北京田园洞遗址发现人类化石

北京田园洞遗址发现人类化石

田园洞穴位于周口店遗址区西南6公里处。在行政部门内，它隶属于东萨哈斯镇的黄山店村，并在北京的森林圈内。地理坐标为北纬39°39′31″,东经115°52′19″。洞口海拔174.5米。洞穴开口朝北北西方向。田园洞的化石最初是于2001年6月由北京市田园林场工作人员在其承包的林场内发现的。2003年,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所立项并由笔者带队对该地点进行了正式发掘。在发掘过程中,发现了一些人类化石和大量哺乳动物化石。2004年进行了再次发掘。田园洞最重要的出土物有晚期智人(Homosapienssapiens)化石和丰富的豪猪化石,田园洞动物群的优势种是梅花鹿;在该地点至今未发现石器,但发现了大量骨片,其中不乏人类加工的痕迹。田园洞古人类遗址的发现,打破了周口店遗址群区最近几十年的沉寂。这不仅是因为发现了与山顶洞时代较为接近的人类化石,更重要的是在周口店遗址核心区之外发现了人类化石地点。从而使我们增强了在周口店周边找到更多古人类化石点的决心和信心。最近有关田园洞遗址的学术研究工作在如下几个方面取得了一些进展。田园洞穴与现代人类的关系已发现的人类化石包括下颌骨(附多枚牙齿)、肩胛骨、肱骨、桡骨、胸骨、股骨、腓骨、跟骨、趾骨等不同解剖部位,总计34件。采用14C加速器质谱(AMS)方法,对田园洞人化石的地质年代进行了测定,其数据为4.2万年到3.85万年前,这是迄今在欧亚大陆东部从化石本身所测得的时代最早的现代型人类遗骸。尚虹等研究人员在2007的研究中发现,田园洞人下颌骨上前后齿比例居于现代型人类与著名的欧洲古老型人类——尼安德特人这一比例的重叠范围,而田园洞人指节骨、腕骨和胫骨的一些特征也更接近尼安德特人。最新研究结论是:很难相信现代型人类只是简单地从非洲向东方扩散,特别是在欧亚大陆东部发现的稍晚的古人类带有相似的混合特征。田园洞的化石存在从西方和南方来的基因流。研究还显示,田园洞人类化石有古人类代表——尼安德特人的特征,由此表示,中国早期现代人基因库中新增加了古人的成分,这意味着中国早期现代人并不完全来自于非洲。由此可推断,田园洞人化石存在南方和西方来的基因交流。这对重建东亚地区古老型人类向现代人的转化过程很有意义。由于国际上对古DNA研究的升温,有关专家也着手对田园洞的人骨及其他动物骨骼进行古DNA研究,因为,就其时代而言,田园洞的化石保存状况是十分有利于这方面研究的。目前已经采取了人骨和豪猪门齿等样品,分别在德国和澳大利亚的有关实验室进行分析研究。鞋、鞋人的限制食除了对田园洞人在比较解剖学及系统进化方面进行研究之外,还从其他方面来间接研究田园洞人的生存方式。Trinkaus,E和Shang,H在2008年发表文章,认为田园洞人是迄今发现的最早穿鞋的人,其根据主要是其脚部第一节趾节骨中段变得很纤细,与其较为粗壮的其他下肢骨骼很不相配。根据骨骼中碳、氮和硫等元素的稳定同位素含量,可以推断古人的食性;通过对“田园洞人”和相关的动物遗存进行碳和氮的稳定同位素分析,胡耀武等人2009年研究发现,“田园洞人”食谱中动物蛋白质含量非常高,而且非常高的氮同位素值表明“田园洞人”已经在大量食用淡水鱼类。为了证实这一观点,研究小组又对该遗址的陆生动物和毗邻的淡水鱼(源自约万年前的东胡林遗址)以及“田园洞人”的骨骼进行了硫同位素值测量,结果证实“田园洞人”食谱中的确有大量的淡水鱼存在。产石的豪猪和沟齿鼠迄今为止,田园洞遗址已发现的哺乳动物共有39种:非人类灵长类1种、食虫目3种、翼手目2种、兔形目2种、啮齿目12种、食肉目11种、偶蹄目8种。动物群中,梅花鹿占绝对优势,食肉类动物则很少。在田园洞动物群中,划时代意义的动物并不很多,至今尚未发现可靠的绝灭种类,但有些种类却值得关注,他们是果子狸、猪獾、鬣羚和沟齿鼯鼠,因为他们是首次出现于北京地区。这几种动物大约是在3万—1万年之间由南方扩散到北京地区的,其中沟齿鼯鼠、果子狸和猪獾一直延续到了现在。在田园洞出土的化石中,除人类化石之外,豪猪就是学术价值最大的了。该遗址出土了我国最为丰富的豪猪遗骸,包括头骨、牙齿、头后骨骼等,从其形态特征及大小判断,田园洞的豪猪应归入我国现生无颈鬃豪猪(Hystrixsubcristata)。碳14测年表明,豪猪在田园洞的存续时间介于3.05万—0.467万年之间,为更新世末期到全新世中期,是目前所知豪猪化石在我国北方地区的最晚记录。