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北京猿人頭蓋骨發(fā)現(xiàn)90周年,中科院學(xué)者:化石丟失是心結(jié)
上個世紀二三十年代,在北京房山區(qū)周口店一個叫龍骨山的地方,出土了一批生活在六七十萬年前的已經(jīng)石化了的人類,這就是北京猿人。龍骨山上有很多的洞穴,其中一個洞就叫做猿人洞,1929年12月2日,裴文中先生從猿人洞里發(fā)掘出第一個北京猿人的頭蓋骨。從猿人洞總共發(fā)掘出了40個左右的北京猿人的個體,有頭骨、體骨、牙齒等等。他們的頭骨扁平,眉脊粗壯凸起,而且沒有像我們這樣凸起的下頜。研究表明他們的腦量平均在1088克左右,介于現(xiàn)代人跟黑猩猩之間。雖然北京猿人的腦袋比較原始,但肢骨跟現(xiàn)代人差不多。女性的身高在一米五六左右,男性要更高一點。
北京猿人已經(jīng)能夠制作和使用工具,而且會用火,所以他們是具有文化能力的遠古人類。我必須要強調(diào)一點,北京猿人不是一個個體,也不是一個家族,而是大概在距今30萬到70萬年之間,生活在周口店乃至華北地區(qū)的一些季節(jié)性遷徙移動的人群,我們在演化階段上叫他們直立人。他們并不總是在洞穴里生活著,只有少部分人在洞穴里生存過,留下化石供我們今天發(fā)掘和研究。

人類演化是單向、直線的嗎?
學(xué)術(shù)界很早就得出過結(jié)論,北京猿人是中國乃至東亞人的祖先。當時學(xué)術(shù)界已經(jīng)達成了一個共識,最初的人類是從非洲起源的,他們經(jīng)過不同的演化階段,到了直立人的時期開始走出非洲,向世界各地遷徙擴散,北京猿人這個支系就到達了東亞,在這個地方生存繁衍開枝散葉,最后演化成今天的中國人、東亞人。而在歐洲與北京猿人大概同一時期的海德堡人,演化成尼安德特人,后來又變成今天的歐洲人。當時學(xué)術(shù)界就提出來,人類的演化是一個多地區(qū)進化的模式,在不同的地區(qū)由不同的古老型人類向現(xiàn)代人類演化。
1987年,有三位西方遺傳學(xué)家提出一個新的理論,他們認為大約20萬年前,非洲誕生了一支新的人類,在距今十萬到五萬年左右,這支新的人類從非洲沿著海岸線從南方自西向東遷徙,所到之處把原來的人類徹底替代了,原來的人都滅絕了,我們就是從非洲出來的這支人類的后代。這應(yīng)該說是一個單純的學(xué)術(shù)研究,但是后來演變成媒體炒作的熱點,還向地緣政治的方向發(fā)酵。
但并不是所有的學(xué)者都認同現(xiàn)代人類出自非洲這一說法,至少有一部分中外的人類學(xué)家還堅持認為,多地區(qū)進化應(yīng)該是現(xiàn)代人演化的一個重要的模式。
在多地區(qū)進化學(xué)說的基礎(chǔ)上,吳新智院士還發(fā)展出“連續(xù)進化附帶雜交”的假說,這個假說認為在中國和東亞地區(qū),人類的演化是連續(xù)的,沒有發(fā)生過中斷,而以北京猿人為代表的直立人后來演化成我們現(xiàn)代的人類。但其間由于外來人群的遷徙,與本土人群交流,發(fā)生過混血,所以是以連續(xù)進化為主、基因交流為輔的。不過這項理論與出自非洲說相比,一直居于下風(fēng),被很多人批評是狹隘的民族主義。
這個局面在2010年發(fā)生了改變。在被認為已經(jīng)滅絕的尼安德特人的化石上,人們破譯了他們的基因,破譯后與現(xiàn)代人基因相比較,發(fā)現(xiàn)尼安德特人沒有真的滅絕,在歐亞人的身上還有他們的遺傳物質(zhì),他們也是我們祖先的一部分,雖然他們留下的基因比較少。
