远古石器迫使人们重新思考人类起源

来自肯尼亚的远古石器打破了关于人类何时以及如何成为创新者的经典故事

考古学家在肯尼亚西北部一个名为洛梅克维3 (Lomekwi 3) 的遗址,出土了世界上最古老的石器。

安德鲁·雷内森 (Andrew Renneisen)

肯尼亚图尔卡纳湖西北岸的荒凉沙漠,对居住在那里的人们来说几乎一无所有。饮用水难以寻觅,大多数野生动物的数量也已骤降至几近消失。图尔卡纳人靠畜牧为生,在炎热干旱的乡村放牧山羊、绵羊、牛、驴和偶尔出现的骆驼。生活艰苦。但数百万年前,这里淡水充沛,植物和动物繁盛。对于定居于此的人类祖先来说,这里一定是天堂。

索尼娅·哈曼德 (Sonia Harmand) 来到这个地区是为了研究这些祖先用石头留下的遗产。哈曼德是石溪大学 (Stony Brook University) 的考古学家。她目光锐利,气场强大。在一个雾蒙蒙的七月早晨,哈曼德坐在一张小木制折叠桌旁,仔细地检查一块石头。它是棕灰色的,大约只有她小指指甲盖大小,在未经训练的人看来,毫不起眼。但这正是她一直在寻找的东西。

在附近,来自肯尼亚、法国、美国和英国的15名工人正在挖掘一座矮山的侧面。他们用锤子敲击凿子,一下一下地剥落浅黄色的沉积物,寻找任何可能表明古代人类活动的石块碎片。在山顶上,工人们的水瓶像圣诞装饰品一样挂在刺槐树的带刺树枝上;清晨的微风会让瓶子里的水保持凉爽,直到白天的炎热来临。到了下午,气温将超过华氏100度,而无风且被太阳炙烤的挖掘场地,将名副其实地被称为“烤箱”。


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2015年,哈曼德和她的丈夫杰森·刘易斯 (Jason Lewis),一位石溪大学的古人类学家,宣布他们的团队在这个名为洛梅克维3的遗址发现了330万年前的石器。这些是迄今为止发现的最古老的石器——如此古老,以至于它们挑战了一个关于人类进化的珍视理论。科学家们想了解是谁制造了这些工具,以及为什么。但他们还有一个更紧迫的任务:挖掘更多证据,证明这些工具实际上和它们看起来一样古老。

哈曼德手中的碎片是研究人员自来到这里以来,首次发现的古代石器生产的证据。它是一块石屑,是石器敲击产生的——即用一块石头敲击另一块石头,以产生锋利边缘的薄片。这块碎片很小很轻,意味着自数百万年前以来,该遗址没有受到流水的扰动。反过来,这个事实也支持了洛梅克维3的工具来自这个古老的沉积层,而不是较年轻的沉积层的论点。现在挖掘者已经到达了遗址中含有文物的地层,他们必须小心谨慎地进行。“Pole pole,”哈曼德用斯瓦希里语指示他们。“慢慢地,慢慢地。”

2016年7月,工人们在洛梅克维3遗址挖掘山坡侧面,寻找文物 (1)。他们筛查每一桶挖出的沉积物,希望能找到哪怕是最细小的感兴趣的碎片 (2)。每一块卵石都会被研究,以寻找人类改造的迹象。图片来源:安德鲁·雷内森 (Andrew Renneisen);阿曼达·蒙塔内斯 (Amanda Montañez)

长期以来,古人类学家一直将石器生产视为人属 (Homo genus) 的定义特征之一,以及我们进化成功的关键。其他生物也会使用工具,但只有人类会塑造坚硬的材料,如岩石,以适应他们的目的。此外,只有人类会在先前的创新基础上发展,随着时间的推移,不断提高工具的效用和复杂性。“我们似乎是唯一完全走向技术化的谱系,”独立研究员迈克尔·哈斯拉姆 (Michael Haslam) 说。“这甚至不是拐杖。它就像我们身体的延伸。”

传统观点认为,我们的技术依赖性开始于三百万至两百万年前的全球气候变化时期,当时非洲的林地转变为热带稀树草原。人科动物 (Hominins),即人类家族的成员,发现自己正处于十字路口。他们旧的食物来源正在消失。他们必须适应,否则将面临灭绝。其中一个谱系,即所谓的粗壮南方古猿 (robust australopithecines),通过进化出巨大的臼齿和强壮的下颌来应对,以处理草原环境中可获得的更坚韧的植物性食物。另一个谱系——脑容量更大的人属——发明了石器,这使他们能够获得各种各样的食物来源,包括以这些新植物为食的动物。凭借肉类中丰富的卡路里,人属能够负担得起为更大的大脑提供能量,而更大的大脑可以发明新的和更好的工具来获取更多的卡路里。简而言之,一个反馈回路形成了,这个回路推动了我们的大脑尺寸和创新能力达到前所未有的高度。到一百万年前,粗壮南方古猿消失了,而人属正走在征服地球的道路上。

