田園洞的發(fā)現(xiàn)

“已經(jīng)快要三個月了，為林場尋找水源的工作還沒有一點進展?！碧飯@林場的經(jīng)理嘆了一口氣，又繼續(xù)和幾個員工一起在山上尋找可用的水源。林場高昂的灌溉費用一直是個難題，經(jīng)理希望能夠找到新的水源，為林場開辟出自己的灌溉系統(tǒng)。這天下午，當他來到半山腰處，抬眼望去，忽然發(fā)現(xiàn)不遠處有一個黑漆漆的小山洞，洞口很小，僅容一人進出。洞口附近看起來濕漉漉的，里面會不會有泉眼呢？他立刻取來手電，照亮了小山洞，發(fā)現(xiàn)沒有危險后就拿著鐵鍬鉆進了山洞。山洞的內(nèi)部出乎意料的大。他來不及仔細觀察洞中環(huán)境，當即開始在洞穴地面上挖掘，滿心希望看到水從地下涌出。

挖著挖著，經(jīng)理不斷看到一些或大或小的黃白色碎片出現(xiàn)在翻開的土層中。他撿起一片仔細觀察，覺得它們好像不是石頭，更像是骨頭。他一下子感到后背發(fā)涼，很多可怕的故事浮現(xiàn)在腦海，一種莫名的恐懼感籠罩在心頭。但他很快定了定神，想到林場北邊不遠就是著名的北京周口店古人類遺址，挖出的這些碎骨頭會不會也是化石呢？經(jīng)理撿起手邊的一些骨片裝進袋子，幾天后來到了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所。經(jīng)過鑒定，這些骨片絕大部分是古代動物的化石。

2003年，以同號文研究員為領隊的工作隊對這個山洞展開了系統(tǒng)的發(fā)掘工作。在挖掘過程中，大量晚更新世人類化石的出土表明，有史前人類曾在這個山洞生活過，山洞的發(fā)現(xiàn)也因此變得意義重大。鑒于田園林場在山洞的發(fā)現(xiàn)和挖掘工作之前對于山洞的保護工作，這一山洞被命名為“田園洞”，同年被命名為周口店北京人遺址第27地點，成為中國又一處重要的古人類遺址。

周口店遺址位于北京城西南約50公里處的房山區(qū)境內(nèi)，背靠太行山脈，面向華北平原。自1927年進行大規(guī)模系統(tǒng)發(fā)掘以來，周口店遺址共發(fā)現(xiàn)不同時期的各類化石和文化遺物地點27處，出土了大量的古人類化石、石器、更新世動物化石、用火遺跡等。圖/視點小寶

田園洞人什么樣

起初，田園洞的地質年代被估計為約1.8萬年，與毗鄰的山頂洞遺址的年代相近，這令人十分興奮。眾所周知，山頂洞遺址出土的3個人類頭骨與周口店的北京猿人頭骨一起于抗戰(zhàn)期間丟失，令中國古人類學家們扼腕相嘆。在挖掘過程中，考古人員滿心期待在田園洞能夠發(fā)現(xiàn)人類頭骨化石，來彌補山頂洞人頭骨化石丟失這一巨大的遺憾。迄今為止，田園洞已經(jīng)出土了大大小小的人類化石三十多件，大多比較破碎，除了一件不完整的下頜骨和幾顆牙齒之外，沒有發(fā)現(xiàn)頭部骨骼。這些化石在形態(tài)上大多與現(xiàn)代人別無二致，但在某些化石上，研究人員還是發(fā)現(xiàn)了一些差別，這些差別意外的與歐洲現(xiàn)代歐洲人祖先的近親，同樣生存于晚更新世的尼安德特人化石的特征有著相似之處。

發(fā)現(xiàn)于1856年的尼安德特人是人類最早發(fā)現(xiàn)的古人類化石，也是最著名的古人類之一。一份2011年的研究表明，非洲之外的現(xiàn)代人都有保留了尼安德特人的遺傳信息。圖/nationalgeographic.com

經(jīng)過對一塊人類骨骼化石的放射性¹⁴C年代測定，這批人類化石的地質年代被確定為距今4.2-3.85萬年前。這個年代使得田園洞人代替了山頂洞人，成為歐亞大陸東部最早的在形態(tài)上與現(xiàn)代智人一致的古代人類化石記錄。

人類的發(fā)展從距今六七百萬年的撒海爾人（尚有爭議），經(jīng)歷了地猿，原初人，南方古猿，能人，直立人，早期智人和晚期智人的發(fā)展過程。直立人以前的人類祖先一般被認為僅生活在非洲，從直立人開始離開非洲，來到了歐亞大陸。在中國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的最古老的人類化石是云南省元謀縣出土的距今約170萬年的兩顆門齒，和大家熟悉的距今50萬年的北京猿人都屬于直立人，大荔和金牛山人屬于早期智人。晚期智人與現(xiàn)代人在體質特征上幾乎沒有差異，被稱為“解剖學上現(xiàn)代的人”，在田園洞人發(fā)現(xiàn)之前，山頂洞人是最早的東亞晚期智人。現(xiàn)在，田園洞人以早于山頂洞人一萬多年的年代當之無愧的取而代之。

