时间:2016年11月30日
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最早的预制石核揭示古人类技术与认知能力的演化

发布时间:2017-07-11 10:45:32     浏览次数:

近日,英国皇家学会 Royal Society Open Science 杂志在线发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所李浩与南非金山大学 Kathleen Kuman,南非比勒陀利亚大学 Matt Lotter,美国宾夕法尼亚大学 George Leader 和南非开普敦大学年代学家 Ryan Gibbon 的合作研究成果。通过对出土于南非北开普省早期阿舍利遗址(Canteen Kopje site)的西维多利亚(Victoria West)石核的分析,研究者证实了古人类在距今约100万年,就已经熟练掌握了预制石核技术,并利用从预制石核上剥取的大石片制作手斧、薄刃斧等阿舍利工具。这是目前世界上报道的最早的预制石核技术,对于重新认识和评估早期人类技术、认知能力的演化及其复杂性形成过程具有重要意义。
  
石核是古人类用来剥取具有锋利刃缘石片的母体,剥下的石片可供直接使用或进一步加工成各类工具。而预制石核是通过一系列预先设计的剥片步骤,对石核形态进行有计划的修型,并最终剥取具有稳定形态石片的一类石核。预制石核的出现,标志着古人类在石器技术、认知能力等方面的显著进步。目前,预制石核技术的年代主要集中在旧石器时代中期,即距今约30万年以来,其中以勒瓦娄哇预制石核最为典型。
  
西维多利亚(Victoria West)石核最早发现于南非中部瓦尔河流域的旷野遗址中,年代一般认为在中更新世(< 78万年)。对于此类石核的技术特点,目前存在较多争议:一些学者认为属于原始勒瓦娄哇(proto-Levallois)技术,一些学者认为是与勒瓦娄哇平行(para-Levallois)的一种预制技术。2009年开始,南非金山大学考古学系组织对瓦尔河流域 Canteen Kopje 遗址的野外发掘,从河流相地层中出土一批西维多利亚石核标本。初步铝铍埋藏测年结果显示,这些石核的年代为距今100万年左右,是世界上已知最早的预制石核。
  
中科院古脊椎所李浩等利用高精度三维 CT 扫描方法对这批石核标本进行了定量技术和形态分析,深入探讨这类石核的剥片组织策略,及其反映的古人类技术和认知能力的演化。研究指标主要包括:石核剥片面与预制面的不对称程度、石核远端与侧边的弯曲度、石核形态的几何形态测量分析。结果显示,西维多利亚石核在剥片的组织上表现出明显的空间体积概念(Volumetric Concept),即在剥取最终的大石片之前对整体石核形态进行过有目的地预制。这一预制过程主要是通过打制出上下两个不对称、功能上不可互换的面,以及维持远端和侧边的弯曲度来实现的。这与旧石器时代中期勒瓦娄哇石核体现出的体积概念非常相似。但是,两者之间也有明显不同:与具有多样性剥片方式(优先型、循环型、对向型等)的勒瓦娄哇石核相比,西维多利亚石核用来剥取最终石片的方式单一,均为优先型;西维多利亚石核最终剥片时选择的打击方向也相对固定,所剥取的优先型石片均为侧边打击(side-struck)石片,即石片技术长轴小于技术宽轴;几何形态测量结果显示西维多利亚石核的形态接近于手斧毛坯的形态,即近端宽、远端缩窄的汇聚形;西维多利亚优先型石片大多被进一步加工成手斧、薄刃斧等阿舍利大型工具,而勒瓦娄哇石片通常直接使用或加工成各类小型工具。因此,不同于勒瓦娄哇技术,西维多利亚技术是旧石器时代早期阿舍利技术体系中独自发展起来的一类早期预制石核技术。
  
认知能力的演化是古人类研究领域极富挑战的课题之一。近年来,不断有学者提出新的假设来探讨早期人类认知演化的动因和过程,比如工作记忆假设、身份辨识假设、社会大脑假设、视觉显示假设等。距今约100万年的西维多利亚石核的发现和研究,为相关讨论提供了坚实的考古学材料。系统化、标准化的预制石核概念版型在古人类大脑中的存在,反映了西维多利亚石核制作者进步的抽象思考能力,以及社会群体中成功的教育-学习机制。从石器操作链的角度看,西维多利亚预制石核并不是一个孤立的技术过程,而是由相互关联的不同部分组成的,其中包括前期对原料的获取和选择、后期对大石片的修理和加工等。这一完整的操作链条反映了古人类深入的计划性和预见性,是大脑工作记忆时间延长的实证。相关研究表明,人类工作记忆的延长与大脑前额叶的发育有直接关系,而这一脑形成过程又可能与社会复杂性的增加密切相关。由人群规模扩大和人际间亲密性加强所产生的社会复杂性,进而成为进步的西维多利亚石核技术在100万年前的古人群中传承的主要原因。
  
该研究得到中科院率先行动“百人计划”(C类)、中国-南非双边旧石器合作项目、中科院战略性先导科技专项项目(批准号:XDPB05)的支持。

图1. 南非北开普省(黄色) Canteen Kopje 遗址地理位置图(a,b)及遗址地层剖面图(c,d)(李浩供图)

图2. 西维多利亚(Victoria West)石核的定位及相关定量指标测量(李浩供图)

图3. 基于标志点的西维多利亚石核几何形态分析(李浩供图)

图4. 西维多利亚石核举例(黄色箭头代表预制过程中的剥片方向;红色箭头代表优先型大石片的打击方向)(李浩供图)

图5. 西维多利亚石核举例(黄色箭头代表预制过程中的剥片方向;红色箭头代表优先型大石片的打击方向)(李浩供图)

来源:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所