溫暖潮濕，周圍水草豐沛，林木茂盛，動物種類繁多——這是位於雲南省的甘棠箐遺址30萬年前的模樣。在這塊理想的棲居地，古人類不僅狩獵，還採集鬆子、榛子等植物果實並用木質工具挖掘地下植物根莖等作為食物。

數十萬年過去，由中國科學家主導的多學科團隊對甘棠箐遺址發掘出土的35件保存完好的、年代約為距今30萬年的木器以及與木器伴生的文化遺存包括大量石制品、骨角器、動物化石、植物遺存和用火遺跡進行研究。研究表明，該遺址出土的木器和鹿角“軟錘”刷新了東亞地區同類工具的最早紀錄，在世界范圍內的舊石器時代遺址中也實屬罕見。這一成果日前在線發表於國際學術期刊《科學》。

古老的植物遺存是如何被保存下來的？

甘棠箐遺址位於雲南省，坐落於撫仙湖南約5公裡的一處自南向北流淌的小溪西側的坡地上，海拔1836米。遺址發現於1984年，1989年做過首次考古發掘，出土大量石制品和動物化石及木質材料。2014—2015年和2018—2019年兩個野外考古季，該遺址被再次發掘，出土了豐富的石制品、動物化石、木質材料、植物種子和用火遺跡。本次發表論文的研究材料即來自對該遺址新近的兩次考古發掘。

遺址出土大量保存完好的木質材料和植物種子。前者包括加工成特定形態的木器、樹木枝杈、木屑炭塊等，后者包括多種喬木、灌木、藤本及草本植物的種子，還有孢粉類微體植物化石。其中依據掃描電子顯微鏡下觀察到的木材解剖特征，制作木器的樹種主要為鬆屬。更多的植物遺存為果實和種子，后者達數萬粒，目前被識別出60多個屬。

“如此大量的植物遺存被完好保存下來，這在舊石器時代遺址中十分罕見，因為植物材料很容易腐爛降解，不易形成化石變成考古標本，論証其年代的古老性和埋藏條件及古人類生存的環境背景成為研究的關鍵問題之一。”論文共同通訊作者、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員高星說。

到底如何保存下來？通過地貌、地層和埋藏學的多指標分析，研究團隊揭開了謎底——甘棠箐遺址位置與環境特殊，人類活動時期形成的沉積物主要為河湖相堆積，是古撫仙湖湖岸河湖相沉積的結果。遺址在飽水、穩定的環境和快速埋藏的條件下保存了大量有機質材料。木器等有機物被埋藏在富含有機質的潮濕黏土地層中，缺氧環境造就了木器及其他有機質材料得天獨厚的保存條件。

如何確定這些木器是人類制作和使用的工具？

數據顯示，甘棠箐遺址出土近千件木質材料，其中35件被鑒定為人工加工的木器，樹種來源主要為鬆屬，約佔70%，顯示了人群對針葉材樹種的偏好性利用。

“這些木制工具形態多樣，32件有明確的人工修理痕跡，被加工出可以用於挖掘的尖端。其中兩件為需雙手持握的大型挖掘棒，4件具有獨特的鉤狀尖刃，可能用於切斷植物根系﹔其余則為可單手持握的小型挖掘工具。”高星說。

為論証這些木器是否真的是人類制造並使用的工具，研究團隊開展了痕跡分析、殘留物分析和實驗模擬等專項研究。肉眼觀測和在顯微鏡下的微痕分析表明，其中19件標本保留明顯的因削枝修型和削尖加工使用端而留下的削刮痕，17件尖端表面存在因使用而產生的磨光條痕和斷裂破損跡象。這些痕跡出現在特定部位並具有方向性，是確鑿的人類加工與使用的証據。

據高星介紹，多數木器的尖端保留土壤殘留物，從其上提取到一些植物的澱粉粒，進一步証明這些木器的主要功能是挖掘可食性的地下植物根莖。刃部拋光條痕、斷裂磨損等証實該批工具被高強度使用過。

為進一步論証這類木器能被舊石器時代人類用簡單的石器加工制作並具有挖掘的功能，考古隊開展了針對性的模擬實驗。在實驗中，研究人員使用與遺址中相似的燧石打制石片和砍砸器，成功復刻了9件木器，並加工出16個類似出土木器的尖端。其中10個尖端被用來做掘土和挖掘植物根莖的實驗。該實驗成功模擬復原了用石器加工木器並用來挖掘植物根莖的過程，而且木器上的加工與使用痕跡和出土標本很相似，輔証了遺址出土的木器是人類制作和使用的具有特定功能的工具。

