早期古人类的生存环境

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-24
东非大裂谷地带,为什么会有很多早期古人类化石?

在南非,在东非,有不下20个地点发现了最早阶段的人类化石,尤其1974年,在东非大裂谷所在的埃塞俄比亚,发现了一具保存40%遗骸的“露西少女”猿人骨架,距今超300万年;加上非洲出土的大量早期人化石,构成了一个相当完整的演化体系。于是,全球人类“走出非洲”的学说,一时勃兴。
人类起源于何地?这是一个长期争论不休的问题。达尔文在《人类的由来》一书中曾预言:在某种程度上,我们的早期祖先生活在非洲大陆,比在其他地方生活更为可能。此后,古生物学家在南非各地相继发现南方猿化石达几十件之多。由此,南方猿是从猿到人过渡型的说法,在科学界确立。
从20世纪50年代起,寻找猿人化石的地域逐渐从南非转到东非。
迄今,在东非发现的猿人化石起码有几千具。特别是1974年11月30日,法国古生物学家伊夫�6�1科庞及其同事,在干涸的奥莫河谷,发现了一副320万年前的骨骼碎片。据分析,这些骨头属于一只身高1.06米的雌性南方古猿,研究人员给它取名叫“露西”。从此,在近30年的时间里,“露西”被认为是人类最古老的祖先。
在对东非人科大量考古新发现的基础上,科庞于1981年界定了这样一种有关人类起源的概念:从猿到人的进化,是一个“东边的故事”。“东边的故事”在教科书中存在了20多年。根据这种观点推导,保可做如下描述:在800万年前,一些类人猿生活在非洲大陆东部,那里树木繁茂,气候湿润。在一场大规模的地壳运动之后,出现了一个从北到南4000公里长的断层——东非大裂谷,将类人猿分成两群,并导致了一些环境变化。在西部,类人猿继续在潮湿的森林里生活;东部则变得干燥,森林变成了稀树草原。 类人猿需要适应这种不太安全的环境,于是他们站立起来,为的是防范被捕食的危险,同时它们要走很远的路途寻找食物充饥,后来,两足站立的形态便保留了下来,东非似乎就是人类的摇篮。
然而,1995年古生物学家米歇尔�6�1布吕内在东非大裂谷以西2500公里远的乍得沙漠深处,发现了一个类人猿的下颌。这个取名叫“阿贝尔”的类人猿,与“露西”是同时代的人。
2001年7月,还是在乍得,布吕内又发现了一个估计距今700万年的颅骨。他解释说:“这不是一个南方古猿,但是,显然它属于人科。”
虽然有些人认为,这一颅骨可能属于大猩猩的祖先,但科庞却认定其“身份”为人类祖先。
1931年,英国考古学家路易斯�6�1利基就在东非大裂谷一个名叫奥尔杜威峡谷的分支部分进行发掘,找到了不少非常原始的石器。它们是用河卵石或砾石简单打制成的,年代是更新世早期。谁是这些工具的主人呢?利基夫妇在这里搜索了20多年,终于在1959年7月的一天发现了一具南猿头骨。它比南非粗壮南猿还要粗壮,学名为“鲍氏南猿”,一般称其为“东非人”。通过种种理化测年法测得他的生存年代为距今170万年。
据目前所拥有的化石材料而言,人类的发祥地很可能在非洲,特别是东非地区。
“东非人”及“能人”的发现,不仅揭开了东非地区一系列重要发现的序幕,而且将作为“缺环”代表的南猿,由“最接近人的猿”,一下跃升为“最接近猿的人”或“人类的先驱者。”以利基夫妇为代表的一批学者据此认为人类起源于非。
东非大裂谷还是世界古人类最早的发祥地之一,人类学家曾在埃塞俄比亚和坦桑尼亚裂谷带发现了370万年至70万年以前的大量人类化石。这些化石是研究人类起源的重要依据。
因此,对东非大裂谷进行考察研究,在地球科学、生物学、环境学、人类学诸学科方面都有着重要的科学意义。

  据报道,来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的科研人员,通过对泥河湾盆地古人类遗址的挖掘研究,发现百万年前人类进入石器时代,与自然资源和环境发展有关,为了生存下去,所以发展处一套独特的技术——砸击法用来制作“利刃”石具。

记录人类发展史的泥河湾遗址
  让我们将时间倒退回1924年。当时来自法国的古生物学家在中国考察的过程中,曾经来到位于河北的泥河湾进行过短暂的考察,发现这里有着很多古人类生活的遗迹,不过,当时并没有深入下去。
  一直到1957年,伴随着“北京人”研究的深入,泥河湾再次被提起,因为从泥河湾出土的古人类遗物来看,很多细小的石器都在表明,它们是被比“北京人”更早的古人类制作出来的,而通过年代追溯,当时就有科学家认为,至少160万年前,这里就有古人类生活。
  从上个世纪80年代末开始,泥河湾迎来了大规模的考察期,在这里不仅发现了大量的石器,而且还发现了很多哺乳类动物化石,甚至在2014年的时候,还曾经在泥河湾遗址中,发现了百万年前的猛犸象化石。
  最终,研究者指出,泥河湾遗址中的古人类生活遗迹,最早可以追溯到200万年前,这意味着,这里曾经是地球上最早的古人类栖息地之一,在这里,也可以找到人类进入石器时代的答案。

