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古代石器讲述的故事

不同的工具,会诉说不一样的原始人类进化故事。

布鲁斯·鲍尔

想象一下数万年后的情景,考古学家挖掘出一大堆20世纪的汽车残骸,并试图理解人类用这种奇怪的东西做什么。

在研究人员检测土壤包裹着的汽车外壳和散乱的内部引擎后,宣布这是一个古代宗教祭坛。他们的推断来自于一些碎片化文本,其主要描述20世纪广泛的对汽车的崇拜。杰出的科学家可能会提出,这些祭坛通常是在底特律生产,然后被他们的主人改造成适合的崇拜对象。大量的论文,将根据尾翼和行李架等工件的存在与否,来对祭坛进行分类。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):Stone: J. Shea, Justin pargeter/stony brook univ.; Swiss Army Tools: ljpat/iStockphoto, adapted by E. Otwell

阿舍利手斧,距今约170万年,像瑞士军刀一样具有多种功能。

美国费城宾夕法尼亚大学的考古学家哈罗德·迪布尔称,他非常喜欢用这种未来式的戏剧方式,讲解古代石器的现代研究。他的观点是,人类祖先如何制作和使用石器工具的研究假设还有很长的路要走。从很久以前的行为,可以很容易得出合理的解释。但是要严格地验证这些解释是比较困难的。

科学家在发现一些碎裂的石头时,会根据石头的形状和年代进行分类,放入所谓的“工具产业”中。多样化的工具产业被分别用来定义特定的文化和人口。研究人员会根据石器工具的制作过程,对其进行评估,同时对工具制造的作用进行具体分析,比如,砍伐植物,切割动物肉片。综上所述,这些证据都可以用来,重建智人和尼安德特人等原始人在欧亚非大陆的相互作用过程。

迪布尔称,现有证据使得研究人员有信心,将福特斑马(福特公司为应对石油危机和日本小型车,推出的廉价车,但是汽车油箱安排在后座下部,一旦有中等强度的碰撞就会引起爆炸,且引发了多次汽车爆炸事件)视为神圣遗迹,当前的进化场景构建多参考这一思路。大多数情况下,研究人员挖掘出的石头,多是古人丢弃的。没人能确定这些物品,是有具体用途的最终版本工具,部分完成的工具,破旧的工具还是工具制造过程中的垃圾。迪布尔坚称,考古学家长时期认为,虽然一些石器经过额外打磨,但也不能表明这个石器是已经制造完成的,并可以作为工具使用。

他还补充到,根本没有理由直接推断出,石器工具产业能够定义特定的古代文化和人口,比如定义尼安德特人。更糟糕的事实是,因为一些石器不能很恰当地分类到传统工具产业中,所以从考古遗址中挖掘出来的很多碎石,都被忽视了。

对过去持有的片面的观点,使得研究人员很容易去假设。比如,在4万至20万年前,西欧、南亚、阿拉伯半岛和北非都被某一工具产业垄断,但不能对这种假设太肯定。

迪布尔称,考古学家根据碎片化的基础,来构建人类进化的故事。

迪布尔等人不满足于用石器工具来解释人类进化的现状,他们尝试放弃石器,建立新的方式来理解人类进化过程。他们正在试图寻找隐藏的线索,来解释石头制成工具的古代习俗,在非洲和非洲以外的地区如何使用这些方法,以及工具制造知识如何在族群间传播。

一些考古学家认为,在所有这些问题得到解释后,原始人类进化过程将可以得到澄清,并且可以在很大程度上预测不可知的过去。当在相对局限的地区发现大量石器时,石器工具产业仍然能够提供一些有价值的见解。

如果可以发现一种新方法,那么就可以发现不同地区的工具制造者之间的关系,这种关系在先前的研究中被忽视了;还可以发现人类在何时,以何种方式离开非洲,在全球各地定居。研究人员正在重新理解,石器工具是如何与原始人类进化联系在一起的。比如研究古代DNA的进化遗传学家,他们可以构建一个框架来解释最新的分子发现。

