实证百万年人类起源,活化古生物化石宝库
——安徽繁昌人字洞遗址保护利用工作的探索

2022-03-17 14:06强娟莉
生物进化 2022年4期
关键词:旧石器动物群繁昌

强娟莉 王 元

人字洞(图1)坐落于安徽省芜湖市繁昌区孙村镇西北约1.5 km 的癞痢山的南坡(图2),是一处古老的旧石器时代人类遗址。它是欧亚大陆上已知最早的古人类聚集地之一,因发掘地的山形裂隙上窄下宽、形似“人”字,而被命名为“人字洞”。目前附近的环境景观整治工程正在进行中,当地计划将它打造成考古文化遗址公园(图3)。人字洞所在的繁昌区位于长江下游南岸、皖南北部,全境70%的面积均为低山丘陵区,其余为平原和湖泊,主要河流有漳河、黄浒等,均汇入长江,最低处海拔仅7 m 左右。河流两旁的河漫滩和湖滨主要为水田,较高平地种植小麦、油菜、棉花等。年平均气温15.9℃,降水量1244 mm,属亚热带湿润型季风气候区,植被繁茂。第四纪时期,虽本区气候受全球气候变化影响,动植物面貌时有变化,但自然环境总体上仍然非常适合人类活动和生存。

图1 人字洞遗址远景全貌(航拍,供图:肖本祥)

图2 安徽繁昌癞痢山人字洞遗址地理位置图(供图:王一飒)

图3 人字洞广场规划效果图

二十世纪七八十年代开始,繁昌区癞痢山成为当地主要的采石场,开采过程中发现了一个垂直溶洞,其被洞穴角砾岩、棕红色黏土和河流砂层所充填,洞中含有丰富的哺乳动物化石和古人类活动遗迹,这就是如今大名鼎鼎的人字洞。洞顶海拔高程约为120 m,主要由三叠纪泥质灰岩组成,是一处洞穴堆积。经过二十余年的考古发掘和科学研究,人字洞遗址被证明是东亚地区乃至欧亚大陆上迄今为止时代最早的旧石器文化遗址之一,在石器、骨器以及动物考古学、第四纪古哺乳动物学的研究上占有特殊的地位。

人字洞遗址的发现历程

1998 年对中国考古学界来说是一个特殊的年份,由国家自然科学基金委员会和国家科技部资助的“国家九五攀登专项(《早期人类起源及环境背景研究》)”正式启动,这个项目致力于在我国境内寻找百万年前的早期人类化石及文化遗物。按照项目部署,攀登专项由中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(以下简称“中科院北古所”)邱占祥研究员担任首席科学家。专项具体分为四个课题组,除了有扎实的前期工作基础的云南课题组、鄂西课题组和河北泥河湾课题组之外,还有一个特别的安徽课题组。邱先生对安徽情有独钟,始终坚信长江下游的皖南地区是我国寻找早期人类化石最具潜力的地区之一,因此力排众议,新成立安徽课题组,并任命当时刚从日本留学归国不久的中科院北古所金昌柱研究员担任课题组长。

1998 年5 月,金昌柱研究员带领安徽课题组的郑龙亭研究员(任职于当时的安徽省博物馆),在繁昌县博物馆徐繁馆长的陪同下,来到芜湖市繁昌县(2020 年行政区划改为“繁昌区”)孙村镇的癞痢山进行地质古生物考察。幸运的是,短短几天的野外工作便让一行人在原生地层中采集了包括高等灵长类原黄狒等在内的、具有重要断代意义且保存较为完整的化石。根据化石组合的性质,金昌柱研究员敏锐地判断出这是一处更新世早期的化石点,其地质时代很可能早于200 万年前,这在长江下游地区是前所未有的古生物发现。这一振奋人心的消息也让项目首席科学家邱占祥院士激动不已,隔日便风尘仆仆地从北京赶到了繁昌。两位古生物学家在癞痢山下很快达成共识,指出这是一处非常具有研究价值的古生物化石地点,亦具有发现远古人类或者其文化遗存的巨大潜力,因此决定尽早对这个洞穴化石点开展系统发掘,并根据该洞穴堆积物上窄下宽,从远处看形似“人”字的结构特点,将其命名为“人字洞”并沿用至今。人字洞遗址的保护和发掘工作从此正式拉开序幕。