人类是如何进入石器时代的?
  说起人类和动物的区别,差不多从人类的祖先学会了直立行走,解放了前肢变成了双手,就已经逐渐拉开了距离。
  双手的应用,让人类变得越来越灵活,同时,人类的大脑也变得越来越聪明,古人类在这个时候,也开始尝试着制作各种工具,那么,工具的材料来源又是什么呢?
  答案就是随处可见的石头,无论是栖息的洞穴旁边,还是附近的河滩上,石头都随处可见,而且大小、形状各异,它们非常适合被制作、打磨成工具。这也是古人类进入石器时代的开端。

 此后,伴随着时间的推移,捡拾的石块已经无法满足生活的需求了,这个时候,古人类想要让石块变成自己需要的形状,该如何去办呢?答案就是需要自己动手去制造,于是,最早的采石场、石器制造厂也都出现了。
  到了石器时代晚期的时候,古人类制作的石器已经非常精美了,而且已经摆脱了“纯石器”时代,开始将制作出来的石器和其它材质、原料组合在一起,人类在这个时期,发展也越来越快,当石器已经无法满足他们需求的时候,人类也进入到铁器时代了。
  那么,古人类在石器时代里,他们是如何制作石器的呢?特别是一些非常尖锐的“石刀”,又是如何打磨出来的呢?

古人类制作石器的方法
  为了搞清楚古人类制作石器的方法,研究者们又将目光放在了泥河湾遗址上,通过出土的石器标本,发现当时古人类一共是使用了2种方法来进行石器的制作:一种是砸击法,另一种是捶击法,那么,这两种方法哪一个更专业呢?
  研究者分别通过这两种方法,进行了“石器制作”实验,发现对于古人类来说,一开始他们使用的应该是更加简单的砸击法,这个方法只需要把选择好的石料摆放好,用另一块大石头,按照自己想要的形状去砸击就可以了。

 而锤击法虽然看起来和砸击法没有太大的区别,但是锤击法制作出来的石器看起来要更加的精良,就好像是砸击法的“进阶版”,通过它可以给初具雏形的石器来“查缺补漏”,让它变得更加适合使用。
  研究者认为,之所以在石器时代早期,古人类在石器制作的时候,会采用两种方法来同时进行,主要是为了对当地原材料的有效利用,毕竟无论是采集还是处理,对于他们来说,在没有先进设备的时代里,都会对原材料造成很大的浪费。

 所以,当用砸击法将石块进行初步处理后,接下来才会用锤击法来进行修整,同时也可以将剩下的边角料逐一利用,尽量避免浪费,这也是古人类在资源利用和环境保护过程中,总结出来的一套“经验之谈”。对此,大家有什么想法?欢迎留言,与我们分享

本节由袁宝印、夏正楷、卫奇执笔。袁宝印,中国科学院地质与地球物理研究所。夏正楷,北京大学城市与环境学院。卫奇,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。

一、生物化石和古人类遗址埋藏特征

泥河湾盆地发现众多的哺乳动物化石地点和旧石器遗址,它们的埋藏学特征为研究早期古人类生存环境提供了丰富的实际材料。然而我国埋藏学研究比较薄弱,只有少数学者在研究化石和旧石器时,对埋藏学问题做一些简单的讨论,缺乏深入研究。因而,这里只能对此做粗略的叙述。

(一)古生物的埋藏特征

泥河湾盆地古生物化石具有以下特点:

