洞穴遺址：人類最早遮風蔽雨的家園

考古人一直都對洞穴遺址感興趣,這畢竟是人類最早遮風蔽雨的家園,所以在歲末年初的各項考古盤點中出現了形形色色的洞穴遺址。

美國《考古》雜誌評選出2017年十大考古發現,其中一項是破譯穴居人基因。

這一項發現其實是把近些年研究者在法國、比利時、西班牙、克羅埃西亞和俄羅斯的多個洞穴沉積物中,利用古DNA技術提取古人類基因的重大發現進行了打包,它其實應該放在十大考古發現中更為重要的位置,怎麼強調都不為過。

儘管考古學家相信古人類在歐亞大陸的分布要廣泛得多,不過相關的遺存是如此之少,但從洞穴沉積物提取古人類的基因正在成為最先進的技術。

其中提到克羅埃西亞,指的是克羅埃西亞的溫迪加洞穴樣本,研究人員對這裡發現的一塊5萬年前的尼安德特人骨骼碎片進行了基因組測序,取得了一個幾乎完美的基因組,從中發現了16個新的、傳給人類的尼安德特人DNA,包括會影響到厭食症、類風濕關節炎的基因。

而其中提到的俄羅斯是指在西伯利亞的丹尼索瓦山洞裡發現的8萬年前的丹尼索瓦人。

這兩個樣本都完成了高質量的測序,溫迪加樣本也是第一次得到歐洲本地尼安德特人的基因組,大家更感興趣的是,它們之中誰與對生活在今天的現代人群基因有貢獻的尼安德特人更為接近?

在前不久於上海舉行的世界考古論壇上,洞穴遺址也扎堆出現。

比如法國波爾多大學伊科·盂拜爾教授匯報的法國西南的布魯尼克爾洞穴遺址。

他們團隊的研究成果曾經發表在《自然》雜誌上,文章的題目為《尼安德特人建造的古代環形結構》。

這個洞穴距地表深達330米,有兩處由石筍碎片建成的低牆組成的兩個環形結構。

這些石筍甚少有完整的,基本都是碎塊,明顯是被打碎並截斷所致。

半數殘塊都是石筍的中段,石筍碎塊有長短兩類,其各自長度均有統一標準。

這些測量和測試結果都表明這是一處人為工程。

洞穴中發現了十八處用火遺蹟。

六個石筍結構中都有用火痕跡和包含火燒遺存的區域。

石筍圈中還發現十幾枚黑色骨骼殘片。

對這些發紅或發黑的區域進行的地磁測試確認了這些遺蹟都經過加熱,這些遺存顯然是人類加熱所導致的。

破碎石筍的有序排列和數處用火痕跡表明這是人類活動的遺蹟,最終測年為距今大約17.6萬年前,屬於早期尼安德特人所生活的年代範圍,此處遺址因而成為人類活動形成的最古老的有準確測年數據的遺址之一。

去墨西哥潛水一直是一項時尚的運動。

但由墨西哥國家人類學與歷史研究所的考古學家、生物學家、水下攝影師和洞穴潛水員等組成的水下探險隊,在從事「大型瑪雅水層」調查時,於2018年1月確認了尤卡坦半島有兩個水下洞穴相連,合計長度為347公里,是已知世界最長水下洞穴。

考古學家在洞穴內發現大量保存完好的文物和遺蹟,包括器皿和遺骨。

其實潛水員已經探索了尤卡坦半島東部洞穴近30年,現在已經繪製了近1500公里的淹沒通道。

來自這裡的發現一次次引起世界的注目。

一直以來大家其實同樣關心智人何時到達西半球,不過由於存在於更新世末期太平洋沿岸的線路如今幾乎全部被淹沒於水下,所以相關的考古發現少之又少,而墨西哥的洞穴潛水者改變了這種局面——2007年他們偶然發現了黑洞水坑,這是Sac Actun洞穴系統的一處巨大的塌陷室,低於現代海平面10到12米。