洛梅克维的工具打破了这种设想。它们不仅太古老,不可能属于人属,而且它们也早于据称激发我们祖先创造动力的气候变化。而且,由于遗址中没有任何带有切割痕迹的骨骼或其他屠宰迹象,因此完全不确定这些工具是否被用来处理动物性食物。更重要的是,洛梅克维的工具与记录中第二古老的工具之间,间隔着如此广阔的时间跨度,以至于无法将它们与人类其余的技术努力联系起来,这表明石器的出现不一定是专家们一直设想的那个分水岭时刻。

这些新发现让科学家们争先恐后地弄清楚,我们的祖先何时以及如何获得了概念化和制造石器,并将他们的技艺传给下一代所需的认知和身体特征。如果多个谱系都用岩石制造工具,研究人员将需要重新思考他们所知的关于技术起源的大部分内容,以及技术如何塑造了我们家族树的分支。

灌木丛中,黎明温柔地降临——天空缓慢地变亮,鸟鸣声逐渐增强——团队的营地,位于距洛梅克维3遗址约一英里的干涸河床岸边,开始活跃起来。早上6点30分,工人们从帐篷里出来,前往简易餐桌吃早餐,沿着一条铺着砾石的小路行走,小路两旁堆放着石头,以阻止蛇和蝎子。不到一个小时,他们就挤进陆地巡洋舰,开始了一段颠簸的旅程,前往挖掘地点。

团队少了一辆车,剩下的两辆车座位也不够,因此考古学家海伦·罗什 (Hélène Roche) 决定留在营地。罗什是法国国家科学研究中心 (French National Center for Scientific Research) 的荣誉研究主任,也是早期石器技术专家。她留着沙色的短发,穿着沙漠色调的衣服。她的声音低沉而清脆。在2011年将缰绳交给哈曼德和刘易斯之前,罗什在图尔卡纳西部领导考古研究工作长达17年。她这次回来是为了考察他们在本次考察后半段的进展情况。我留在营地一天,向她询问该地区的工作历史。

“当我刚开始从事考古学时,我们才刚刚习惯在奥杜威峡谷 (Olduvai) 发现180万年前的石器,”罗什回忆道。1964年,肯尼亚古人类学家路易斯·利基 (Louis Leakey) 宣布,他发现了与当时世界上已知最古老的文物,即坦桑尼亚奥杜威峡谷的石器 (被称为奥尔杜威工具 (Oldowan tools)) 相关的人属化石。他将这些化石归为一个新物种,能人 (Homo habilis),即“手巧的人”,巩固了石器制造与人属的出现有关的观点。

然而,石器可能起源于人属之前的暗示很快就出现了。在1970年代,当时还是研究生的罗什,在埃塞俄比亚一个名为戈纳 (Gona) 的遗址发现了更古老的奥尔杜威石器。当考古学家西莱什·塞马夫 (Sileshi Semaw),现任西班牙布尔戈斯人类进化研究国家中心 (National Center for Research on Human Evolution in Burgos, Spain) 研究员,和他的同事最终分析了这些工具时,他们报告说这些工具距今已有260万年。由于没有与这些工具一起出土人科动物遗骸,研究人员无法确定是哪个物种制造了它们。塞马夫和他的团队提出,在附近另一个遗址发现的小脑容量南方古猿物种——加尔希南方古猿 (Australopithecus garhi)——是工具制造者。然而,很少有人被这个论点说服。人属仍然是最受欢迎的候选者,即使在当时,已知最古老的人属化石也只有240万年历史。(最近的一项发现已将人属化石记录追溯到280万年前。)

然而,尽管戈纳的文物非常古老,但它们看起来也过于精巧,不像是人类首次涉足石器制造。其他开始出现的古代工具也是如此,包括一些来自图尔卡纳西部的工具。在1990年代,罗什在距离这里五英里的一个名为洛卡莱莱2c (Lokalalei 2c) 的遗址发现了230万年前的奥尔杜威石器。她意识到,在许多情况下,该遗址保存了完整的石器敲击序列,她可以像拼三维拼图一样将它们拼凑起来。通过将洛卡莱莱的石片重新装配到它们脱落的石核上,罗什和她的同事可以证明,制作者从一个石核上敲击了多达70片石片。这项令人印象深刻的壮举需要理解最适合剥片 (一面平坦,另一面凸起) 的岩石形状,并仔细计划在剥片时保持该形状。“你无法想象将碎片拼合在一起,重建 [工具制造者] 所做的事情以及他如何完成它,进入史前思维是什么感觉,”她说。