(1)没有发现过完整的动物骨架,就连完整的头骨与肢骨也很稀少,大多情况下是不同种属的动物破碎骨骼埋藏在一起,这些动物的生存环境又有较大差别。

(2)哺乳动物化石多埋藏在湖滨砂砾层或滨河床相砂层中。

(3)湖泊中心的薄层理黏土中除鱼和植物化石外,很少发现哺乳动物化石。

(4)软体动物化石多埋藏在沼泽相或河漫滩相黑色淤泥中。

上述埋藏学特征说明泥河湾盆地哺乳动物化石既有原地埋藏,也有异地埋藏。与其相反的实例是萨拉乌苏河动物群,化石有许多完整的骨架,有时一个发掘坑内可以找到五六个年龄不同的披毛犀化石骨架,食肉类化石也有完整骨架。说明这些动物到湖边饮水时陷入淤泥中不能自拔,而且可以看到成年与幼年个体一起被埋藏。食肉动物发现被陷的动物前去掠食,结果也陷入淤泥中,惨遭灭顶之灾。泥河湾盆地中,同一动物个体的骨骼较集中发现的地点是马圈沟,但不是完整骨架。这里发现有象的化石,埋藏地点为湖滨黏土层。发掘坑中发现许多象的脚印,剖面上还可看到地层被象腿扰动的现象。与象化石伴生的还有其他各种哺乳动物,它们的化石多为破碎的肢骨,化石附近可以发现旧石器。这些埋藏现象说明这里虽是湖滨黏土沉积,象却能在其上行走并留下脚印,所以没有发现被陷入淤泥中的完整象化石骨架。人类在此活动也没有陷入淤泥中的惨剧发生。因此可以推测这里是动物饮水的地点,也是人类狩猎的良好场所。捕获的动物当场肢解,甚至分食。也许偶然情况下,古人类还能捕获体弱或幼年的大型动物。所以推测这里是古人类活动的地点,古生物化石可归入原地埋藏。

其他哺乳动物化石地点也完全是各种动物的零散骨骼,是由河流或坡地流水带入湖中的动物遗体。它们在腐烂、零散后进一步搬运,不规则的散落到较大范围内,很难发现完整个体。古人类遗址中发现的动物化石更是破碎与零散,还能发现人工砍砸的痕迹,说明这些化石是被人类搬运,食用过的动物的遗骨。因此,可以说这样的哺乳动物化石地点场为异地埋藏。

软体动物化石大多为完整蚌壳,没有冲磨,埋藏地层的沉积相与相应软体动物的生存条件相一致,它们属于原地埋藏。

(二)古人类遗址的埋藏特征

泥河湾盆地发现众多旧石器遗址,它们有以下特点:

(1)旧石器早期遗址发现于湖滨地带,有的被湖相灰绿色亚黏土所埋藏,反映湖水前进的过程。

(2)旧石器晚期遗址发现于阶地沉积相中,当时湖泊已消失,古人类生活于河边,其水文环境与现在大体一致。

(3)有的旧石器遗址的石片、石核可以拼合,说明它们是原地被埋藏的。

(4)旧石器遗址均有伴生的哺乳动物化石,而且破碎并有敲击或切割的痕迹。

(5)遗址地点附近有基岩露头或河流砾石,为古人类提供了打制旧石器的原料。

上述埋藏学特征说明大多数旧石器遗址均为原地埋藏,可以反映当时古人类的生存环境。

旧石器遗址都位于湖滨或河流阶地上,是因为靠近水源,不仅古人取水方便,这里也是各种动物饮水或取食的地方,便于古人类狩猎。东谷坨遗址、岑家湾遗址、许家窑遗址都明显被后来的湖相沉积物所埋藏,而遗址中的旧石器有的可以拼合,有的集中发现很多石球,说明它们基本没有被搬运过。因此推测古人类在此生活时,与湖水尚有一定距离。这里相对干燥,后来湖面上升,古人类不得不迁走,留下的旧石器和动物骨骼被湖相沉积物所埋藏。但由于湖水较浅,湖滨波浪的搬运能力有限,旧石器等基本在原地不动,只有少数有磨损的痕迹。

小长梁遗址发现的旧石器经过微痕分析,显示古人类用它们主要从事肉类加工,说明当时古人类可能采取过 “尸食”的生存方式。另外发现有的旧石器表面有平行擦痕,有的存在破裂面。说明湖水上升后,曾短期被波浪作用过,出现一些擦痕或破裂面。但很快被湖相沉积所埋藏,应属原地埋藏的类型。

在许家窑遗址的发掘剖面可以观察到一条带状的灰烬,骨骼化石无明显的定向排列。石球、石片和化石混杂堆积,说明湖水上涨时,它们被迅速掩埋,基本没有扰动,所以没有定向排列和分选现象出现,也具原地埋藏的特征。

岑家湾遗址发现大量旧石器,石片和石核可以拼合,说明这里是古人类生活和制作石器的地方,湖水淹没该遗址时并没有搬运这些旧石器,也是原地埋藏的特征。

根据上述分析,泥河湾盆地古生物化石地点和旧石器遗址分布规律可以归纳如下:

(1)分布于湖滨或河流阶地沉积中。

(2)距基岩露头或河流砾石层较近的地区。

(3)古生物化石地点和旧石器遗址多发现于湖积台地或残丘边缘被侵蚀出冲沟或形成陡崖的剖面。

进一步寻找古生物化石或古人类遗址,应充分注意以上分布特点。

二、古人类生存环境分析

泥河湾裂谷盆地作为板块构造运动形成的特殊地貌单元,新近纪以来长期处于开阔盆地被两侧山地环绕的地貌格局中。盆地的生态环境受构造运动和全球气候变化两个因素的控制。上新世—中更新世,构造运动活跃,盆地中长期存在湖泊。在此期间,泥河湾裂谷盆地的环境以其特有的地貌条件响应全球气候环境变化过程。上新世以来的全球气候变化过程已有深入的研究,下面以北海冰筏沉积相和我国黄土高原的研究结果为例,概括说明上新世以来全球气候变化历史。

