《Nature Communications》:Technological innovations and hafted technology in central China ~160,000–72,000 years ago
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本文报道了位于中国中部丹江口水库区的西沟遗址(~160–72 ka),该遗址发现了核心石片、盘状石核等有组织石核剥片策略及复合工具证据,提供了东亚地区最早的装柄技术记录,揭示了中晚更新世古人类在环境波动背景下的复杂技术行为与适应策略。
长期以来,东亚地区的旧石器时代文化被视为一个相对保守的技术体系,缺乏非洲和西亚地区在晚更新世所展现出的行为复杂性标志,如勒瓦娄瓦(Levallois)等预定石核剥片技术、装柄(hafting)技术、标准化的骨器等。传统观点认为,重大的技术变革直到约4万年前(~40 ka)的晚更新世晚期才在东亚出现。然而,近年来中国境内的一系列考古发现正在挑战这一范式。位于中国中部秦岭山脉南北分界线、古北界与东洋界生物地理区交汇处的丹江口水库区,因其丰富的旧石器遗址而备受关注。西沟遗址的发现与研究,为了解中更新世晚期至晚更新世中期(约16万年至7.2万年前)古人类的技术与行为适应性提供了关键证据。
为了深入探究这一时期古人类的技术与行为,一个跨国研究团队对西沟遗址进行了系统的考古发掘与多学科分析。研究成果已发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。研究表明,该遗址的文化层堆积年代介于约16万年至7.2万年前,出土的2601件石制品展现了古人类复杂而多样的技术行为。
关键技术方法
研究综合运用了多种技术手段。年代学框架通过石英恢复OSL(ReOSL)测年技术建立。石制品分析采用技术-类型学与操作链(cha?ne opératoire)方法,结合三维重建和显微观察技术,重建石器生产与使用流程。微痕分析(use-wear analysis)结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和三维数码显微镜(3D DM),系统检测了工具的使用方式和可能的装柄证据。
研究结果
一、 有组织的石核剥片策略
西沟遗址的石器组合显示,古人类主要采用徒手硬锤直接打击法(Freehand hard-hammer percussion)进行石核剥片。技术策略兼具灵活性与组织性,既包括简单的多向、单向剥片,也出现了核心石片(core-on-flake)和盘状石核(discoid)等预定剥片技术。核心石片技术占比显著(20.8%–25.8%),表明古人类有意识地选择较大、较厚的石片作为坯材进行二次剥片,旨在高效获取小型锋利石片。盘状石核技术虽数量较少,但比例从底层到上层持续增加,其剥片策略旨在维持石核稳定性,以获得更多规整石片,显示出较高的石核开发利用程度。
二、 多样化的工具组合与早期装柄证据
工具组合以修整石器为主(86.8%–93.9%),类型多样,包括刮削器、钻器(borer)、凹缺器、锯齿刃器、尖状器等。部分工具,如钻器,其尖刃经过精心修整,形态标准。尤为重要的是,在所有文化层中识别出22件带有基部修整的工具,占工具组合的8.7%,这被认为是装柄行为的潜在证据。这些工具包括13件带柄部(tanged)或肩部(shouldered)的器物,以及9件带有钝背处理(backing)的器物。钝背处理旨在便于握持或与柄部结合。
微痕分析为装柄技术提供了确凿证据。两件带柄钻器的使用痕迹集中在尖部,表现为与旋转运动(如钻孔)相符的磨损特征,而在器物的近端和中部则发现了可能与柄部摩擦相关的线性摩擦痕(furrows)和抛光现象。研究表明其装柄方式可能包括插入式(male hafting)和并列式(juxtaposed hafting)。功能分析还揭示了工具用途的多样性,包括钻孔、雕刻、刮削、锯等,且存在一器多用现象,反映了工具使用的灵活性。
三、 技术创新的背景与意义
西沟遗址的技术创新并非孤例。将该遗址置于中国乃至东亚晚中更新世至晚更新世中期的宏观背景下,可以发现从约30万年前开始,该地区已经出现了一系列技术复杂化的迹象。勒瓦娄哇(Levallois)技术、奎纳(Quina)技术等预定剥片方法在西南地区出现,骨角器使用、赭石颜料应用等象征性行为也在多个遗址中被发现。这些技术创新与行为复杂化的出现,与古人类化石记录所显示的脑容量增大(如许昌灵井遗址出土的古人类颅骨)等形态演化相呼应,同时也与晚中更新世以来气候剧烈波动的环境背景相关联。在相对温暖湿润的海洋同位素阶段5(MIS 5),遗址分布密度增加,技术多样性也达到顶峰。
结论与讨论
西沟遗址的研究表明,在距今约16万年至7.2万年的中国中部地区,古人类已经掌握了包括核心石片、盘状石核在内的有组织石核剥片策略,能够生产多样化的小型修整石器,并使用了先进的复合工具装柄技术。这些发现挑战了东亚旧石器文化“长期稳定、缺乏创新”的传统观点,表明在晚中更新世至晚更新世中期,该地区的古人类已经具备了与旧大陆其他地区相媲美的复杂技术能力和认知水平。这项研究为了解东亚古人类在晚第四纪气候波动背景下的技术适应与演化路径提供了关键证据,强调了区域文化发展的多样性与复杂性。