無獨有偶,在西伯利亞阿爾泰一個叫丹尼索瓦的洞穴里,人們發(fā)現(xiàn)了一個人手指的一小塊骨頭。這個小骨頭起了大作用,從上面破譯提取到了DNA之后,學(xué)術(shù)界非常驚訝,因為這是一個跟已知人類完全不同的一個新的人種,被命名為丹尼索瓦人。而且丹尼索瓦人也沒有滅絕,現(xiàn)在大洋洲的一些島嶼上有他們的后代,甚至還發(fā)現(xiàn)歐亞人,尤其東亞人的身上還有他們的基因。
最近在《Nature》上發(fā)表了一篇文章,報道在菲律賓的呂宋島發(fā)現(xiàn)了一些人的骨骼,測定的結(jié)果是他們生存在五萬到七萬年前,這些人體非常特殊,矮小,特化,很原始,有學(xué)者就推測他們應(yīng)該就是以北京猿人為代表的直立人的后代,到島嶼上連續(xù)地演化,但最后特化了。這種現(xiàn)象以前就被發(fā)現(xiàn)過,在印度尼西亞的弗洛里斯島發(fā)現(xiàn)過一群小矮人,弗洛里斯人生活在大概五萬年之前,年代很近,但他們保留的特征特別原始,跟北京猿人也差不太多。而且后來在中國的云南馬鹿洞和廣西隆林發(fā)現(xiàn)了一萬年左右的人的化石,他們頭骨上表現(xiàn)出的性狀也是非常原始的。
這些現(xiàn)象說明什么呢?就是人類的演化不是簡單的單向、直線的模式。在過去很長時間內(nèi),地球各地存在了一些不同的古老型的人類。有些古人群被認為滅絕了,實際上他們留有后代,我們身上有他們的基因,而我們的祖先應(yīng)該是很多當時生存的這種古老型人群共同構(gòu)成的。
北京猿人是我們的祖先嗎?
假如我們知道北京猿人實際上是30萬到70萬年之間,生活在華北地區(qū)的一種不斷遷徙移動的、不斷演化的直立人的人群,那應(yīng)該說他們很可能是我們的祖先。
在中國和東亞發(fā)現(xiàn)了很多早期的人類的化石,像元謀人、藍田人及后來的山頂洞人,他們都表現(xiàn)出一脈相承的連續(xù)演化的性狀,沒有發(fā)生過中斷,也沒有發(fā)生過外來人群整體替代所應(yīng)該有的一些解剖學(xué)性狀的一種突變。
從文化的特點來說,我們也能得出這種結(jié)論。在中國乃至東亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)的石器,與歐洲、西亞還有非洲發(fā)現(xiàn)的石器比較,有相似性,但更多的是不同。東亞地區(qū)石器所代表的人類的技術(shù)、文化以及行為方式,跟西方是有所區(qū)別的。
有人說,把北京猿人的化石做個DNA的提取和測序,再跟現(xiàn)代人比較一下不就解決問題了嗎?事實沒那么簡單,因為那么古老的時代,化石一般都保留不了DNA,無法提取。
還有人說北京猿人是直立人,我們是智人,彼此是兩個人種,有生殖隔離,這種說法非常不靠譜。什么是生殖隔離?兩個生物群體的異性之間能夠相互進行基因的傳遞,能夠生兒育女,而且他們的兒女還能繼續(xù)繁衍后代,這叫一個物種,否則就不是一個物種。最典型的例子就是馬跟驢,馬跟驢能夠進行交配,生的孩子是什么?是騾子,但騾子不能生騾子,所以馬跟驢就不是一個物種。
但如果把物種的概念和生殖隔離的概念放到人的身上,就出問題了。我們知道人類起源已經(jīng)有700多萬年的歷史了,經(jīng)歷了像地猿、南方古猿、能人、直立人、早期智人、晚期智人這些階段,這些階段也被稱為不同的人種,比如直立人種、智人種。但這些所謂的人種是根據(jù)他們的化石的形態(tài)變化劃分出來的,我們根本不可能從化石的形態(tài)上得知他們存不存在基因交流,存不存在生殖隔離,人種概念絕不同于物種的概念。
他們是食人惡魔嗎?