全球气候环境变迁研究显示,新生代从始新世早期50MaB.P.以来,地球气候阶梯性变冷。其原因主要是板块运动导致洋流通道的改变、青藏高原的隆起以及大气CO2的减少。地球变冷使得两极发育冰盖,那么大洋岩心中冰筏碎屑的含量变化应是地球气候的指标。大洋钻探计划(ODP)近北极太平洋海区ODP883孔伽马射线测井曲线显示,距今2.75Ma开始,冰筏碎屑突然增加(de Monocal P,1993),说明全球气候发生一个突然变冷的过程(图5-5)。

图5-5 近北极太平洋海区 ODP883孔伽马射线测井曲线表示距今260 万年冰筏碎屑沉积显著增大(据 de Menocal,1993)

大洋钻探计划(ODP)对深海钻孔岩心的δ18O记录进行了深入研究,Shackleton等对ODP677的δ18O的研究结果最具代表性(Shackletonetal.,1990)。ODP677的δ18O记录共划分了106个深海氧同位素阶段。我国黄土高原的风成沉积剖面(黄土—古土壤系列)保存了完好的第四纪环境信息。丁仲礼等根据黄土高原5个黄土—古土壤序列剖面的粒度分析结果建立了“中国黄土粒度时间旋回”(Chiloparts),并且与深海δ18O记录进行了对比(图5-6)。Chiloparts存在4个颗粒的高峰值,它们是L2,相当于MIS6,年龄为0.128~0.19Ma;L9与MIS22-24相当,年龄为0.865~0.943Ma;L15与MIS38对比,1.24~1.263Ma;L33与MIS101-103对比,2.547~2.59Ma。但是这个气候特殊阶段在深海氧同位素曲线中并无明显的反映,它们可能是区域极端气候事件所导致的(Ding et al.,2002)。

图5-6 MIS 阶段与 Chiloparts 气候曲线的对比(据 Gradstein et al. ,2004; Ding et al. ,2002)

在全球气候变化的大背景下,华北地区也一定会有所响应。黄土高原地区西峰黄土剖面底部以黄土层为主,从 2. 5 Ma B. P. 至 1. 909 Ma B. P. ,堆积黄土层的时间为 0. 34 Ma,古土壤层形成时间为 0. 17 Ma,前者为后者时间的两倍。换言之,大致在 2. 5 Ma B. P. 至2. 0 Ma B. P. 的时段内,以干冷的气候为主,它应是北极冰盖扩张在黄土高原地区的反映。在 2. 0 Ma B. P. 至0. 8 Ma B. P. 期间,黄土—古土壤序列经历的时段显示,堆积黄土的时段为 0. 48 Ma,形成古土壤时段为 0. 742 Ma,后者为前者的 1. 5 倍。说明在这个时段,干冷时期大大少于温暖时期,气候环境总体比 2. 5 ~2. 0 Ma B. P. 时间要温暖适宜得多 (Ding et al,1994)。

根据大洋钻探计划和中国黄土研究结果看,2. 6 Ma B. P. 是一个重要的气候变化时期。2009年5 月21 日国际地层委员会表决决定 “第四纪”为 “地质年代及地层新表”中的一个纪,其下界为 2. 6 Ma B. P. ,这个表决结果恰当地反映了上述研究结果 (杨小平,2009)。泥河湾裂谷盆地出露了从 2. 6 Ma B. P. 至现在连续沉积剖面,根据对这些剖面哺乳动物化石和磁性地层学研究结果,结合 MIS 和 Chiloparts 的记录,可以划分为5 个阶段:早更新世早期 (2. 6 ~2. 0 Ma B. P. ),早更新世中晚期 (2. 0 ~0. 8 Ma B. P. ),中更新世(0. 8 ~ 0. 128 Ma B. P. ),晚更新世 (0. 128 ~ 0. 011 Ma B. P. ),全新世 (0. 011 Ma B. P.至现在)。下面根据岩性、岩相、脊椎动物和无脊椎动物化石等反映的生态特征,讨论当时古人类的生存环境。

(一)早更新世早期 (2. 6 ~2. 0 Ma B. P. )

目前,磁性地层学研究认为红崖南沟剖面为研究区地层底部唯一达到 M/G 界线的剖面 (朱日祥等,2007),1983年周昆叔等在该剖面底部海拔 835 ~865 m 处采集样品,孢粉分析结果发现这里记录了从冷杉、云杉、松等针叶林带演变为蒿、藜草原带,再演变为松、云杉、冷杉针叶林带的全过程 (周昆叔等,1983)。它代表了一个气候较干冷的时期,其发生时段大致处在 2. 6 ~2. 0 Ma B. P. 之间这个时段内 (见图3-10)。早更新世早期北极冰盖扩张和黄土高原黄土—古土壤序列显示的气候特征与此相当一致 (de MonocalP,1993; Ding et al. ,1994)。目前,泥河湾盆地尚未发现这一时段内具有明确测年结果的哺乳动物群,可能反映当时气候不太适宜泥河湾动物群中的大部分动物的生存。红崖南沟剖面发现 Hipparion sp. 和 Chilotherium sp. 应是上新世的残留种,代表了气候大转变时期延续到当时的少数残留种。

