人民日报海外版记者 赵晓霞
温暖潮湿，周围水草丰沛，林木茂盛，动物种类繁多——这是位于云南省的甘棠箐遗址30万年前的模样。在这块理想的栖居地，古人类不仅狩猎，还采集松子、榛子等植物果实并用木质工具挖掘地下植物根茎等作为食物。
数十万年过去，由中国科学家主导的多学科团队对甘棠箐遗址发掘出土的35件保存完好的、年代约为距今30万年的木器以及与木器伴生的文化遗存包括大量石制品、骨角器、动物化石、植物遗存和用火遗迹进行研究。研究表明，该遗址出土的木器和鹿角“软锤”刷新了东亚地区同类工具的最早纪录，在世界范围内的旧石器时代遗址中也实属罕见。这一成果日前在线发表于国际学术期刊《科学》。
古老的植物遗存是如何被保存下来的？
甘棠箐遗址位于云南省，坐落于抚仙湖南约5公里的一处自南向北流淌的小溪西侧的坡地上，海拔1836米。遗址发现于1984年，1989年做过首次考古发掘，出土大量石制品和动物化石及木质材料。2014—2015年和2018—2019年两个野外考古季，该遗址被再次发掘，出土了丰富的石制品、动物化石、木质材料、植物种子和用火遗迹。本次发表论文的研究材料即来自对该遗址新近的两次考古发掘。
遗址出土大量保存完好的木质材料和植物种子。前者包括加工成特定形态的木器、树木枝杈、木屑炭块等，后者包括多种乔木、灌木、藤本及草本植物的种子，还有孢粉类微体植物化石。其中依据扫描电子显微镜下观察到的木材解剖特征，制作木器的树种主要为松属。更多的植物遗存为果实和种子，后者达数万粒，目前被识别出60多个属。
“如此大量的植物遗存被完好保存下来，这在旧石器时代遗址中十分罕见，因为植物材料很容易腐烂降解，不易形成化石变成考古标本，论证其年代的古老性和埋藏条件及古人类生存的环境背景成为研究的关键问题之一。”论文共同通讯作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员高星说。
到底如何保存下来？通过地貌、地层和埋藏学的多指标分析，研究团队揭开了谜底——甘棠箐遗址位置与环境特殊，人类活动时期形成的沉积物主要为河湖相堆积，是古抚仙湖湖岸河湖相沉积的结果。遗址在饱水、稳定的环境和快速埋藏的条件下保存了大量有机质材料。木器等有机物被埋藏在富含有机质的潮湿黏土地层中，缺氧环境造就了木器及其他有机质材料得天独厚的保存条件。
如何确定这些木器是人类制作和使用的工具？
数据显示，甘棠箐遗址出土近千件木质材料，其中35件被鉴定为人工加工的木器，树种来源主要为松属，约占70%，显示了人群对针叶材树种的偏好性利用。
“这些木制工具形态多样，32件有明确的人工修理痕迹，被加工出可以用于挖掘的尖端。其中两件为需双手持握的大型挖掘棒，4件具有独特的钩状尖刃，可能用于切断植物根系；其余则为可单手持握的小型挖掘工具。”高星说。
为论证这些木器是否真的是人类制造并使用的工具，研究团队开展了痕迹分析、残留物分析和实验模拟等专项研究。肉眼观测和在显微镜下的微痕分析表明，其中19件标本保留明显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产生的磨光条痕和断裂破损迹象。这些痕迹出现在特定部位并具有方向性，是确凿的人类加工与使用的证据。
据高星介绍，多数木器的尖端保留土壤残留物，从其上提取到一些植物的淀粉粒，进一步证明这些木器的主要功能是挖掘可食性的地下植物根茎。刃部抛光条痕、断裂磨损等证实该批工具被高强度使用过。
为进一步论证这类木器能被旧石器时代人类用简单的石器加工制作并具有挖掘的功能，考古队开展了针对性的模拟实验。在实验中，研究人员使用与遗址中相似的燧石打制石片和砍砸器，成功复刻了9件木器，并加工出16个类似出土木器的尖端。其中10个尖端被用来做掘土和挖掘植物根茎的实验。该实验成功模拟复原了用石器加工木器并用来挖掘植物根茎的过程，而且木器上的加工与使用痕迹和出土标本很相似，辅证了遗址出土的木器是人类制作和使用的具有特定功能的工具。