去除糟粕

分析石器工具的新方法,挑战了考古学长期的传统。19世纪末20世纪初,考古学用石器工具产业这种方法来描述单个欧非遗址的考古发现。美国纽约州立大学石溪分校的考古学家约翰·谢伊称,因为这一方法缺乏正规的流程,来更新分类,所以类别变得越来越臃肿。在每个石器工具产业内,包括在广泛的地理范围内发现的各种石器工具。每一广泛的地理分布范围内,在同时间段内,有两种或两种以上的原始人类物种。

在中东不同遗址发现三角尖石器,距今约4万至20万年,研究人员都在猜想这些石器工具是智人还是尼安德特人制造的。也许每个物种各自发明了相同的工具。如果将中东的考古发现归类到石器工具产业中的某一类,就不会产生这样的问题。

谢伊对这些已命名的石器工具产业,有自己独特的称呼,他将这些称之为有害物质。在他看来,这些石器工具背后隐藏的东西远远多于其揭示的古代石器制造者。不断迁移的狩猎采集者,会在热带草原和森林中,制造不同种类的工具。有害物质会以同样的方式,将同一环境中不同原始人类的工具聚集在一起。

谢伊称,有害物质在石器时代的人类中,不占据独创性地位。石器时代的人类用不同方式,设计泪滴形手斧,凿开锋利的岩石。

谢伊称,有害物质就像是考古学家的传家宝,我们不知道该用它们做什么,但是我们也不想扔掉它们。

谢伊认为,现在其中一个传家宝需要立刻抛弃。在2014年11月出版的《国际第四纪》上,他呼吁抛弃莫斯特工具产业。莫斯特工具命名于1883年,位于法国莫斯特洞穴。莫斯特工具以三角形石尖和石块为代表,这些工具使得工具制造者能够捣碎锋利的器件。欧洲、阿拉伯半岛、印度和北非遗址都发现了莫斯特工具。这些考古发现可追溯至4万至20万年前。这一时期,智人和尼安德特人占据了大片的土地。

谢伊称,莫斯特文化标签在过去的130年里,没有任何扩展,变得毫无意义。中东莫斯特工件,包括乌龟壳形状的核心(勒瓦卢瓦核心)和三角片边缘。法国莫斯特工具是椭圆形边缘,大型的双刃剑手斧。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):Used with permission by J.Shea/copyright reserved,Adapted by E.Otwell

制作石器 从左上至左下,图示描述了石头处理的过程,主要是用石锤来敲打一块表面经过处理的石头,使之成为有锋利薄片的工具。

中东莫斯特工具,可分为两三种类型,多出土于尼安德特人和古人类化石遗址。争论的焦点在于某种原始人类是否借鉴其他物种的工具制造技术,还是每个物种自行制造工具。

新墨西哥大学的考古学家劳伦斯·施特劳斯称,科学家试图通过莫斯特工具类型,来揭开相当混乱的人类关系。

谢伊也提出抛弃最古老的工具产业,即距今260万年的阿舍利。阿舍利工具产业,最有名的是距今170万年的泪滴形手斧。即将于2016年出版的大学教科书中,谢伊提出来一种基于核心工具制造技术的识别系统,而非根据相似工件的形状或者假定的重建步骤来辨别。260万年以来,石器款工具的使用,主要是根据岩石破碎和磨制的九种方式而来。比如,岩心和薄片被放在硬表面上,被捣碎,以便和另外的石头分离,碎成小块。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):J.Shea, J.Pargeter

4万年前,人类和尼安德特人制造的莫斯特工具。后期的工具包括奥瑞纳刀片和细石器。

谢伊使用这种方法,分析50个古代遗址的石器工具。他认为,随着时间的推移,一些新的制造石器的方法逐渐产生,但是很少的方法会被永远地抛弃。160万年前,人类物种进化成直立人,能够进行长途旅行,工具开始变轻,便于携带,具备多种功能,类似于今天的瑞士军刀。