田园洞出土的沟齿鼯鼠也很有研究价值。田园洞出土的沟齿鼯鼠虽说不如山顶洞的完好,但也算丰富,这对进一步了解这类动物在北京地区的演化历史能提供有关信息。沟齿鼯鼠是一种我国特有的鼯鼠,不仅其现生类型分布十分有限,而今只发现于川西北山区和北京附近;其化石记录也很少见。该动物的最主要特征是具有宽大而带有刻槽的上门齿。通过这次研究,对沟齿鼯鼠的形态特征有了更深刻的认识,对其演化历史也有了新的认识,就目前的化石记录而言,沟齿鼯鼠是在4万年前左右迁徙到北京地区的。家庭洞穴的年龄结构及切变因素田园洞遗址出土的化石以碎骨和单个牙齿为主,表明遗址形成过程十分复杂。如果想搞清遗址的性质,必须对这些骨骼和牙齿做些分类学之外的研究。最近几年,主要做了优势种梅花鹿的化石统计学研究和对骨骼上保留的有关痕迹的研究等。从优势种梅花鹿的年龄结构推断动物的死亡方式,进而间接推断田园洞人的狩猎行为。李青等人从牙齿主尖釉质层、齿质暴露程度、齿窝封闭情况、齿冠的相对高度、咀嚼面的磨蚀程度及牙冠齿缘釉质层的联合程度等方面对田园洞梅花鹿的年龄结构进行了划分;研究结果显示,中年、青年个体占主体,其次为幼年和老年个体。这表明动物死亡的原因不是自然死亡,很可能是史前人类狩猎造成的灾害性死亡。就田园洞遗址的骨骼咬痕,笔者曾做了系统研究。主要从咬痕的大小和特征,一一与田园洞所发现的有关啮齿类动物的门齿进行了对比,发现田园洞的咬痕,不只是由豪猪造成,还存在很多其他很小的啮齿类咬痕。此外,对咬痕出现的规律也做了统计研究,发现在人类化石层中,几乎无动物啮咬痕迹,说明当时因人类居住而无啮齿类。Fernandez-Jalvo,Y和Andrews,P等人对田园洞人类和动物骨骼破碎原因进行了研究。结果表明,田园洞人骨骼的破碎归因于洞顶坍塌岩块的砸压;人类骨骼既不能反映食人行为,也不能表明刻意埋葬活动。而人类化石层中动物骨骼的破碎主要是古人类取食骨髓所致;所用工具就是洞内随处可见的石灰岩角砾。该项研究成果尚未发表。山顶洞与油田洞穴时至今日,山顶洞仍然是我国旧石器时代晚期最重要的遗址之一,尽管在此发现的人类化石早已下落不明。在山顶洞的下室和上室曾发现了3具相当完整的头骨和其他骨骼。上世纪三四十年代,魏敦瑞研究认为三个头骨分别代表今天居住在东亚、北极地区和南太平洋岛屿的三个人种。上世纪六十年代,吴新智研究指出三个头骨有一系列共同的形态特征如脑颅较长、较高、颜面部较矮、眼眶较低、外鼻孔较宽等;虽然有一些特征在个体之间变异比较大,但是仍旧属于同一个人群,即原始蒙古人种,他们是黄种人的祖先。近年的研究还发现,102号头骨眼眶外侧的形态反映其先辈可能接受过来自尼安德特人的基因。陈铁梅等研究者在1992年用加速器进行的放射性碳测出上室文化层和下窨的动物化石的年代分别是2.9万—2.4万和3.4万—3.3万年前。山顶洞人不仅在体质进化上很接近现代人,而且在生存适应及创造力方面都取得了长足进步。根据裴文中在上世纪三十年代的研究,洞内出土的鱼骨化石表明当时的人已学会捕捉长达80厘米的大鱼,出土的骨针表明他(她)们会缝制衣服,大量穿孔的兽牙和贝壳可能代表他(她)们的项链,打磨过的鹿角可能是他们的指挥棒,附着在人骨上的赤铁矿粉末可能意味着以一定的仪式埋葬死去的同伴或亲人。但山顶洞内发现的石器并不多,并且其加工技术和精细程度远远落后于同时期欧洲有关遗址出土的石器,却和北京猿人洞的石器很难区别。田园洞和山顶洞两个遗址有不少共同之处:首先,二者的堆积物很相似,主体堆积都是未胶结的含亚黏土的角砾堆积:其次,石化程度均较浅;第三,在动物群组成方面,两者有很多共有属种,并且有几个属种是首次出现于华北地区。山顶洞和田园洞动物群,都是以梅花鹿为主(山顶洞中还有虎和野兔也很丰富)。在田园洞动物群中,有27个种曾出现于山顶洞,占总数的69.2%;田园洞有24种动物仍存在于北京地区,占总数的61.5%,从统计数据看,田园洞动物群更接近山顶洞动物群。尽管在田园洞动物群中尚未发现绝灭种类的化石(并不代表在该地点从未有过绝灭种类,只是目前尚未发现而已),但两者都含有北方地区最早的沟齿鼯鼠和果子狸。此外,田园洞未有发现鬣狗、犀牛和大象等,这些动物在周口店的各个地点曾长期生活,直到山顶洞期;这些动物之所以在田园洞缺失,主要原因是田园洞所处位置太陡峭,这些特大型动物难以到达。田园洞和山顶洞也有很大差异,不仅表现在动物群组成方面,而且还表现在化石的保存状况方面。在田园洞,化石的保存状况较差,以骨片和单个牙齿为主,几乎无完整的化石发现。此外,在田园洞上部组合中,啮齿类对骨骼的破坏严重