貌。卡劳洞穴是当地最大的喀斯特地貌溶洞，海拔85米，形成于中新世晚期至上新世早期，现有七个内洞，洞内分布较多灰岩坑，还有三个悬空的残留洞顶，属于洞穴顶板发生崩塌后部分洞体的残留体。皮纳卡纳万河-土格加劳河（Tuguegarao River）将卡劳石灰岩分为南北两部分区域，其景观奇特，以独特的魅力吸引着前来参观的游客，是卡加延省著名的景点之一。

卡劳洞穴保护区的自然景观（图片来源：Kathleen D. Tantuico，2020）

遗址的发现与发掘

1976-1977年，为了寻找旧石器时代遗址，菲律宾大学迪利曼分校考古学家Ronquillo等对佩尼亚布兰卡市石灰岩地层洞穴遗址进行了考古勘探。共发现78个洞穴和岩洞，其中43个在地表发现有考古遗物。卡劳洞穴遗址在此次勘探中发现，由菲律宾国家博物馆的Maharlika Cuevas于1979-1980年首次发掘，到2020年为止，先后进行过8次发掘，出土大量陶片、动物化石和少量石制品等，对于研究菲律宾吕宋岛乃至东南亚地区旧石器时代向全新世的过渡具有十分重要的意义。在卡劳洞穴数次发掘中，最重要的考古发现之一是发掘出土的人骨和牙齿化石。

2007年，在该遗址的第四次发掘中，发现了一块属于人类的第三跖骨，发掘者根据其形态特征，暂时认为它是一种体型较小的智人，并通过铀系法测年确定其年代为距今约6万6千7百年，是菲律宾已知最早的人类化石。

2019年，Détroit等在《自然》杂志上发表了吕宋人的最新研究成果，其化石研究材料主要来自2011年和2015年度发掘的。发掘者认为新发现的12枚人骨化石，包括5颗右上颌牙齿、2颗孤立的牙齿、2根指骨、2根跖骨和1根折断的股骨，均出土于第14层。股骨和两个右上颌第三臼齿表明至少有3个个体存在。因为化石是在吕宋岛发现的，所以被研究人员命名为“吕宋人”。它与“弗洛勒斯人”（H. floresiensis）的命名相同，均是以发现地所在海岛的名称来命名的人种。同时，菲律宾大学考古学教授Mijares认为它是欧亚大陆自2004年弗洛勒斯人公布以来最重要的古人类学发现。

2020年度卡劳洞穴的发掘场景（图片来源：Kathleen D. Tantuico，2020）

遗憾的是，到目前为止，从这些发现的化石中暂时没有成功提取出“吕宋人”的DNA。这种情况，与丹尼索瓦人的早期研究很相似，一颗臼齿和一块豌豆大小的指骨远端化石，是有关这些新的古老型智人的全部证据。而丹尼索瓦人通过成功获取线粒体基因序列和发现大量化石，被发现和识别出来。“吕宋人”又该如何证明自己呢？Mijares指出，“在现阶段的研究中，很难确定卡劳遗址发现的吕宋人是属于智人还是更古老的人种。但无论是哪种情况，这一发现都具有重大意义。”

石制品研究

卡劳洞穴遗址发现的石制品数量不多。发掘出土石制品63件（2003年度发掘数据），而且属于两个不同的地质年代。前者为晚更新世，石制品主要出土于8-10层（Spits 21-Spits 32），共37件。石制品原料单一，除了两件疑似燧石外，其余均为燧石，类型包括石核、石片、工具等，剥片方法使用锤击法。工具种类主要包括雕刻器、钻、锯齿刃器等和难以单一分类的工具，可能具有双重或多重的功能。后者是全新世，主要为3-5层(Spit 3-10)，出土石制品26件。石制品原料主要是燧石和安山岩，石制品类型与晚更新世没有显著差异。Mijares根据石制品大小和质地等信息进行评估，推测安山岩可能来源于当地，而燧石可能是从更远的地方搬运至洞穴。在卡劳洞穴前陶时期发现了似石叶石片，这表明石器类型随时间的推移发生了一些变化。两个似石叶石片上疑似存在使用痕迹，可能用作矛头或箭头。