黄镇国等依据中国红色风化壳的研究结果绘制了早更新世早期的自然地带分布图,泥河湾盆地位于温带和寒温带交界地带,而上新世这里为暖温带和北亚热带 (黄镇国等,1996)。早更新世初的气候变冷在中国红色风化壳研究和泥河湾层孢粉分析中都得到了比较一致的结果。

(二)早更新世中晚期 (2. 0 ~0. 8 Ma B. P. )

近期磁性地层学研究结果表明除泥河湾层只有红崖剖面达到高斯正极性时外,还发现花豹沟、马圈沟和小长梁剖面底部都只接触到奥杜威事件。所以,泥河湾层大部分剖面B / M 界线以下的地层属于这个时期的沉积。花豹沟动物群、东窑子头动物群、泥河湾动物群 (狭义)、大南沟动物群、马圈沟动物群、小长梁动物群、东谷坨动物群等均是生活在这个时段的古生物,古人类遗址也主要发现于这个时期。

早更新世中晚期是泥河湾裂谷盆地构造活动比较剧烈的时期,盆地边缘火山沿断裂喷发,盆地沉降较快,是湖泊范围最大的阶段。这个时期,黄土高原广泛堆积风成黄土(图5-7)。泥河湾盆地位于黄土高原东缘,也接受一定的风成黄土堆积。火山灰和黄土沉降于湖滨地带,给土壤带来丰富的矿物质营养,湖滨及湖泊周边地区植被繁茂,各种动物在这里活动,因此是泥河湾盆地生物多样性最高的时期。根据这个时期脊椎动物群化石组成分析,以啮齿类、兔形类、奇蹄类和偶蹄类为主,反映了温带干旱草原和森林草原环境。

图5-7 早更新世中晚期泥河湾盆地古环境复原图

泥河湾盆地大道坡剖面进行过较详细的孢粉分析 (袁宝印等,1996)(图3-13),根据现在磁性地层学研究结果进行对比,可能底部只达到 Olduvai 亚极性时,那么该剖面孢粉分析划出的Ⅰ带和Ⅱ带应大体相当于 2. 0 ~ 0. 8 Ma B. P. 。Ⅰ带以阔叶植物为主,其中有一些典型的亚热带植物,如枫香属、无患子科、膜蕨属和海金沙属等。乔木花粉中主要为松、栎、栗、栲、山毛榉等,禾本科花粉十分丰富,主要反映了亚热带的气候环境,植被以常绿阔叶林占优势。Ⅱ带孢粉数量和种属都比较丰富,但代表亚热带的孢粉消失了,温带的阔叶树如榆、桦、栎等十分普遍,松、冷杉、云杉花粉增加。蒿属、麻黄等占相当比重,禾本科植物有所减少,显示了温和的温带气候条件。孢粉分析的上述结果与黄土—古土壤序列 2. 0 ~0. 8 Ma B. P. 期间的气候特征比较一致。在此期间,MIS 曲线和 Chilop-arts 曲线都比较平稳,反映气候变化幅度较小,但气候向湿热方向转化时,本区仍可处于亚热带环境,所以有些动物群中发现鼩鼱、梅氏犀等南方种属。这个时期动物群的成员大部分生活在温带地区,但纳玛象和梅氏犀是生活在热带—亚热带的动物,在泥河湾地区出现说明有的时期,泥河湾盆地气候条件较好,接近亚热带气候环境,或者夏季它们可以回游到这里。

根据中国风化壳研究结果绘制的早更新世中晚期自然带分布图,显示亚热带的北界在华北可以达到 41°N 左右 (黄镇国等,1996)。但泥河湾盆地脊椎动物化石却反映温带草原环境,两个研究领域的结论存在明显差别。红色风化壳的形成需要温暖湿润的环境,当全球气候变迁向湿热方向转换时,华北地区可以处于亚热带环境下,发育红色风化壳。当气候向干冷方向转变时,华北处于干旱草原环境,红色风化壳停止发育。然而风化壳的发育是不可逆的,当气候再次变为暖湿时,在原来红色风化壳的基础上继续发育,现在保留的红色风化壳可能是多次气候旋回叠加的产物,因而显示亚热带自然地带特征。脊椎动物在气候变化过程中可以反复迁移,它们的化石记录反映的是这些动物在此生存时的气候环境,因此,两个领域的研究结论并不矛盾,而且可以相互补充和印证。