對于人類進化來說，科學家們最感興趣也最方便研究的是兩條DNA，一個是單純來自母系的線粒體DNA，另一個是只有男性擁有，單純來自父系的Y染色體DNA。圖中黃線和藍線分別為這兩種DNA顯示的人類遷徙路線，遺傳學研究結果顯示：現(xiàn)代人類擁有共同的祖先，而“亞當”和“夏娃”生活在非洲。圖/nationalgeographic.com

在現(xiàn)代人類起源的問題上，非洲起源說認為，現(xiàn)在世界上各個角落的現(xiàn)代人都是非洲現(xiàn)代型人類的后代。這一理論因為得到來自遺傳學方面證據(jù)的支持，也是目前有關現(xiàn)代人起源的最有影響的學說。田園洞人被發(fā)現(xiàn)以后，反對非洲起源說的考古學家認為，其或許可以扮演起“非洲起源說”挑戰(zhàn)者的角色。因為中國在這段時期，沒有足夠證據(jù)表明人類有很大的遷徙活動，所以田園洞人可能就是現(xiàn)代中國人的祖先。

田園洞人住哪兒

田園洞出土的大量化石為研究晚更新世東亞人類的形態(tài)提供了大量研究材料，除了對人類化石本身的研究，古代人類的生存環(huán)境狀況也是古人類遺址的重要研究項目。古環(huán)境學要從遺址中尋找蛛絲馬跡來推測當?shù)毓糯沫h(huán)境狀況，是一門精細而前沿的學科。“周口店田園洞古人類生存環(huán)境研究”項目的負責人、北京自然博物館的李瀟麗博士向我們介紹了從田園洞遺址中得到的古代環(huán)境信息。目前，田園洞的古環(huán)境學研究主要集中在洞穴發(fā)育和環(huán)境變化方面。李瀟麗說，除了出土的哺乳動物化石能反映當時的環(huán)境以外，洞中的地層沉積序列、不同位置樣品的磁化率以及黏土礦物的種類等，亦可以揭示出當?shù)貧夂蛟谒娜f年前的變化情況。

距今大約4萬年前的地球，正好處于末次冰期中一個相對溫暖時期，相當于深海氧同位素第3階段，這時候的北京-華北平原地區(qū)溫暖濕潤，有著大片的草甸草原和森林草原，出產(chǎn)各種鮮美的果實。這里的各種梅花鹿，豪豬等至少三十多種動物安適平和的生活著。田園洞是北京西山上一個并不起眼的小山洞，處在燕山山脈向華北平原過渡的丘陵地帶，豐富的動植物和水資源為田園洞古人類的生息繁衍提供了難得家園。與周口店北京猿人相比，經(jīng)過數(shù)十萬年進化,田園洞古人類的身體與我們現(xiàn)代人已經(jīng)沒有太大差別，有著和我們大小相當?shù)哪X量。田園洞附近對他們來講是一片各類資源豐富，氣候適宜，更重要的是，他們可以在洞中躲避風雨和其他自然災害。田園洞人在這里一代代的繁衍生息，直到大約2萬年前，華北的氣候發(fā)生了變化，末次冰盛期的到來使得氣候變得寒冷，很多動物都離開了，洞穴中的空間也逐漸減小，田園洞人也隨之遠離了這里。

左圖中的田園洞位于周口店鎮(zhèn)的田園林場內(nèi)，在北京猿人遺址西南方向6千米處。右圖中的山頂洞于1930年考古人員清理北京人遺址南部邊界時發(fā)現(xiàn)，它是發(fā)育在石灰?guī)r中的一個溶洞。圖/zkd.cn

田園洞人吃什么

吃飽肚子也許是史前人類面臨的最重大問題，田園洞人是如何覓食為生的？人骨中的穩(wěn)定同位素分析可以為研究古代人類的飲食成分提供線索。飲食組成的研究主要包括C, N, S三種元素，分析δ¹³C可以了解古代人類的碳元素主要來源于C₃植物還是C₄植物；分析δ¹⁵N能夠為古代人類主要以素食還是肉食為主提供線索；對δ³⁴S分析則能夠了解他們的食物來源是以陸生還是海生生物為主。

中科院研究生院胡耀武博士的研究表明，田園洞人的骨骼元素成分分析結果顯示，其食物中包含了少量的C₄植物，而淡水魚可能在田園洞人的食物中占了主要位置。在時間和空間上都與田園洞人距離不遠的山頂洞遺址中，不少魚類遺存的發(fā)現(xiàn)也表明，這里的水域曾為晚更新世時期的古代人類提供了食物來源。在晚期智人的發(fā)展中，水生食物是否起到了推動作用？目前，學界對此尚存爭議。但胡耀武認為，無論怎樣，這樣的結果已經(jīng)表明，在人類食物結構的演化過程中，歐亞大陸上的晚期智人——也就是我們的老祖宗，此時已經(jīng)由簡單的狩獵-采集模式轉變?yōu)槎喾N資源的綜合利用。