在末次冰期中,這個系統應該完全位於水面之上。

2011年墨西哥國家人類學和歷史學研究所水下考古區開始對黑洞水坑進行科學研究。

由於在位於超過水下40米的黑暗環境中,直接在沉積物和化石上工作需要洞穴潛水資質,而科學家很少擁有這種資質,因而必須依賴有經驗的潛水員來幫助完成。

從最初溫暖的淡水到現在的鹹水,人和動物的骨骼在其中至少已浸泡1萬年,膠原蛋白幾乎沒有保存下來,並且骨骼中的磷灰石也經常被洞穴水中的碳酸鈣污染。

在上海的世界考古論壇上,科學家向我們展示了潛水隊在30米深的地方布置了間隔為2米的網格,通過近距離拍攝生成每一組動物骨骼的高解析度三維模型。

一具被稱為奈阿(Naia)的15至17歲女性的人體骨骼在2016年的三個潛水季節中完成復原,總共採集了78塊骨骼碎片和28顆牙齒。

這幾乎包含人體所有的主要骨骼元素,僅僅缺失了腳骨,腿骨的一部分以及一些肋骨、椎骨及手骨。

科學家最終將這些骨骼年代定為距今13000到12000年之間,可能的時間跨度為距今12700至12900年。

這使得奈阿成為美洲歷史上經過確切測年的最古老的人類骨骼樣本。

洞穴遺址是人類最遠古的家園。

從這裡我們可以發現人類改造其居住環境最早的方式,比如有控制的用火。

1988年,考古學家布賴恩在南非斯瓦特克朗洞穴距今150萬年的地層中發現了明顯被火燒過的動物骨骼,他們用新鮮骨骼做實驗,觀察它在加熱到不同程度時發生的細胞結構與化學變化,對骨骼的炭化進行測定。

考古還發現,早在舊石器晚期人類已經學會適應洞穴生活,考古學家在一些洞穴中觀察到用腳手架的痕跡,還有用獸皮做鋪墊的痕跡,包括反覆使用過的、堆放在火塘邊的草墊子。

對於舊石器考古來說,洞穴遺址作為人類的棲身之地備受關注。

這在近幾年的中國考古中表現得更為突出。

新疆吉木乃縣通天洞遺址無疑是2017年中國舊石器考古的重大發現,填補了新疆史前洞穴考古的空白。

該洞穴頂部有一個像蝙蝠形狀敞開的通天洞,一束光線照進洞裡,使整個洞穴顯得敞亮、通透,自上而下近3米深的文化堆積層呈現著從現在到早期鐵器時代、青銅時代再到舊石器時代的文化堆積層,一直可以推測到4萬至5萬年以前。

在舊石器時代文化層,出土了大量石器和野兔、羊、驢、犀牛、棕熊、鳥類等動物骨骼以及陶片、銅器等遺物,並有火塘的明顯遺蹟,考古學家形容其為「新疆迄今發現的人類最早點燃的一堆火」。

由邊刮器、石核、石片、石葉等構成的細石器組合,是典型的莫斯特文化特徵,對探討和研究歐亞草原上古人類人群的遷徙、交流、擴散十分重要。

在2016年的十大考古新發現之一的貴州牛坡洞遺址,豐富的文化堆積揭示了約1.5萬年前的舊石器時代晚期至3000年前的新石器時代晚期的人類生活畫卷,遺址中的墓葬填補了貴州地區史前洞穴遺址中不見墓葬的空白,為研究該地區史前人類體質特徵提供了重要線索。

入選2017年社科院考古所六大發現的位於福建省三明市明溪縣的南山遺址也十分重要,它是一處洞穴和曠野相結合的史前文化遺存,地層保存較好、時代跨度較大,展現出距今5300年到4300年的文化面貌,填補了閩西北新石器時代中、晚期至商周時期考古學文化譜系的缺環。

作為一個洞穴遺址,該遺址浮選出了炭化木屑、植物種子、堅果、核果等豐富的炭化植物遺存。

令人驚嘆的是農作物合計有5.16萬粒,占出土植物種子總數的93%；其中包括水稻、粟(穀子)、黍(糜子)、大麥、大豆和綠豆等6個品種,水稻和小米的數量都達上萬粒。

浮選出的田間雜草飄拂草和紅蓼是稻作農業伴生的雜草,而狗尾草和馬唐草是旱作農業伴生的雜草。

這幾種典型的農田雜草的出現,說明這些稻穀和小米都不是收集或交換得到的,而是南山先民自己栽培種植的。

長期以來,學術界一提起居住在洞穴里的人類,就會聯想到採集狩獵,頂多從事一些初級的農業生產,南山遺址的先人們雖然住在洞穴里,卻從事著相對比較發達的農業生產。

一般來說,洞穴遺址的文化堆積時間跨度大,連續性強,保存條件好,是研究古代社會一系列重大問題——尤其是人類的進化、農業起源等熱點課題——的珍貴材料,最早的那些洞穴畫更是研究人類識知和藝術起源的絕佳資料。

這一切使洞穴遺址的研究已經從過去的傳統模式轉向對其多種功能的剖析。

(作者:楊雪梅,系人民日報高級編輯)