特别应当提到的是泥河湾动物群 (狭义)和马圈沟动物群中都发现草原猛犸象(Mammuthus trogontherii)化石,并且是该种现出最早的地点。因此推测从南方象 (Mam-muthus meridianalis)向草原猛犸象的进化是在泥河湾盆地一带完成的,然后它们向四周辐射,并在西伯利亚完成向真猛犸象的进化 (魏光飙,2008)。草原猛犸象所以能在此完成种的进化,是因为泥河湾盆地在较长的地质时期内维持稳定的适宜的环境,使该种有足够的时间完成边域成种 (Peripatric speciation)过程。由此类推,这个时期在泥河湾盆地生存的早期古人类也应有适宜的条件和足够的时间完成向智人的进化,这正是泥河湾盆地应深入研究的领域。

(三)中更新世 (0. 8 ~0. 128 Ma B. P. )

ODP806站岩心δ18O记录的研究发现了“中更新世革命”事件(MRP)。在0.9MaB.P.之前,δ18O记录实测曲线的变化幅度小于理论计算值,在此之后,两者的变动幅度基本一致。由于第四纪δ18O曲线主要反映全球冰盖的大小,因此判断MRP导致全球冰量增加大约 15% (Berger et al. ,1993)。全球变化的这一重要事件在我国黄土高原,有明显的反映。从 1. 60 ~0. 8 Ma B. P. 气候变化周期以 41 ka 为主; 0. 8 Ma B. P. 至现在,气候变化周期以 100 ka 为主。这个时段,堆积黄土的时段为 0. 45 Ma,形成古土壤的时段为 0. 34 Ma (Ding et al,1994),说明气候明显变冷。黄土高原黄土—古土壤序列在0. 8 Ma B. P. 前后的上述变化,应是 “中更新世革命” 在黄土高原的反映。在泥河湾盆地泥河湾层上段,颜色以黄绿色为主,以致称之为 “黄泥河湾层”。夏正楷在该段泥河湾层中发现水下黄土,这些岩性的变化,反映了气候比以前干冷。

在 0. 8 ~0. 128 Ma 时段的泥河湾层中,哺乳动物群种属不如上一阶段丰富多样,主要为桑干河大角鹿、披毛犀和马等,反映了以干旱草原为主的环境。袁宝印等对大道坡剖面的孢粉分析中,该段地层划为孢粉带Ⅲ,榆属、桦属和松属比孢粉带Ⅱ减少; 麻黄、蒿属等代表干旱和较冷气候的植物花粉剧烈增加,禾本科花粉明显减少,香蒲属和莎草科花粉明显绝迹,说明气候明显向干旱方向发展,孢粉组合代表了半干旱温带气候环境 (袁宝印等,1996)。黄镇国等对红色风化壳研究结果也显示本区为温带气候,与上述研究结果比较一致 (黄镇国等,1996)。

早期古人类在泥河湾盆地活动的时期与泥河湾动物群的时代基本一致,泥河湾动物群中大部分动物都可能是他们食物的来源,古人类遗址中哺乳动物化石也证明了这一点。因此,可以说古人类在此繁衍活动时,气候环境属温带气候,有的时期,夏季亚热带动物可以回游到这里。早期古人类遗址都位于湖滨地带,推测当时古人类生活于湖滨,因此这里也是动物活动集中的地方。但至今尚未发现用火遗迹,还不能证明当时古人类是否知道用火,但有的遗址发现零星鱼骨化石,也可能他们已能捕鱼。

另一个重要的问题是泥河湾古湖当时是否有出口,它是淡水湖还是咸水湖? 从目前介形虫研究的结果看,早期古人类在此生活期间,湖相沉积中的介形虫均为淡水介形虫。说明湖泊为淡水。偶尔发现有孔虫,但种属单一,壳体变形强烈,说明它们是偶然因素被带到这里,在它们不适宜的淡水环境中苟延残喘而已,并不能作为湖水是咸水的证据。

干旱半干旱地区的湖泊必须有出口,才能长期保持淡水环境,那么,可以推测当时泥河湾古湖是有出口的。夏正楷等研究石匣峡谷的阶地,发现最高的湖成阶地与和尚坪高度一致,甚至发现比它高的湖蚀阶地。与和尚坪相同高度的阶地在石匣峡谷内连续残留它们的遗迹,因此,可以推断古泥河湾湖是有出口的。泥河湾层的底部,个别地方可以发现不足1 cm的局部石膏层,它们可能是湖滨地带在干旱时期,湖面降低分隔出来的小湖中形成的石膏层。在湖心位置的沉积中尚未发现引人注意的石膏层,这些特点应与湖泊有出口是一致的。

大道坡剖面孢粉分析的Ⅲ带,时代大致为 0. 8 ~ 0. 1 Ma B. P. ,孢粉式显示木本植物减少和草本植物增加,榆、桦、松孢粉减少,而麻黄、蒿属增加,香蒲属和莎草花粉几乎绝迹。孢粉组合特征说明气候向干旱方向发展,总体代表了半干旱区的温带气候。除许家窑遗址外,还很少发现这一阶段的古人类遗址,其原因很可能是环境条件不适宜古人类生活,也可能是调查不够,尚未发现这个时期的旧石器遗址。