如果工具制造的新技术产生时,旧技术仍然维持使用,那么5万年前,人类从“原始”发展到“现代”的观点即是错误的。人类这种发展历程,反映在石器工具产业中。

谢伊称,这种观点简直是胡说八道。专业的工具制造并不需要专业的头脑。早期智人设计的工具,包括磨石和箭头在内,都越来越适合日常生存。对于人口规模扩大的群体,他们逐渐掌握这些技术创新,并迅速地传播这些知识。谢伊称,进化研究中最简单的方法,低估了我们祖先的能力。

恢复重建

美国明尼苏达大学的人类学家吉尔伯特·托斯特文称,我们低估了人类祖先学习和分享工具制造技术的技巧。他断言,石器时代中东人,深刻影响着欧洲中部的工具制造方法。新兴的研究石器工具的方法,使这种影响逐渐显现。

托斯特文也如谢伊般,拒绝石器工具产业这种分类方法。他提出一种新方法,有助于揭示一种工具风格如何从一个族群转移至另一个族群。过去的50年里,欧洲的研究人员,一直在试图重建不同遗址中的石器工具。研究人员将碎石至完整的工具制造过程中涉及的步骤进行定义,通常包括操作过程或还原顺序,然后将这些石器工具进行分类。托斯特文称,类似于有害物质,有些类别从不显示工具制造方法如何从一个族群向另一个族群转移。

托斯特文是一名狂热的燧石敲击者,或者是石器工具制造者。他咨询他人的研究,思考今天的人们如何将岩石捣碎,制成矛尖或其他物品。托斯特文还是一名哈佛大学研究生时,师从谢伊,学习了人生第一次燧石敲击课程。谢伊是一名经验丰富的燧石敲击者,被邀请来展示石器工具制造的基础知识。

托斯特文将石器工具制造过程,分为五种类型的行为。他认为,最重要的是,重建这些在古代传播的行为方法。这些行为都是可以习得的,比如有人近距离观察,练习动作。托斯特文称,每个制造过程,都会在石器工具上留下印迹。

经验丰富的燧石敲击者在制作矛尖或者其他石器工具时,首先将一块石头或者核心定向,以特定的方式进行修剪。然后,工具制造者决定如何用石锤进行敲击,适当除去一些石块,这步涉及敲击的角度和现场的敲打。第三步,燧石敲击者决定从核心处移除部分石块,一种方式是,从中心向外敲打。第四步,采取措施将石块分离成块状或片状,使之变薄或成矩形。最后,边缘、点和其他工具特性被进一步塑造和强化。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):Used with permission by J.Shea/copyright reserved, Adapted By E.Otwell

研究人员通常按照石器工具产业来分析石器工具,但是4万年前,石器工具产业数量越来越多。一些考古学家认为,这种分类方法,已经不能很好地说明古代人口流动和相互作用。世界各地在每个年代范围内又有很大不同。

2012年,托斯特文在《看到岩屑》中,描述他如何测量和比较石器工具上这种可以习得的标记。这些石器工具来自中欧、东欧和中东18个遗址。石器工具可追溯至3万年至6万年前。这期间,尼安德特人逐渐进化成智人。

托斯特文非常意外地发现了,那一时期早期和后期,中东工具制造过程的差异。研究人员通常将这些工具作为石器工具产业的一部分。

托斯特文总结,共同的工具制造技术集群,联合了4.7万年前的中东工具以及中欧4.1万年前的工具和东欧3.8万年前的工具。托斯特文坚称,有尖的三角形石器和其他工具的相似之处,可能是由于中东工具制造者和欧洲工具制造者之间紧密的联系而形成。3.8万年后,这些中东的工具,在欧洲已经走进了死胡同。自此,矩形片等工具广泛流行于欧洲智人间。一个多世纪以来,考古学家将这些石器工具归类为旧石器工具产业。托斯特文在2013年火奴鲁鲁古代人类社会会议上,展示了进一步的分析。他推测,中东人或者尼安德特人制成三角形飞矛,投掷物品。后来这些工具,被矩形旧石器飞矛取代。他称,我们非常有必要找出,为什么只有旧石器工具产业在欧洲能够传播开来。