于是,从1998 年至2005 年,在攀登专项的支持下,安徽课题组在金昌柱研究员的带领下,集结了来自于中科院北古所、安徽省博物馆、安徽省文物考古研究所和繁昌县文物局等单位的专业技术人员,对人字洞堆积先后进行了七次大规模的正规考古发掘,不仅出土了数量众多、属种丰富且保存完整的哺乳动物化石,更证明其时代为第四纪的最早期,距今约256—220 万年,是目前亚欧大陆已知时代最早的古人类活动遗存之一。引人注目的是,在人字洞的地层中还发现了远古人类加工、使用过的石制品上百件、骨制品数十件,这一发现具有重大意义,为亚洲是早期人类起源地区之一提供了重要证据。

人字洞遗址作为重要的旧石器时代考古遗址,于2006 年被国务院批准为第六批全国重点文物保护单位,先后被公布为芜湖市和安徽省爱国主义教育基地。

在2008 年和2018 年,中科院北古所召集国内外古人类学、古生物学、考古学和地质学等多方面的专家,分别在繁昌召开了纪念人字洞遗址发现十周年和二十周年的国际学术研讨会。人字洞遗址的相关学术成果受到了国内外古生物、古人类学界和社会公众的广泛关注。

人字洞遗址发掘和研究的重要科学意义

二十余年的发掘和研究证明,人字洞遗址是迄今为止在东亚地区乃至欧亚大陆上发现过的时代最早的旧石器文化遗址之一。其中出土的旧石器和骨器证实我国旧石器工业有着独立的固有传统,这个发现作为中国旧石器考古领域的一次重大突破,将亚洲人类的历史向前推进了几十万年。遗址中动物考古学及第四纪哺乳动物学的研究也在相关领域占有特殊的地位。

1.旧石器和骨器

已故著名的旧石器考古学家张森水先生对人字洞遗址的旧石器和骨器研究做出了开创性的贡献。张先生于20 世纪50 年代在北京大学考古学专业毕业后,至中科院北古所工作,师承北京猿人第一个头盖骨的发现者裴文中院士,从事旧石器时代考古学研究。从1998 年开始,张森水先生多次赴人字洞遗址的发掘现场及周边进行考察。彼时已经年近七旬的张先生没有丝毫犹豫,以满腔的热情坚决地投身到对人字洞遗址的研究中。在他的身上,有着一股年轻人都无法比拟的学术激情。通过对人字洞出土的石制品和骨制品的仔细观察与研究,他首次确认了其人工属性。由于中国此前尚未发现过比距今200 万年这个时间点更早的人工制品,因此,彼时学术界对这类早期人工制品的特征尚缺乏认识。面对学术界一些学者的质疑,张森水先生作为学术泰斗,展现出了极高的学术素养和敢为人先的气魄。

经张森水先生研究鉴定的人字洞人工石制品有上百件,骨制品亦有数十件。这些文化遗物古老、简单、质朴,其中石制品主要以磁铁矿、石英砂岩、燧石和石英片麻岩等为原料,而磁铁矿是最为普遍的一种。至于骨制品则是利用动物下颌骨及肢骨碎片作毛坯制作而成,刃口上有明显的修补痕迹,少数修补疤是经多个角度叠压而成,让人不禁感叹早期人类智慧的奇妙(图4)。

图4 人字洞遗址出土的骨制品(供图:金昌柱)

人字洞遗址出土的石制品,采用锤击法剥片和加工,以刮削器为主要类型,修理技术模式以向背面加工为主;与国内已发现的早期石制品相比,无论是在类型上还是技术上都显得更粗糙、更简单、更原始。此外,打击骨器的发现也说明了早期人类使用工具原料组分的多样性。人字洞的文化遗存证明了我国旧石器工业有独立的固有传统,较少受到外来因素的影响;它与北方旧石器工业更为相近,但具有过渡文化变体的特点。这一发现在中国旧石器考古领域是一次重大突破,它为“亚洲早更新世早期有人类活动的存在”的论断提供了确凿证据,使该遗址成为目前欧亚地区发现的最早人类文化遗址,并将亚洲人类的历史向前推进了几十万年。人字洞遗址的发现揭开了长江中下游地区人类起源研究的新篇章,为在这一地区寻找早期人类化石提供了重要线索。

2.人字洞动物群

经过多年系统的发掘,科学家们在人字洞遗址原生堆积物中采集了八千余件与文化遗存伴生的脊椎动物化石。除了鱼类和爬行动物中的龟鳖类、蛇类、蜥蜴类以及鸟类之外,化石以哺乳动物占主导,计有食虫类、翼手类、兔形类、啮齿类、灵长类、食肉类、长鼻类、奇蹄类和偶蹄类共9 目,其中大哺乳动物30 多种,小哺乳动物更是超过了60 种。古生物学家对人字洞动物群组成成员的分析,揭示了第四纪初期动物群的很多重要信息,凸显出其鲜明的特点:

首先,人字洞动物群中存在相当数量的新近纪孑遗种类,比如中华乳齿象、原黄狒、黄昏爪兽、祖鹿和科氏仓鼠等,这些种类在我国常见于距今四五百万年的动物群中,很多在距今100 万年左右就灭绝了,这说明了人字洞动物群的原始性。其次,早更新世特有的种类占动物群总数的60%以上,主要代表有小种大熊猫、山原貘、粗壮丽牛和江南贝列门德鼩鼱等。最后,动物群中除了广布型动物外,北方型(古北界)动物约占总数的40%,而南方型(东洋界)动物约占总数的30%。显然它具有南、北方动物地理区系过渡带的特点,且混生动物群更偏重古北界的色彩。

上述特点反映出人字洞动物群在第四纪动物群中性质较古老,整个动物群具有明显的南、北方哺乳动物混合的特征,为中国第四纪早期哺乳动物区划研究提供了丰富的资料,对研究早期人类起源的环境背景具有重要意义。

人字洞动物群中有两种哺乳动物引起了人们的特别注意,它们分别是原黄狒和中华乳齿象。原黄狒是一种与人类亲缘关系较为接近的大型灵长类动物,之前只发现在我国北方的河南新安、山西榆社和北京周口店等距今三四百万年的地层中。人字洞遗址中出土的大量高等灵长类原黄狒化石在我国长江下游地区尚属首次发现,对研究原黄狒等早期灵长类的演化及地理分布具有重要的意义。

人字洞的大哺乳动物化石中最引人注目的是保存完整的中华乳齿象的头骨和骨架化石(图5),它代表了一个新的种类——江南中华乳齿象。中华乳齿象是一类已经灭绝的长鼻类动物,化石主要产于我国,具有浓厚的中国特色。它可能起源于500 万年前的华北,并在100 万年前于华南灭绝。与食性较广、既食草又食树叶的亚洲象不同,中华乳齿象可谓象类中的贵族,它主要摄食嫩叶。

图5 人字洞遗址的中华乳齿象化石 (2021 年,供图:王元)

位于长江以南的人字洞动物群具有我国南、北动物区系过渡带的特点,动物群中北方类型动物占有较大比例。这表明,200 多万年前我国东部地区曾有过一次明显的降温事件,导致北方的中华乳齿象开始由北向南扩散,并在长江南岸的繁昌演化出新的种类。

人字洞遗址的保护利用合作新模式

2018 年以来,芜湖市繁昌县人民政府多次召开人字洞遗址保护开发利用工作专题会议(图6),就启动人字洞遗址保护利用工作进行了部署和安排,着力将其打造成在国内外具有一定知名度的考古文化遗址公园,加强文旅融合,使其成为长三角文化旅游的新亮点。

图6 繁昌区政府举办人字洞主题座谈会

2019 年12 月,繁昌县人民政府与中科院北古所签订了长期战略合作协议,深入开展院地合作,时隔十余年后重新启动“人字洞遗址的发掘和综合研究”项目。双方共同在繁昌建立“中科院古脊椎所(即:中科院北古所)人字洞遗址科考工作站”和“中科院古脊椎所繁昌科研科普基地”,持续推进人字洞遗址的考古发掘,深入开展研究和科普宣传等工作。中科院北古所组织科研团队从2020 年开始连续三年在人字洞及周边区域进行考古发掘和地质古生物调查(图7),发掘出大量石制品、骨制品和动物化石,不断探索该遗址的科学研究价值,其科研团队扎实的发掘和研究工作使人字洞遗址新一轮的考古发掘成果在2020 年和2021 年连续入选了“安徽重要考古新发现”。

图7 人字洞遗址考古发掘现场(2022 年5 月)

人字洞遗址的文化公园式开发前景

近年来,繁昌区政府积极推进人字洞遗址的保护工作,并于2021 年5 月完成了对遗址周边围岩的抢险加固工程,以确保人字洞遗址文物本体的安全。人字洞广场的环境景观整治工程计划于三年内完成,将分区域(草原型和森林型)展示人字洞遗址发掘出土的17 个种类古动物的68 个塑像,通过再现不同动物的远古生活环境,使展示场景具备科普性、戏剧性和趣味性(图8)。环境面貌的改善以及古动物复原塑像的展示将使遗址公园具有科研、科普、教育、游憩等多种功能,成为百姓参观休闲体验的好去处。

图8 人字洞古动物雕塑复原场景

此外,十四五期间,繁昌区政府还计划启动人字洞遗址博物馆(长江古生物及古人类博物馆)和多媒体展示中心等建设工程,积极申报国家考古遗址公园,力争将人字洞遗址建设成为国内一流且具有国际影响力的高水准古生物和古人类考古遗产地。

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