简朴的石器背后隐藏着哪些信息？
据介绍，除了木器，遗址还出土了数量丰富的石制品，包括石核、石片和刮削器、尖状器，原料主要为小型燧石团块。其中刮削器居多，个体都很小，加工痕迹局限在刃口部位，疤痕非常细小而连续。
为何该遗址的石器如此细小？原料调查和技术分析解开了这个谜团——该地区缺乏石器原料，在5公里的范围内无法获得石料以制作石器，只能在远处寻找原料，把已经加工成形并且便携的小型石器带入遗址并进行使用。在研究团队看来，木器在该遗址的出现，应该是古人类因石料资源匮乏而用木质工具取代石器功能的选择策略的结果。
高星表示，该遗址的石器多数标本外观简朴，类型单调，符合中国乃至东亚旧石器时代早中期简单石核—石片石器的文化特点。但一些标本上出现精细的加工痕迹，修疤连贯均匀，表明古人类具有精致加工工具的能力。
“与木器、石器伴生出土的材料中有4件用鹿角残段制作的角锤，打击端具有明显的使用痕迹。其中一件小角锤呈短圆柱形，在两端都有因敲琢而产生的使用破损痕迹。用木头、骨骼、鹿角等软质材料做成的打击工具被称为软锤，用软锤打击加工的石器修疤平整、匀称，刃口锋利，器体规范，是古人类石器技术发展成熟的重要标志。”高星说。
研究结果表明，这些石器应该被古人类用来加工木器（尤其是尖部）、肢解猎物。木器上的削刮痕迹和动物骨骼上的切割划痕，清楚地说明了这一点。
遗址出土约30万年前木器意味着什么？
从研究价值和学术意义上来说，甘棠箐遗址出土约30万年前木器意味着什么？
研究团队认为，遗址在原生地层中出土了丰富的木器、石器、骨角器及动物化石、植物遗存和用火遗迹。这些材料充分展现了古人类生产、生存方式的多样性和复杂性。丰富的动、植物遗存，对研究古人类生存的环境背景和狩猎采集对象、行为方式和食谱等，提供了不可或缺的材料与信息。同时，该研究成果多方面改写了学术界对于旧石器时代人类生存能力与方式和东亚旧石器时代文化特点及其成因的认识。
在高星看来，甘棠箐遗址出土的数十件木器是一项世界级的重大考古发现。由于木材是有机材质，易分解腐烂，对于埋藏环境和保存条件要求严苛，旧石器时代保存下来的木质遗存十分稀少，旧石器时代早中期的木制工具更为罕见，现有的证据仅在非洲和欧亚大陆西部有少量发现。“甘棠箐木器是目前东亚最早者，不仅填补了国内旧石器时代木制品研究的空白，同时对探讨木器的起源、加工技术、功能、演化发展过程具有重大意义。这批木器加工与使用痕迹清楚，用于对植物食材挖掘的功能特点明确，对于认识东亚旧石器时代人类的文化与技术特点和认知、适应生存能力与方式，具有重大的学术价值。”高星说。
值得关注的是，长期以来，学术界流传“东亚竹木器假说”，认为东亚地区古人类在旧石器时代高度依赖竹木器，那些相对简单的石器的主要功能是制作竹木器，后者承担人类生产生活的主要任务。但由于植物材料易于降解，考古界苦于无法找到相关证据，该假说一直处于理论探讨阶段。
“甘棠箐成组木器的出土，证明东亚远古人类确实制作和使用过木器，大大拓宽了我们对早期木器加工技术和使用功能的了解，也使‘东亚竹木器假说’得到强有力的支持。”高星说。
延伸阅读
如何测定遗址的年代
在遗址超出考古界常用的碳十四技术测年范围的情况下，考古队采用了包括古生物地层学、古地磁学、光释光、电子自旋共振等方法做交叉测年和数据检验。最后依靠光释光技术通过测定钾长石矿物颗粒释光信号，并结合对动物牙齿的电子自旋共振方法和贝叶斯分析模型，确定古人类在甘棠箐遗址活动的时间为距今36万-25万年。
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