Science:中国西南甘棠箐遗址30万年前的木器
期刊:Science
中文题目:中国西南甘棠箐遗址30万年前的木器
英文题目:300,000-year-old wooden tools from Gantangqing, southwest China
作者:刘建辉,阮齐军,葛俊逸,张晓凌,王元,沈慧
发表日期:2025年7月4日
摘要
早更新世以及中更新世木器的存在证据极为罕见,现存的证据仅发现于非洲和欧亚大陆西部。文章报告了中国西南地区甘棠箐遗址出土的一组共35件木器,这些木器伴出于石器、鹿角软锤以及带有切割痕迹的动物骨骼,其年代测定在36.1万年至25万年前(95%置信区间)。这批木器包括了挖掘棒,以及小型、完整、手持的尖状工具。其中,许多工具所展现的复杂程度,打破了东亚旧石器时代早期石器组合看似“原始”的刻板印象。这一发现表明,木质工具可能在中更新世东亚地区的古人类生存适应中发挥了重要作用。
研究背景
木质加工的证据可追溯至早达150万年前,但确凿的早更新世和中更新世木器仅在非洲和欧亚大陆西部零星发现。早期使用木器进行觅食和狩猎的证据包括:德国Schöningen出土的年代约为30万至33万年前的矛和投掷棒;在赞比亚Kalambo Falls的水浸沉积物中,出土了两根相互咬合的圆木,为木材的结构性使用提供了证据;以色列Gesher Benot Ya’aqov出土了木制板材和意大利Poggetti Vecchi出土了约17.1万年前的掘棒。盛行的“竹工具假说”认为东亚和东南亚丰富的竹子资源使得早期人类能够将其用作有效工具,但能证明该地区旧石器时代木器存在的直接证据几乎完全缺失。中国西南地区甘棠箐遗址出土的木制残件,为我们认识中更新世东亚地区木质工具的早期使用提供了深刻见解。
图1.(A)东南亚区域地图,标明遗址位置。(B)数字高程图,标明甘棠箐遗址、抚仙湖、玉溪市和江川市及其周边地区。(C)显示遗址和探沟位置(T1 至 T4)的航空照片。(D)三维模型,显示了遗址区域的景观和T1到T4的位置。
研究结果
结果1:
遗址所发现的大多数木器呈破碎状态,但还是成功识别出具有明显修整和使用痕迹的木制品。甘棠箐的大部分木器在其尖端、刃缘或底部经过修整,它们有的呈圆钝状,或有的呈凿状,具有薄而扁平的刃部或者存在向尖端方向修整出的脊棱。此外超过半数的木器可观测到与工具修整或使用磨损相关的削刮痕迹。大部分木器在去除枝杈的枝节处显示出刻意磨光的证据,枝节处的表面近乎平整,局部带有擦痕和光泽。这些带有土壤残留物的断裂尖端、圆钝的断口、平整的表面以及刃缘上的光泽和擦痕,无不表明这些木器曾被密集使用过。尽管痕迹的保存状况差异很大,但复制实验证明,在甘棠箐木器上观察到的主要属性——包括修整磨损、圆钝化、断口、破裂面以及残留物均可成功复现。因此,可以推断这些甘棠箐木器应归类为由古人类制作的人工制品。
图2. 木质工具修整示意图。(箭头指示削刮方向;虚线框标注的区域表示因使用磨损或保存状况不佳而边界模糊的削刮疤痕)
图3. 经修整的木质工具及其表面的修整与使用磨损痕迹。(A) 带有痕迹的修整面;(B) 擦痕簇;(C) 修整面(右侧中部箭头)与停止痕(右上箭头及左侧箭头);(D) 带有刮划痕迹的磨损表面,形成表面修整面和停止痕(右侧箭头);一处宽浅的凹口损坏了该磨损表面(左侧箭头);(E) 尖端破损(左侧箭头)与磨损的修整面(右侧箭头);(F) 斜面上的切割痕迹(左侧箭头)与磨光(右侧箭头);(G) 尖端刃缘的圆钝化与磨光;(H) 枝杈被去除,枝节孔残留并被沉积物填充;枝颈环经修整并磨损;(I) 圆钝化的尖端内残留少量沉积物。
结果2:
甘棠箐遗址的石器组合呈现出东亚旧石器时代早期所谓“简单的石核-石片工业”的典型特征,可用的大型石料稀缺可能是该遗址出现小型权宜性石器以及依赖木质工具的原因。石制品与木器出土于同一地层,包括石核、石片以及少量经过修整的石片工具,这些石器主要为小型刮削器,其修疤极为精细,在长度小于10毫米的刃缘上存在多达五次的连续剥片。石制品多选用小型燧石砾石为原料,这些原料在遗址周边5公里范围内无法找到,这意味着它们是以成品或可供后续加工的石核形式被带入遗址的。木质加工碎屑的存在表明,部分木质工具曾使用石器进行修整。此外遗址还发现了四件软锤,这是东亚已知最早的软锤,其中一件为鹿角段,其两端均有打击使用造成的损伤;另外三件为脱落的鹿角,其角柄基部与石料接触的部位存在损伤。
甘棠箐遗址出土的复杂木质工具与软锤剥片技术的应用表明,中更新世东亚地区的古人类拥有先进的工具技术以及可与西方同时期人群相媲美的认知与适应能力,而且,他们的技术发展路径可能有别于欧洲和西亚。
图4. 甘棠箐遗址出土的石制品、经改造的骨骼。a-b 硬锤直接打击的石核; c-e刮削器; f鹿角软锤; g-h带有切割痕迹的断裂骨骼。比例尺每小格为1厘米。
结果3:
甘棠箐遗址的古人类有别于欧洲和西亚的独特发展路径可能与当地的气候条件有关。该地区古人类活动时期很可能跨越了海洋氧同位素阶段MIS 9期和MIS 8期的部分时段,全球氧同位素记录显示,这个阶段总体为温暖湿润的气候条件,这与遗址出土的动物群和植物群证据一致。孢粉数据显示存在40个植物科,指示了温暖湿润的亚热带气候,其中包括多种类型的水生植被,表明甘棠箐周边区域曾是一片沼泽或湖泊。适宜的气候和优越的水文条件孕育出丰富的植被,通过对遗址出土的大型植物遗存研究发现,许多植物,例如,莎草科、禾本科中的许多水生植物以及泽泻属的叶、种子或茎,尤其是地下的球茎和根茎,是可食用的。这些植物的地下器官可以通过掘棒和根掘工具从湖滨浅水区和泥泞沉积物中挖掘出来,都是古人类潜在的植物性食物资源。
这些证据表明甘棠箐的古人类对湖滨食物资源进行了战略性利用,他们有计划地造访湖滨地带,并随身携带预先用选定的木材制作好的工具,用以获取地下的块茎、根茎或球茎。这一情景意味着古人类在制造和使用适用于预期目的的木石工具方面展现出相当高度的前瞻性,并且对何处、何时、哪些植物及其哪些部位可食用具有详细认知。因此,甘棠箐遗址的工具组合表明,在亚热带环境中,植物的地下贮藏器官很可能被利用,并且植物性食物 在早期古人类食谱中具有重要地位。
研究意义
甘棠箐遗址出土的木器为东方生物地理区关于掘棒及植物地下贮藏器官开发提供了的最早证据,并由此证实了木器在一种与欧洲或非洲截然不同的环境类型中的应用。该遗址揭示了一系列前所未见的挖掘工具以及小型、完整、手持的尖状木质工具,极大地拓宽了我们对早期木材技术的认知。此外,甘棠箐遗址描绘了早期古人类在亚热带和热带环境中以植物资源为导向的生存策略,这与诸如Schöningen等北方温带针叶林环境形成鲜明对比。在后者环境中,狩猎大型哺乳动物的生存策略显然占据主导地位。最后,甘棠箐的证据表明,旧石器时代有机质工具具有重要意义,其制作过程中所展现的技艺,对东亚和东南亚地区发现的石器所呈现出的表观“原始性”构成了有力的反证。
创新之处
1. 首创木质工具五级分类标准(选材-整形-磨光-使用痕-抛光),为鉴定早期有机工具提供量化框架。
2. 揭示了东亚与西欧工具功能的分化:Schöningen以狩猎工具(标枪)为主,甘棠箐以植物开发工具(挖掘棒)为主,反映生态驱动技术分异。
3. 直接证据证明木质工具在东亚广泛使用,提示多元材料策略,竹、木并存而非替代。
文献来源: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr8540
声明:以上中文翻译为译者个人对于文章的概略理解,论文传递的准确信息请参照英文原文。
撰稿:闻俊伟
初审:任 杰
复审:杜 军
终审:鲁 鹏