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北京人很Cool——铝铍埋藏测年将北京人的生活年代置入寒冷的冰河期
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2010-06-13 阅读:4744次 【字体:

    
      3月12日出版的英国《自然》杂志上,发表了南京师范大学地理科学学院沈冠军教授和合作者历时五年多的研究成果:Age of Zhoukoudian Homo erectus determined with 26Al/10Be burial dating。该文根据最新的测年结果,认为北京人在周口店生活最早可以追溯到77万年前,这个年代不仅比学术界普遍认可的提前了20多万年,更是将北京人的生存环境置于了冰河时代之中。因此,《自然》杂志上特地刊登了北京人的头骨图片,并用黑体字写道“Beijing man was cool”
  一个更精确的时间
  长期以来,在古人类—旧石器考古学研究领域中,年代的测定一直是个关键性的、争议较大的难题,各种手段都存在着一定的局限性,年代测定的结果也有着相当大的不确定性。再加上我国古人类遗址在测年上“先天不足”,在非洲古人类遗址中广泛用于测年的、能更精确见证遗址时间的火山灰,在我国的旧石器遗址中很难找到。“年代测定,对古人类研究起着至关重要的作用。”高星说,“年代的准确性,对研究不同地区的古人类间的演化过程、时序和迁移路线等方面,可以起到决定性的作用。”
  从周口店的测年历史看,“距今四五十万年”的结论,是在80年前遗址发掘之初,由古生物学家根据同时发掘出的动物化石而推测出的结果,此后随着地质测年方法的兴起,周口店成为多种测年法的研究热点。质谱铀系测年法曾被应用于周口店的年代测定,得出第1/2层约40万年、第5层约60万年,但这一结论尚未被普遍接受,同时铀是一种衰变周期很短的元素,因此可测定年代的上限只有60万年。
  此次用于周口店的测年手段,是古人类研究领域在最近几年刚刚开始采用的一种新方法,这种被称为铝铍埋藏测年法的手段,最早用于地貌研究中,测定河流下切速度。2003年,该方法被成功应用于南非一个古人类遗址的年代研究,其结果发表于《科学》杂志。“文章发表后,我们马上意识到,它有可能为我国古人类遗址的年代研究带来新的契机。”沈冠军说,“这种方法可以用来测定上百万年遗址的年代,所需材料为石英矿物,在我国古人类遗址中,也相对容易找到。”
  此次在周口店所提取的样本是取自遗址下部的第7~10层石英砂,和三件早年出土于第8~9层的石英质石制品,其结果得出了相互一致的结论:距今77万年,误差8万年。
  一个更寒冷的时代
  本期《自然》的封面上赫然印着“一个更冷的新年代”的注解,高星说,推进二三十万年,在古人类学研究上,也许不是什么惊人的时间差,而这二三十万年,对北京人来说,却有着非同一般的意义。本期《自然》配发的一位国外学者的评论文章也指出了这一点。文章说,这个时间将北京人生活的环境,移向了一个更寒冷的时代。
  到目前为止,从全球古人类遗址的分布上看,绝大多数的遗址分布在温暖的地带,比如南非、东非、印尼的爪哇岛以及我国南方地区。周口店位于东亚大陆靠北的区域,北京猿人一直是古人类中的“耐寒一族”,为古人类对寒冷气候的适应能力提供一个难得的研究范本。此次测年的新结论则进一步改写了北京人生存的气候条件。从年代上看,四五十万年前,正是被学界称为间冰期(两个冰期中的暖期)中最温暖的时段,而77万年前则处于一个相对比较寒冷的时段。气候环境的改写,使得古人类学者需要重新认识古人类对环境的适应能力。
  以用火为例,长期以来对周口店发现的用火的遗迹,中外学者一直有着不同的解释,中国学者普遍认为,是古人类有控制地主动用火。而从上世纪80年代以来,国外一些学者提出了可能是自然野火,甚至可能是动物粪便“变质”留下的痕迹。高星认为,此次测年结果对应的气候条件,将使更多学者重新考虑人为用火的可能,毕竟77万年前的气候条件,对北京猿人的耐寒能力,提出了更巨大的挑战。
  周口店上层的年代由于时间较近,目前对其的年代争议较少,普遍认为是三四十万年前。此次测年结果说明,古人类在这里生活的时间,远比人们原先想象得更长久,可以为研究人类的演化、行为、认识提供更丰富的信息,甚至可以建立起一个几十万年间人类演化的序列。此外七八十万年前,正是我国古人类化石材料少,“缺环”很多的一个时段,此次测年的结果,在一定程度上填补了这个“迷失的环节”。
  有望开创新天地
  尽管此次测年结果意义深远,而且得到了国际同行的认可,但在沈冠军看来,其中有不少问题有待提高。从测年精度上看,误差正负8万年,在以往各种地质测年方法中,已属相当精确的范围。而沈冠军对这一误差却依然表示遗憾,目前使用于铝铍埋藏年龄法的设备,诞生于上世纪80年代,其性能还在不断地改善,特别是铝26的精度,还有望进一步提高。他说,随着设备条件的改善,应该有望在10年间将这一精度提高到正负4万年。
  在此次测年成功后,铝铍埋藏年龄法将更广泛地应用于我国早更新世遗址的年代测定上,然而,由于受青藏高原隆升的影响,我国地表侵蚀速率普遍较高,石英矿物在地表受宇宙射线照射的时间较短,为铝铍埋藏年龄法的应用带来了困难。沈冠军表示,这也是这个方法在未来需要致力研究解决的问题。而对那些有条件进行测定的早更新世地点,待天气转暖,新的野外考察季到来时,将开始进行采样。
  对周口店古人类研究而言,除了测年打开了一个新窗口外,高星表示,从1996年起进行的物理勘探和钻探工程,也带来了不少令人欣喜的发现:龙骨山西坡地下存在以前不为人知的洞穴或裂隙,有的洞穴可能适宜古人类居住,具有潜在的考古和科学价值。很有可能,周口店这处古老的遗址,在它被发现80周年之后,又进入一个在科学上取得创新突破的新的周期。
 
 
 
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