(四)晚更新世 (0. 128 ~0. 01 Ma B. P. )

在中更新世末,晚更新世初,泥河湾古湖东部的出口因构造运动的影响变得畅通,河流下切使泥河湾古湖消失。湖相沉积被侵蚀,其上堆积洪冲积物。湖积台地上堆积风成黄土 (马兰黄土),虽然泥河湾古湖被桑干河取而代之,但桑干河仍为古人类提供了必要的水源条件。

泥河湾盆地旧石器晚期的遗址很多,这时湖泊主体已经消失,遗址大多发现于阶地沉积物中。遗址中发现的哺乳动物化石主要为披毛犀、野马等,已无森林草原动物化石,反映了干旱草原和荒漠草原环境。孢粉分析显示,孢粉数量大为减少,木本植物中以针叶树为主,蒿属和麻黄比较普遍,代表了比上一阶段更为干旱和较冷的温带气候。然而这个时期古人类活动反而增多,说明当时迁徙到这里的古人类生产水平已大为提高,抵御恶劣自然条件的能力大为加强。古人类生活时期的自然条件与现在大体相似,只是人类利用和改造自然的能力及范围很小,桑干河成为古人类重要的水源地和狩猎地区。

(五)全新世 (11. 5 ka B. P. 至现在)

全新世初期气候转暖,但还未完全摆脱末次冰期的寒冷、干旱的环境。虎头梁遗址的脊椎动物化石中绝大部分为啮齿类、兔形类和奇蹄类、偶蹄类等。但可见纳玛象 (Palae-oloxodon namadicus)化石,说明亚热带地区的动物已可回游至此。

全新世中期,泥河湾盆地气候适宜,已有印度象,原始牛等喜暖动物生活于此,还有适于水边生活的鸟类,软体动物化石也多为生活于长江以南的种属。说明这个时期的生态环境类似现在华南地区。全新世晚期,气候转向干冷,以至达到现在干旱草原和灌丛草原环境。

综上所述,泥河湾裂谷盆地第四纪时期的气候环境由两个重要因素所控制,一是构造运动使本区成为汾渭裂谷系的一部分,第四纪时期新构造运动活跃,长期存在湖泊。另一个是全球气候变化过程,在本区裂谷盆地的地貌和水文条件下,全球变化的每一阶段,每一气候事件都有所响应,它们与构造运动共同控制了本区第四纪的环境。其中以早更新世中晚期 (2. 0 ~0. 8 Ma B. P. )最为关键,这个时段,全球气候比较平稳,没有重大气候事件发生。本区以干旱草原和森林草原环境为主,气候暖湿阶段可出现亚热带气候。泥河湾古湖湖滨地区生态多样性很强,适于各种食草动物和啮齿类动物生活。早期古人类在泥河湾盆地可以获得足够的食物,得以在此繁衍生息。尤其是这样的生态条件得以长期存在,使古人类可以在此维持长期的进化,不断向更适应环境的智人发展。因此,泥河湾裂谷盆地可称之为东亚地区古人类进化的根据地或进化实验室。东亚地区以后的古人类可能都与泥河湾裂谷盆地早期古人类有关,这是今后值得深入研究的重要课题。

总之,泥河湾盆地第四纪时期经历了 5 个环境阶段:

(1)2. 5 ~ 2. 0 Ma B. P.,“南沟冷期”,尚未发现古人类活动遗迹。

(2)2. 0 ~ 0. 8 Ma B. P. ,以温和的温带环境为主,有时可短期处于亚热带环境,植被繁盛,动物多样,是古人类在此活动的主要时期。他们的活动集中于湖滨地区,湖泊为淡水。

(3)0. 8 ~ 0. 128 Ma B. P. ,干旱的温带环境,比上一阶段干旱和较冷,但仍发现马梁、雀儿沟、武家梁、许家窑等遗址,说明早期古人类在此生存、演化的连续性。

(4)0. 128 ~ 0. 01 Ma B. P. ,泥河湾古湖消失,桑干河出现,气候环境比上一阶段更为干冷。但古人类生产力水平提高,广泛活动于桑干河两岸。

(5)0. 1 Ma B. P. 至现在,经历了全新世中期的温暖湿润阶段,史前文明得到进一步发展。距今 3000年以后,气候条件与现在类似,但古人类生产力提高,能抵御较恶劣的环境,揭开我国古人类发展历史的新篇章。



人类学著作《人类命运:变迁与规则》说,人类族群在当时的动物世界中虽然“属于比较边缘的种群”,生存环境却并非现代人想象的那样“十分恶劣”——“诸如此类的认知往往都是我们基于自己生活环境比较下的认知”。因为原始人类思想单纯,“为了活着”而采集、捕猎、渔捕的现实生活,“应该更加无忧无虑,体能也强壮许多,甚至比现代人要快乐满足。”
而且,早期人类从母系社会向父系社会变迁的原因,就是父系社会更容易繁衍。人类在母系社会时,生殖资源也曾被控制,“女王”“女首领”借此控制资源族群。现今残存于某些国家、部落的女性割礼,就是例证。