在北非

托斯特文根据习得部分来划分石器工具,这引发了进化研究中最具争议的问题,即人类是何时以及如何走出非洲的。

法国波尔多大学的考古学家埃莉诺·谢里称,7.5万至13万年前,北非各种智人向东迁移,抵达阿拉伯半岛。她和同事在分析古代温度和降雨量数据后,发现四个包括湖泊和植被的东西像走廊一样贯穿北非撒哈拉沙漠。

谢里及其同事在2014年10月出版的《第四纪国际评论》上发文称,基于托斯特文划分的五种工具制造习得行为,研究人员比较了北非17个遗址中4700件石器工具,表明修饰石尖的相关方法,向东传播到每一个地理走廊。她称,移民在北非长途跋涉时,转移定居点时,会略微更改制造工具的方法。

谢里推测,广泛分布在北非的人类最终离开了这片大陆。她的研究团队在阿拉伯半岛6个遗址进行石器工具挖掘,这些工具非常类似于北非的工具,至少可追溯至7.5万年前。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):Photos: J.Shea, J.Pargeter; Illustrations: Used with permission by J.Shea/copyright reserved, Adapted By E.Otwell

约翰·谢伊的方法侧重于对石器工具进行技术分析。分类主要是基于九种工具制造方法,以上是其中三种。这个方法将取代长期使用的石器工具产业分类法。

那时北非的工具通常可归类为三种石器工具产业:阿梯尔工具、莫斯特工具和努比亚工具。谢里称,这三种石器工具产业集合了太多的石器工具,将不同集群的工具与大陆的地理走廊联系在一起。在她看来,托斯特文的方法,是建立将古气候和生态环境结合的模型,跟踪工具制造技术的传播和人口远距离的迁移。

她的研究结果,挑战了2013年发表在《美国国家科学院学报》上的文章观点,即6万年前,人类第一次离开非洲,主要是通过沿海线路,从东非,经阿拉伯,至南亚。英国剑桥大学的考古学家保罗·梅拉斯领导的研究小组在以上地区也发现了相似的石器工具产业。

谢里称,6万年前人类走出非洲是非常吸引人的故事,但是人类的扩散比这更复杂。她将古代石器与特定的石器工具联系在一起,表明7.5万年前,人类来回穿梭于北非和阿拉伯的定居点,同时不断调整工具制造风格。

谢里声称,在长途跋涉中,人烟稀少,不同族群之间的交配零星松散。在大规模人群中,限制交配会抑制遗传多样性。她还补充到,古遗传学家须谨记,古代非洲人DNA差异,会被错误地解读为人口剧烈下降的标志。谢里称,古代DNA可以厘清不同人口之间的进化联系,但是无法完整地描述人口的迁移以及如何与外界接触。

他国工具

美国宾夕法尼亚大学的迪布尔教授,也如谢里及其同事般,期望能够看到考古学家改善石器工具分析方法。但是他对传统方法和新方法都持怀疑态度。迪布尔称,今天的人们无法知道,远古人类或其他原始人所认为的比较合适的工具制造技术。

他称,石器工具的他国属性,使得研究较为困难。

西欧尼安德特人遗址,出土了形状完好的岩石,为研究提供了较好的案例。研究人员对这些考古发现及其起源进行研究,发现尼安德特人在长途跋涉时,甚至远达100公里以外,会携带重新塑形的三角岩石,不规则形状岩石和其他石器工具。法国国家史前博物馆的考古学家阿兰·蒂尔领导的研究小组,在2013年《人类进化》杂志上刊发了这一研究。研究小组使用微观证据,分析法国27个尼安德特人遗址的石器工具,从1000多块岩石中跟踪这些石器工具的起源。

科学家发现,很多考古学家没有将这些物品视为工具。尼安德特人经常会运送一些小件的不规则碎片,这些难以引起科学家的关注,但是他们运送的手斧和对称形状的工具就被调查者视若珍宝。