學(xué)術(shù)界并沒有從人類化石和文化遺存上提取到北京猿人相互獵食的證據(jù),學(xué)術(shù)研究也不能證明人類的演化經(jīng)歷過那樣一個黑暗血腥殘酷的時代。
北京猿人被說成可能是食人惡魔,最早還是研究北京猿人的科學(xué)家魏敦瑞先生提出來的。他發(fā)現(xiàn)有的北京猿人頭骨和下頜骨在未變成化石之前已經(jīng)破碎,于是推測北京猿人當時彼此相互殺害,拋棄四肢,將人頭積存在洞里;他還發(fā)現(xiàn)在周口店出土的北京猿人化石出現(xiàn)非常矛盾的性狀,頭骨呈現(xiàn)的是原始的性狀,而肢骨表現(xiàn)的是進步的性狀。他由此認為,當時這個地方生存著一種原始人和一種進步的人,進步的人很可能就把原始的人給吃掉了,于是就出現(xiàn)了北京猿人可能吃人的假說。
但后來的研究完全否定了這種推斷,在人類演化的歷史長河中,身體各個部位進化的速率不一樣,頭骨就是進化得慢,甚至現(xiàn)在還保留著一些原始的性狀,而肢骨進化得快,所以周口店地區(qū)根本沒有兩種人,就是一種人。
而且學(xué)術(shù)研究也沒有在周口店發(fā)現(xiàn)人吃人的證據(jù)。有些頭骨上出現(xiàn)一些破碎的痕跡,或者頭骨跟身體的骨骼比例不協(xié)調(diào),更多是因為埋藏的過程中發(fā)生了一些情況,比如說石頭的砸擊、動物的啃咬,還有風(fēng)化的降解作用。
他們真的很笨嗎?
北京猿人的骨骼確實比較粗碩,但他們并不笨。我想舉兩個例子,一個是北京猿人的石器。大家看照片可能覺得比較簡單原始,但其實分了好多種類型,包括刮削器、尖狀器、石錐、石鉆。有人覺得,你說它是石器它就是石器嗎?這些爛石頭到底有什么用?為了解決這些問題,我們做了一系列研究,其中最重要的手段,一個是模擬實驗,另一個就是在顯微鏡下觀察使用的痕跡,以此來推測它們的功能。
通過研究發(fā)現(xiàn),這些石器確實很多都作為工具被使用過,而且是在特定的部位以特定的方式使用。比如石錐或者石鉆,它的尖部就有因使用導(dǎo)致的磨損或者磨圓,主要作用是用來加工木器和骨器。還有一項發(fā)現(xiàn)非常有意思,有一件標本的尾部出現(xiàn)一些痕跡,這些痕跡意味著它曾經(jīng)被裝柄來使用。這個柄,無論是木頭、骨頭還是鹿角,跟石器本身發(fā)生過摩擦,產(chǎn)生了這些痕跡,因此我們得知當時的北京猿人已經(jīng)能夠制作這種復(fù)合工具了。復(fù)合工具是比較高級的一種工具,所以北京猿人其實是遠比我們想象要聰明的一個群體。
另一個例子就是用火。1929年年底,裴文中先生在周口店發(fā)掘的時候就發(fā)現(xiàn),在文化層里有一些燒骨、燒石,后來的發(fā)掘又進一步證明,周口店遺址里有些層位中存在著集中的灰燼和被燒過的材料。這些材料被拿到巴黎去做化驗分析,得出的結(jié)論是它們含有游離碳,當時認為這就是用火的證據(jù),所以在很多的論文和教科書上都寫明,周口店保留了人類最早的有控制地用火的證據(jù)。
但這個結(jié)論在上個世紀80年代中期受到了西方學(xué)術(shù)界的挑戰(zhàn),尤其是一些著名的學(xué)者。像美國賓福德先生這樣的學(xué)者發(fā)表文章說,周口店北京猿人遺址根本不存在原地用火的證據(jù),固然有一些燒過的骨頭、石頭,但它們可能是從洞外滾落下來的,因為這個地方根本就不是猿人之家,只是一個裂隙,人可能會失足掉進來,一些石器、用火的證據(jù)也會被風(fēng)吹進來,或者被水帶進來。這里的灰燼可能是自然火產(chǎn)生的,或是鳥類的糞便發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的,總體上是把北京猿人用火的證據(jù)給否定了。
