北京猿人生存年代重新确定

  在刚刚出版的最新一期《自然》杂志上,南京师范大学地理科学学院教授沈冠军、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员高星等人,发表了他们最新研究结果,将北京猿人的生存时间推向了更久远的77万年前。这个成果,在国内外引起高度关注,谜一般的北京猿人,再度成为热点,它的头骨复原图也出现在本期《自然》的封面上。

  北京猿人“老”了27万岁

  在现行的各版本教科书上,都流行着周口店北京猿人“距今四五十万年”的结论,这一推论是在80年前遗址发掘之初,由古生物学家根据同时发掘出的动物化石推测出的结果,此后随着地质测年方法的兴起,周口店成为多种测年法的研究热点。

  而此次沈冠军等人组成的研究小组用于周口店的测年手段,是古人类研究领域在最近几年刚刚开始采用的一种新方法,这种被称为铝铍埋藏测年法的手段最早在地貌研究中用来测定河流下切速度。2003年,该方法被成功应用于南非一个古人类遗址的年代研究,其结果发表于《科学》杂志。“文章发表后,我们马上意识到,它有可能为我国古人类遗址的年代研究带来新的契机。”沈冠军说,“这种方法可以用来测定有上百万年历史的遗址的年代,所需材料为石英矿物,在我国古人类遗址中,也相对容易找到。”他介绍,此次在周口店所提取的样本是取自遗址下部的第7 10层石英砂,和三件早年出土于第8 9层的石英质石制品,得出了相互一致的结论:距今77万年,误差8万年。“年代测定,对古人类研究起着至关重要的作用。”高星说,“年代的准确性,对研究不同地区的古人类间的演化过程、时序和迁移路线等方面,可以起到决定性的作用。”

  “北京人曾经很冷”

  本期《自然》的封面上赫然印着“北京人曾经很冷”,并注有“一个更冷的新年代”的注解。一位国外学者评论说,这一精彩绝伦的研究成果,仅仅二三十万年,却让中国人的祖先,“向一个更寒冷的时代漂移”。

  北京猿人所处的周口店地区位于东亚大陆靠北的区域,因此较之其他绝大多数分布在温暖地带的遗址,他们一直是古人类中的“耐寒一族”,为古人类对寒冷气候的适应能力提供一个难得的研究范本。此次测年的新结论则进一步改写了北京人生存的气候条件。从年代上看,四五十万年前,正是被学界称为间冰期(两个冰期中的暖期)中最温暖的时段,而77万年前则处于一个相对比较寒冷的时段。气候环境的改写,使得古人类学者需要重新认识古人类对环境的适应能力。以用火为例,长期以来对周口店发现的用火的遗迹,中外学者一直有着不同的解释,中国学者普遍认为,是古人类有控制地主动用火。而从上世纪80年代以来,国外一些学者提出了可能是自然野火,甚至可能是动物粪便“变质”留下的痕迹。高星认为,此次测年结果对应的气候条件,将使更多学者重新考虑人为用火的可能,毕竟77万年前的气候条件,对北京猿人的耐寒能力,提出了更巨大的挑战。

  误差有望减少到4万年

  业内专家认为,周口店上层的年代由于时间较近,目前对其的年代争议较少,普遍认为是三四十万年前。此次测年结果说明,古人类在这里生活的时间,远比人们原先想像的更长久,可以为研究人类的演化、行为、认识提供更丰富的信息,甚至可以建立起一个几十万年间人类演化的序列。此外,七八十万年前正是我国古人类化石材料少、“缺环”很多的一个时段。此次测年的结果,在一定程度上填补了这个“迷失的环节”。

  “在此次测年成功后,铝铍埋藏测年法将更广泛地应用于我国早更新世遗址的年代测定上,然而,由于受青藏高原隆升的影响,我国地表侵蚀速率普遍较高,石英矿物在地表受宇宙射线照射的时间较短,为铝铍埋藏测年法的应用带来了困难。”沈冠军表示,这也是这个方法在未来需要致力研究解决的问题。而对那些有条件进行测定的早更新世地点,待天气转暖,新的野外考察季到来时,将开始进行采样。对周口店古人类研究而言,除了测年打开了一个新窗口外,高星表示,从1996年起进行的物理勘探和钻探工程,也带来了不少令人欣喜的发现:龙骨山西坡地下存在以前不为人知的洞穴或裂隙,有的洞穴可能适宜古人类居住,具有潜在的考古和科学价值。很有可能,周口店这处古老的遗址,在它被发现80周年之后,又进入一个在科学上取得创新突破的新的周期。

  尽管此次测年结果意义深远,而且得到了国际同行的认可,从测年精度上看,误差正负8万年,在以往各种地质测年方法中,已属相当精确的范围。而沈冠军对这一误差却依然表示遗憾,目前使用于铝铍埋藏测年法的设备,诞生于上世纪80年代,其性能还在不断地改善,特别是铝26的精度,还有望进一步提高。他说,随着设备条件的改善,应该有望在10年间将这一精度提高到误差正负4万年。


来源:南京晨报
作者:徐锐 王晶卉





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