蒂尔的研究小组还发现,尼安德特人还会在旅途中捡拾破碎的燧石。这些燧石上有明显的切割和刮的痕迹。研究人员总结到,这些智人的近亲,对石器工具应该是什么样的没有一成不变的规则。

迪布尔领导的实验,在过去20年中发现,有很多的方法能够制作出同样的石器工具,使得研究变得更为复杂。相比于复杂的制作工具方式,简单的制作工具方式可能更为进步。这和谢伊的观点相符合,即人类进化过程中,精神复杂性并没有明显的发展。

迪布尔研究团队将合成骨骼制成的锤子和其他材料,黏附到汽缸上。这个设备可以把锤子,分裂成小石块般的碎片。研究人员可以通过控制众多因素,来影响碎片的形状,比如核心形状,锤击速度和角度等。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):Courtesy of E.Scerri et al

埃莉诺·谢里的研究团队称,北非的河流湖泊形成于7.5万年前,人们跋山涉水穿过这片大陆。虚线表示拥有相似石器工具的族群,在不同位置的流动。虚线两端的箭头表示两个方向的流动。

迪布尔研究团队发现,通过简单地调整平台角度或者用骨锤轻轻敲击核心区,可以获得又薄又细的碎片。研究人员认为这种碎片,反映了5万年前人类智慧和工具制造技术的突破。

现今的燧石敲击者会使用各种方法,来制作手斧、石核和其他工具。迪布尔称,但是古代石器制造者,作为有经验的燧石敲击者会采用一些独特的方法,而这些方法又难以在今天直观地重现。

他称,燧石敲击者希望能够获得高质量的岩石,产出漂亮的工具。古代原始人在制作工具时,会尽可能快速而又轻松地完成工作。

产业标准

尽管现今的分类方法受到种种批判,但是一些研究人员仍然使用传统的石器工具产业。

考古学家杰弗里·罗斯称,当在某一限制区域,发现大量形状独特石器工具时,按照石器工具产业来划分,会比较通俗易懂。

美国新泽西州浪人研究所的罗斯和美国南卫理公会大学的考古学家安东尼·马克斯确认了五种工具产业。5万至10.6万年前,智人在阿拉伯半岛间断性地制造了这些工具。2014年,研究人员在德国考古学年刊《第四纪》上总结到,在250个考古遗址中,有数以万计的石器工具,这些工具体现出各种将岩石制造成长尖和其他物品的方法。

罗斯称,阿拉伯最古老的石器工具,和北非尼罗河流域的狩猎采集者制造的古代工具非常类似。罗斯和马克斯的研究,呼应了谢里的观点。他们推测,5万年间游牧族群不停地在非洲和阿拉伯之间往返,而地理走廊中的湖泊和池塘为了应对气候波动,会不断地扩张和消退。

美国斯坦福大学的人类学家理查德·克莱恩称,虽然莫斯特文化广受诟病,但是这一分类不能被排除。克莱恩称,目前无法确认,不同遗址中相似的工具是由单人还是多人制成的。在他看来,50年前定义的莫斯特石器工具是有局限的,但是谢伊和托斯特文等研究人员还未提出更为完善的分类方法。

美国康涅狄格大学的考古学家丹尼尔·阿德勒称,现在迫切需要通过有意义的方式,将石器工具与原始人类进化联系在一起。阿德勒及其同事发现,33万年前,西亚和非洲原始人类会在石器制造中精心地添加石片。阿德勒称,如果西亚和非洲人口独自习得莫斯特工具制造技术,还制作170万年前的阿舍利手斧,那么传统的石器工具产业和特定的原始人类物种之间的相联系,就比较有意义。

因为这些问题的存在,所以了解史前生活依然遥不可及。但是这并不意味着,未来的研究人员将面临比敲击岩石更复杂的工具。未来很多年后,考古学家可能会发掘出20世纪的汽车,将其认定为宗教祭坛,并命名为雪佛兰或丰田。 fsIp2+47he6dVR8RevmMU77ccMNYlK+Sr4tneYAl+YVD6xdRNMHjbQAmwjHYAYBd

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