簡朴的石器背后隱藏著哪些信息？

據介紹，除了木器，遺址還出土了數量豐富的石制品，包括石核、石片和刮削器、尖狀器，原料主要為小型燧石團塊。其中刮削器居多，個體都很小，加工痕跡局限在刃口部位，疤痕非常細小而連續。

為何該遺址的石器如此細小？原料調查和技術分析解開了這個謎團——該地區缺乏石器原料，在5公裡的范圍內無法獲得石料以制作石器，只能在遠處尋找原料，把已經加工成形並且便攜的小型石器帶入遺址並進行使用。在研究團隊看來，木器在該遺址的出現，應該是古人類因石料資源匱乏而用木質工具取代石器功能的選擇策略的結果。

高星表示，該遺址的石器多數標本外觀簡朴，類型單調，符合中國乃至東亞舊石器時代早中期簡單石核—石片石器的文化特點。但一些標本上出現精細的加工痕跡，修疤連貫均勻，表明古人類具有精致加工工具的能力。

“與木器、石器伴生出土的材料中有4件用鹿角殘段制作的角錘，打擊端具有明顯的使用痕跡。其中一件小角錘呈短圓柱形，在兩端都有因敲琢而產生的使用破損痕跡。用木頭、骨骼、鹿角等軟質材料做成的打擊工具被稱為軟錘，用軟錘打擊加工的石器修疤平整、勻稱，刃口鋒利，器體規范，是古人類石器技術發展成熟的重要標志。”高星說。

研究結果表明，這些石器應該被古人類用來加工木器（尤其是尖部）、肢解獵物。木器上的削刮痕跡和動物骨骼上的切割劃痕，清楚地說明了這一點。

遺址出土約30萬年前木器意味著什麼？

從研究價值和學術意義上來說，甘棠箐遺址出土約30萬年前木器意味著什麼？

研究團隊認為，遺址在原生地層中出土了豐富的木器、石器、骨角器及動物化石、植物遺存和用火遺跡。這些材料充分展現了古人類生產、生存方式的多樣性和復雜性。豐富的動、植物遺存，對研究古人類生存的環境背景和狩獵採集對象、行為方式和食譜等，提供了不可或缺的材料與信息。同時，該研究成果多方面改寫了學術界對於舊石器時代人類生存能力與方式和東亞舊石器時代文化特點及其成因的認識。

在高星看來，甘棠箐遺址出土的數十件木器是一項世界級的重大考古發現。由於木材是有機材質，易分解腐爛，對於埋藏環境和保存條件要求嚴苛，舊石器時代保存下來的木質遺存十分稀少，舊石器時代早中期的木制工具更為罕見，現有的証據僅在非洲和歐亞大陸西部有少量發現。“甘棠箐木器是目前東亞最早者，不僅填補了國內舊石器時代木制品研究的空白，同時對探討木器的起源、加工技術、功能、演化發展過程具有重大意義。這批木器加工與使用痕跡清楚，用於對植物食材挖掘的功能特點明確，對於認識東亞舊石器時代人類的文化與技術特點和認知、適應生存能力與方式，具有重大的學術價值。”高星說。

值得關注的是，長期以來，學術界流傳“東亞竹木器假說”，認為東亞地區古人類在舊石器時代高度依賴竹木器，那些相對簡單的石器的主要功能是制作竹木器，后者承擔人類生產生活的主要任務。但由於植物材料易於降解，考古界苦於無法找到相關証據，該假說一直處於理論探討階段。

“甘棠箐成組木器的出土，証明東亞遠古人類確實制作和使用過木器，大大拓寬了我們對早期木器加工技術和使用功能的了解，也使‘東亞竹木器假說’得到強有力的支持。”高星說。

延伸閱讀

如何測定遺址的年代

在遺址超出考古界常用的碳十四技術測年范圍的情況下，考古隊採用了包括古生物地層學、古地磁學、光釋光、電子自旋共振等方法做交叉測年和數據檢驗。最后依靠光釋光技術通過測定鉀長石礦物顆粒釋光信號，並結合對動物牙齒的電子自旋共振方法和貝葉斯分析模型，確定古人類在甘棠箐遺址活動的時間為距今36萬-25萬年。

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