這項研究學(xué)術(shù)界一直在進行,我們斷斷續(xù)續(xù)得出一些結(jié)論,基本上都是確定北京猿人用火的證據(jù)是可靠的,而且不僅僅是中國的學(xué)者,西方很多學(xué)者也堅信這一點,但是,我們還需要拿出更堅實的證據(jù)。
我主持的一個團隊從2009年開始對周口店遺址進行了新一輪的發(fā)掘,尋找更堅實的用火證據(jù)就是我們一個重要的學(xué)術(shù)目的。我們非常幸運地取得了重大的收獲,發(fā)現(xiàn)了當時人類原地用火時用石頭圍擋起來形成火塘的結(jié)構(gòu),這屬于非常明確的證據(jù)了。同時還發(fā)現(xiàn)了一些原地埋藏的燒骨、燒石、灰燼,一些石灰?guī)r塊因為長期的高溫?zé)疽呀?jīng)變成石灰了。
我們還運用現(xiàn)代的科技手段對這些證據(jù)做進一步的檢測分析,比如磁化率分析和紅度分析。在我們懷疑是火塘的部位,發(fā)現(xiàn)非常異常的磁化率和紅度的信號,比同層的其他部位,包括洞外地表的堆積信號都顯著地高出很多倍。而要達到這種強度的信號,這里火的溫度應(yīng)該要達到700℃,而自然火的溫度一般最多達到300℃,所以這是一份非常堅實的用火證據(jù)。
我們得出結(jié)論,北京猿人能夠制作使用工具,而且是復(fù)雜的工具,還能夠用火,所以他們是很聰明的一個群體,他們不見得一定要滅絕。
到底是獵人還是被獵殺者?
是他們吃了動物,還是他們被動物給吃掉了呢?這個問題也要具體分析。周口店遺址非常復(fù)雜,在某些層位,尤其是上文化層,我們叫它第四層,出土了人類化石、石器、用火的痕跡,還有大量的動物骨骼。這些動物骨骼有共同的特點,一是絕大部分是食草類動物,主要是鹿類,另一個就是這些骨骼大部分都比較破碎,而且身體部位是不完整的,有些骨骼上面還有人類工具切割的痕跡和用火燒烤的痕跡,所以在這個時期應(yīng)該說北京猿人就是狩獵者,但并不是所向無敵,狩獲的動物主要還是溫順的食草類和比較小型的慢型爬行的動物。
在北京猿人個別的骨骼上面有動物啃咬的痕跡,這是否就證明這些人是被動物給吃了呢?我們現(xiàn)在不得而知,沒有明確的證據(jù)。因為這些痕跡可以是在人死后被動物啃咬的,即使個別的北京猿人曾經(jīng)被劍齒虎等猛獸猛禽給吃掉了,也不能認為當時的人類生存能力低下,還處于食物鏈的低端,因為今天還照樣有人類偶爾被老虎給吃掉。
一個相關(guān)的問題是,周口店遺址是北京猿人的洞穴之家嗎?這個遺址有很高的剖面,是不同時期堆積起來的,從70萬年到30萬年之間:這里有很多層位,有的層位,比如剛才說過的第四層,發(fā)現(xiàn)了人類活動的各種跡象,這個時候這個洞穴是人類的家園。
但是在有些層位,比如說第十一層到第十三層,出土了很多比較完整的洞熊、鬣狗的骨架,還有一些食草類動物的殘肢,另外還發(fā)現(xiàn)了成層的鬣狗糞便,而基本上見不到人類的化石和人類的文化遺存。這說明什么?這個時候人類不在這個地方生活。所以簡單地說周口店遺址是北京猿人之家還是洞熊之家、鬣狗巢穴,都是過于片面的。
化石在哪里,還能被找到嗎?