  • 我国最早的人类生活在哪里?是怎样生居的?
    答:我国目前已发现旧石器古人类遗迹三四百处,遍布祖国25个省、市.事实证明,我国是人类发源地之一.元谋人是1965年“五一”节在云南元谋县上那蚌村发现的.首先发现两枚牙齿,以后在同一地层又发现石器和炭屑,证明他们是能制造工具和使用火的原始人类.1976年根据古地磁学方法测定,元谋人的生存年代为170±10万...
  • 考古学者发现的古人居住生活的地理位置有什么特征?
    答:聚落是人类聚居和生活的场所。聚落环境是人类有意识开发利用和改造自然而创造出来的生存环境。早期人类的聚居地一般都选择在地形、气候等自然条件比较优越、自然资源比较丰富的地点。例如,中国陕西蓝田猿人的遗址,就在一条河流最高的阶地上,当时那里的气候温暖湿润,有较多的动物可供捕猎(考古发现被捕猎的...
  • 我国的早期人类是哪些?他们生活在哪个河流? 他们使用什么样的工具?
    答:脑容量平均为1350毫升。其化石在亚、非、欧三洲有多处发现。距今20多万年开始生活在中更新世晚期的形态上介于直立人和晚期智人之间的人类。一般将大荔人、金牛山人、马坝人等中国古人类归入早期智人。四、元谋人约在170万年前左右,云南元谋一带,榛莽丛生,森森郁郁,是一片亚热带的草原和森林,...
  • 最早的原始人是怎么生活的?
    答:由于缺乏工具或仅利用一些简陋的原始工具,他们对自然环境的影响是相当有限的, 只能被动地去利用自然,而无法改变、改造自然为其所用,同时由于缺乏取暖、保暖的设施和技术(如建筑、衣物和人工取火技术等),早期人类的生存环境受到自然条件的严格限制,因为只有满足生存要求的自然环境,才有可能成为其日常...
  • 古人类在中国境内起源于何时何地
    答:古人类在中国境内起源于在北京周口店,距今约七十万年至二十万年,俗称北京人。 北京人生活在北京周口店龙骨山的洞穴里,属于直立人,懂得使用火,制造木制工具,还会在物体上钻出孔洞,人类第一次取得了支配一种自然力的能力。他们在白天制造工具,采摘果实,猎取野兽,到晚上返回龙骨山的山洞里,边...
  • 早期人类分布的基本特点
    答:早期人类分布的基本特点是星罗棋布、多姿多彩,集中在黄河和长江流域。早期人类有:1、能人:形态特征比南方古猿进步但比直立人原始的古人类落后。是最早能制造石器工具的人类祖先。头骨壁薄,尾嵴不明显,平均脑量为637毫升,颊骨比较窄,下肢直立行走,手指能对握,身高1.2-1.3米,脑容量大约为680...
  • 人类的起源和发展
    答:此前,科学界发现的最早的类人猿化石来自4500万年前,而这一成果,将人类祖先的历史推进了1000万年,堪称灵长类与古人类研究史上的一座里程碑。人类的进化过程可以分为四个阶段:(一)早期猿人阶段:大约生存在300万年到150万年前,已具备人类基本特点,能直立行走,制造简单的砾石工具.(二)晚期猿人阶段:...
  • 中国史前时期旧石器早期的猿人生活
    答:在元谋猿人的生活环境中,发现了使用火的痕迹,如在蓝田公王岭的堆积中发现的黑色炭质颗粒。北京猿人的洞穴里,厚厚的灰烬层中保存着被火烧过的化石,如兽骨、石块和树木炭块,表明火在猿人时代已普遍使用。人们可能从自然火源如雷击或森林火灾中获取火种,用以烹饪、取暖和防御猛兽。火的使用改善了生存...
  • 最早发现的原始人类化石距今大约多少年?当时,它们是怎样生活的
    答:石化程度很深的猿人牙齿化石,为一左一右的上内侧门齿。经研究分析,同属一个男性成年人个体,形态特征与“北京猿人”相似,但较粗壮,具有明显的原始性状。经中国科学院古脊椎动物古人类研究所用古地磁测定,生存年代距今约170万年,为亚洲最早的原始人类。它早于“蓝田人”、“北京人”等猿人。
  • 我国古人类遗址主要集中在哪些大河流域?
    答:我国古人类遗址的分布特点揭示了早期人类对生存环境的精明选择。他们倾向于选择靠近淡水源,有树林遮蔽的山区,这些地方不仅提供了丰富的食物来源,而且生活条件相对稳定,适宜生存。我国古代文明的摇篮主要集中在黄河流域的中下游和长江流域的腹地,这两个地带恰好拥有丰富的水资源和肥沃的土地,对原始人类的...