在发表于《科学》杂志上的一项新研究中，据最新研究显示，在新墨西哥州怀特沙沙漠国家公园发现的石化人类足迹几乎可以肯定是在 2 万多年前的末次冰期高峰期期间形成的。这项研究颠覆了数十年来关于人类何时抵达北美的认知。
研究人员测定了足迹旁沉积物中花粉粒和微小石英晶体的年代，这些足迹埋在地表以下几英尺处。这项工作证实了 2021 年一项研究的发现，该研究基于沉积物中水生植物种子的放射性碳年代测定。新研究的共同主要作者、美国地质调查局地质学家杰夫·皮加蒂表示，新的结果“在统计学上与种子年龄没有区别”。“我们现在有三种不同的年代测定技术——种子的放射性碳年代测定、花粉的放射性碳年代测定和石英的发光年代测定——都表明那时就有人类在那里了。”
2021 年关于这些古老得惊人的足迹的公告在考古学家中引起了争议，这些足迹是在公园内一个干涸的湖泊旁发现的。在此之前，许多科学家认为，当克洛维斯人从北方抵达时成为了最早为人所知的美洲人，大约在 13,000 年前，当时横跨北美洲的冰盖正在消退。（克洛维斯人以新墨西哥州的一个小镇命名，1930 年代在那里出土了他们的石制矛头，但此后在整个中美洲和北美洲都发现了他们的文物。）
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然而，怀特沙沙漠的足迹表明，在克洛维斯文化开始之前，人类已经在新墨西哥州生活了数千年。
怀疑论者质疑 2021 年研究中使用的年代测定方法，该方法测量了足迹上方和下方沉积层中淡水植物Ruppia cirrhosa（也称为螺旋沟草）种子中放射性碳 14 的含量。批评者认为，水可能在被种子吸收之前流经古代岩石，从而传递了可能使它们看起来比实际年龄更大的碳。
但共同主要研究作者、美国地质调查局地质学家凯瑟琳·斯普林格表示，另一种年代测定方法驳斥了这种观点。“这是一个颠覆范式的结果，”她说。“在末次冰期最盛期，当北部更远的巨大冰盖[无法逾越]时，人们就在新墨西哥州——这与关于迁徙和迁徙路线的所有观点都背道而驰，”她补充说，指的是末次冰期的顶峰，发生在 26,000 年到 20,000 年前之间。
在新研究中，研究人员测定了沉积层中微小花粉粒的放射性碳年龄，这些花粉粒不是在湖水中生长的。他们还发现花粉来自不再在该地区生长的植物。“那里有松树、云杉和冷杉的花粉，这些植物今天生长在更高的海拔地区，”斯普林格说。“因此，植物区系表明该生态系统在 2 万年前延伸到了谷底。”
研究人员还使用一种称为光释光的技术对沉积物进行了年代测定，该技术可以确定矿物最后一次暴露在日光下的时间。皮加蒂说，该技术的样品必须在黑暗中处理，科学家们通过将管子锤入埋藏的沉积物中并在不会影响年代测定的红光下研究它们来实现。“然后，他们测量了样品中石英颗粒在特定频率光下的几乎难以察觉的辉光，结果日期与放射性碳方法得出的日期相符，”他说。
新的年代测定证实了 2 万多年前怀特沙沙漠一个现已消失的景观的景象，当时骆驼、大象和巨型地懒在湖边漫步，可能成为人类猎人的猎物。人类的足迹表明，早在 3 万年前，在冰盖使从北方迁徙成为不可能之前，人类就已经到达那里。
一些怀特沙沙漠的足迹以“鬼足迹”的形式出现在地表上，只有当地面潮湿时才可见。科学家认为，它们是由埋藏在地下更深处的石化足迹上方蒸发的水引起的。该团队在土壤中挖了一条沟渠，以露出埋藏的足迹并采集样品进行测试。“怀特沙沙漠有数千个大型动物和人类足迹，”斯普林格解释说。“有时你什么也看不到，但是当水分含量恰到好处时，它们就会完全映入你的眼帘。”
阿巴拉契亚州立大学地质学家辛西娅·利特库斯-皮尔斯研究过坦桑尼亚的古人类足迹，但没有参与怀特沙沙漠的新研究，她说这项研究进一步支持了末次冰期期间北美洲存在人类。“这令人兴奋，肯定会让科学家们重新思考人类在[末次冰期最盛期]期间与北美环境的互动方式，”她说。
史密森尼学会人类学家金伯利·弗克也没有参与这项研究，她现在“相当确信”这些足迹的古老性。“这些结果为末次冰期最盛期前后美洲存在人类提供了仍然稀少但不断增长的证据，”她说。
*编者注（2023 年 10 月 5 日）：这句话在发布后经过编辑。原文中说金伯利·弗克在乔治·华盛顿大学。