北京猿人的化石,包括山頂洞出土的人類化石,都在二次世界大戰(zhàn)的時候丟失了。從我了解的信息判斷,北京猿人的化石可能有三個去向。一個是它們在戰(zhàn)亂中被徹底毀掉了;再一個就是可能在日本藏匿著;還有一種可能性是流落或者存放在中國的某個地方,目標地點包括北京、天津和秦皇島。至于說它們隨著哈里森號或阿波丸號沉入海底,或者是被運去了美國,這些說法我認為完全可以被排除。
雖然不斷出現(xiàn)一些線索指向化石藏匿在日本,一些學(xué)者,包括我在內(nèi),利用到日本學(xué)術(shù)交流考察的機會尋找過,但都無果而終,因為得不到日本政府和相關(guān)人士的配合,進行不下去。
至于國內(nèi)這條線索,我們一刻也沒有停止過追尋,但至今也是一無所獲,有的是因為線索不靠譜,有的是因為地形地貌發(fā)生了巨大改變,比如傳說有幾個埋藏裝著人類化石的箱子的地方,現(xiàn)在變成了百貨商場或住宅區(qū)。
北京猿人是我們的一個心結(jié),只要他有1%的希望還在世,我們就要付出100%的努力去找到他們。
最后我想說的是,周口店遺址不是一個死掉的遺址,它還是一個科研基地,我們還在對它進行發(fā)掘和研究。這個遺址從1937年停止大規(guī)模發(fā)掘以后,形成了40多米的一個陡峭的斷崖。這個剖面非常陡直,而且剖面上出現(xiàn)了一些裂隙,隨時可能會有坍塌的危險。為了解決這些問題,我們開展了搶救性的發(fā)掘,發(fā)掘面積只有20平方米,把瀕危的部分挖掉,搶救里面可能埋藏的珍貴的文化遺產(chǎn),另外就是把遺址調(diào)整到一個合適的角度,使它能夠長期地保存下去。
但周口店遺址實在太敏感了,一旦在這個地方動土就會被認為是在挖掘新的北京猿人化石,尤其是頭骨,想成名成家。無論如何,我們還是按照計劃去發(fā)掘,從上部往下發(fā)掘,這是一個非常艱苦而且?guī)в酗L(fēng)險的過程。我們的確沒有找到北京猿人的化石,但是我們發(fā)現(xiàn)了很多的材料,包括有詳實的埋藏學(xué)信息的石器、動物化石和堅實的用火證據(jù)。這樣的發(fā)掘和研究以后還會進行下去。
北京猿人是直立人的一個代表性的分支,在人類演化史上,尤其是東亞人的起源演化研究上具有極其重要的地位。我們不必因為北京猿人是發(fā)現(xiàn)在中國的周口店,可能是我們的祖先,就去抬高美化他們,也更不必因為現(xiàn)代人起源這種理論沖擊了他們原有的地位,而丑化和貶低他們。
(原標題:北京猿人頭蓋骨發(fā)現(xiàn)90周年,中科院學(xué)者權(quán)威解讀我們的祖先)





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