日本静冈大学Takuya Yamaoka等对卡劳洞穴2003年发掘出土的石制品进行了石器技术、形态和使用磨损等多方面的分析，结果表明，一些石核、石片经过二次剥片加工成其他类型的工具，石核石器和石片石器在尺寸上没有太大的差异，而且确定了石核石器修理的刃缘被使用过，这进一步表明该遗址对原料的有效加工利用。

虽然原料可以就近获得，但卡劳遗址发现的石制品数量较少，而且石器制造与使用的特征，反映了石器原料使用的另一种策略。此外，土壤微形态研究结果证实了卡劳洞穴在过去的7万年里只是间歇性和不定期地被使用，进一步表明石器制造和使用的多样性与早期现代人灵活的适应性有关。

吕宋人牙齿化石研究

南方古猿阿尔法种（a,d）、吕宋人（b,e）、智人（c,f）的牙齿和跖骨（图片来源：Matthew W. Tocheri，2019）

吕宋人的牙齿化石共发现7颗。其中5颗属于同一个体（CCH6吕宋人的正模标本），还有两个单独的臼齿（CCH8和CCH9副模标本）。牙齿有两个主要特征，其一，尺寸特别小，只有10毫米宽，8毫米长，比弗洛勒斯人的牙齿还要小。其二，原始的形态特征，吕宋人前臼齿比臼齿明显较大，与现代人的臼齿差不多，但齿根形态有两根和三根的，齿根粗壮且高度分叉，这种情况通常在古老的南方古猿、傍人和早期人属中较为常见。此外，这些化石具有明显的镶嵌式特征，他们的古老特征可能源于与南方古猿或早期人属成员存在密切的系统发育关系。同时，它们又具有独特的衍生形态的特征。Détroit认为，牙齿的大小往往与身体的大小有关，所以有可能吕宋人本身很矮小，但只有发现到完整的手臂或腿骨才能确定。吕宋人修长而弯曲的手指和脚趾类似于露西（Lucy）这样的南方古猿，英国肯特大学古人类学家Tracy Kivell说：“这是一个非常明显的攀爬特征。”

这些牙齿和其他骨骼化石作为一个独立的新物种的证据尚不够充分，一些学者认为吕宋人是适应当地环境的种群，比如说直立人，它们是一种数万年前生活在亚洲的古老人类。

为了验证吕宋人是否来源于直立人或者更早的脑容量较小的古人类，法国古人类学家Zanolli Clément等对吕宋人的牙齿化石进行了微CT扫描并使用形态测量的方法研究了牙齿的外部和内部结构，包括:牙冠轮廓外形、牙冠组织面、牙釉质和牙本质的形态结构特点和牙髓形态等。结果显示，吕宋人牙齿的外观形态与直立人更接近，而不是能人或鲁道夫人；内部组织结构与直立人和弗洛勒斯人更接近，而不是尼安德特人和现代人。他们认为吕宋人和弗洛勒斯人可能都是由一些直立人群体进化而来的，在更新世的岛屿环境中，至少发生过两次地方物种形成事件，这些直立人是分散在东南亚地区的各个岛屿上独立演化的。

Detroit等根据形态学分析，认为这些证据可以支持卡劳洞穴发现的吕宋人化石被认定为是一个新物种的结论。吕宋人被认为是一个新物种，其重要依据是这些化石的原始和衍生形态特征形成的独特组合。这些化石是独一无二的，可以代表一个新的人属成员。可惜的是，到目前为止，吕宋人的标本化石很少，也未能成功获取DNA，被认定为新物种可能会面临着更多的挑战。

从根源上来讲，唯一能平息吕宋人物种争论的方法就是发掘出更多的化石标本，尽管这是一个非常艰巨的挑战。但是通过对发掘出土的化石进行形态分析，不仅可以帮助我们了解古人类本身，还可以帮助我们理解物种的分类、概念。归根到底，古人类化石标本依然匮乏，需要更多古人类化石才能阐明灭绝类群之间的进化与联系。

纽约大学古人类学家Susan Antón谈到人类进化时说：“我们的知识是有限的，但想象是无限的。”对于吕宋人的研究，我们只能寄希望获得更多的考古新发现和可靠的遗传学证据，从而终止其人种归属的争议。