越来越清楚的是,戈纳、洛卡莱莱和其他地方出土的工具所表现出的精巧程度,不可能完全来自这些石器敲击者的头脑。某种技术传统一定早于奥尔杜威文化。

2010年,更古老的石器技术迹象浮出水面。芝加哥大学 (University of Chicago) 的泽雷塞纳伊·阿莱姆塞吉德 (Zeresenay Alemseged) 和他的同事报告说,他们在埃塞俄比亚迪基卡 (Dikika) 遗址发现了两块动物骨骼,上面有疑似石器造成的切割痕迹。这些骨骼的年代可追溯到340万年前,比已知最早的人属痕迹早数万年。研究人员认为这些痕迹是南方古猿阿法种 (Australopithecus afarensis) 造成的,该物种在许多方面仍然像猿类,大脑灰质与黑猩猩的大脑灰质差不多,身体仍然保留着一些适应树栖生活的特征——很难说是研究人员传统上期望的第一位屠夫所应有的聪明,完全陆地化的人科动物。然而,这些说法并未受到挑战。一些专家反驳说,动物可能践踏了这些骨骼。批评者认为,如果没有石器本身,迪基卡的伤疤就不能被认为是工具造成的痕迹——而技术究竟起源于多久以前的问题,仍然没有解决。

大约在关于迪基卡骨骼的争论爆发的同时,哈曼德和刘易斯开始酝酿一个计划,寻找更古老的石器,迪基卡的痕迹,以及戈纳和洛卡莱莱出土的过于精良而不像是最早的工具,都暗示了这些石器的存在。2011年夏天,他们开始在图尔卡纳湖西侧寻找新的考古遗址。

图尔卡纳盆地,以及它所在的东非大裂谷 (Great Rift Valley) 的大部分地区,都是古人类学家的梦想之地。它不仅蕴藏着丰富的化石和文物,而且还将它们保存在岩石中,通过一些侦查,可以相对确定地确定年代。该地区火山爆发和水位波动的历史记录在沉积层中,这些沉积层经过漫长的岁月积累,形成了一种类似千层糕的结构。水和风的侵蚀暴露了盆地各处的蛋糕横截面。构造活动将一些部分推高,另一些部分推低,但只要任何给定的暴露面至少保留了蛋糕的几层,研究人员就可以弄清楚它在地质序列中的位置,从而确定它的年代。

挖掘者在沉积物中挖掘了数周,才找到任何文物 (1)。最初的发现是敲击过程中偶然产生的石片 (2)。一层名为托罗托凝灰岩 (Toroto Tuff) 的火山灰层帮助确定了遗址的年代 (3)。图片来源:安德鲁·雷内森 (Andrew Renneisen)

为了在崎岖不平、没有道路的景观中导航,团队驾驶汽车在干涸的河床中行驶,这些河床被称为拉加斯 (lagas),蜿蜒穿过该地区,从湖泊延伸到西部地区。那一年7月9日,研究人员正前往一个遗址,12年前,另一个团队在那里发现了一个350万年前的另一种人科动物——扁脸肯尼亚猿人 (Kenyanthropus platyops) 的头骨,结果他们走错了洛梅克维拉加的分支,迷路了。他们爬上一座附近的山坡,以便更好地观察地形,这时他们意识到,他们最终到达的地方正是那种有望发现古代遗迹的地方。柔软的湖泊沉积物的露头环绕着他们,这些沉积物往往能很好地保存化石和文物。研究人员从之前对该地区的地质测绘中得知,沿着这条拉加的所有沉积物都超过270万年。他们决定四处看看。

在几个小时内,团队中的图尔卡纳成员之一萨米·洛科罗迪 (Sammy Lokorodi) 发现了多块石头,上面有石器敲击的标志——相邻的、勺状的疤痕,那是锋利的石片被剥落的地方。这些会是团队正在寻找的更古老、更原始的工具吗?也许是。但这些工具是在地表发现的。现代人——也许是路过的图尔卡纳游牧民——可能制造了它们并留在了那里。研究人员知道,为了令人信服地证明这些工具是古代的,他们必须找到更多被密封在沉积物中的工具,这些沉积物自沉积以来一直未被扰动,并对该遗址进行详细的地质分析,以更精确地确定文物的年代。他们的工作才刚刚开始。

当研究人员公开他们的发现时,他们在2015年的《自然》杂志 (Nature) 上描述了这一发现,他们已经从一个140平方英尺的区域挖掘出了19件石器。他们还将含有这些工具的沉积层的位置,与已知年代的岩层相关联,包括一层331万年前的压实火山灰层,称为托罗托凝灰岩,以及一层来自333万年前的磁性反转层,当时地球的磁极发生了转换。他们还找到了工具原材料的来源——一层333万年前的海滩,其中含有火山玄武岩和响岩的砾石,以及鱼类和鳄鱼化石,这些化石表明,与今天相比,当时的湖泊水位要高得多。这些线索共同表明,这些工具的年代可以追溯到惊人的330万年前——比戈纳工具早70万年,比最早的人属化石早50万年。

这些文物与奥尔杜威工具几乎没有共同之处。它们大得多,有些石片有人手那么大。实验表明,它们是使用不同的技术敲击出来的。哈曼德解释说,奥尔杜威石器敲击者喜欢徒手风格,用一只手握住的锤击石敲击另一只手握住的石核。相比之下,洛梅克维石器敲击者要么将他们双手握住的石核猛烈撞击地面上的铁砧,要么将石核放在铁砧上,然后用锤击石敲击它。这些方法和成品展示了对石头断裂力学的理解,但与戈纳和洛卡莱莱出土的工具相比,其灵巧性和计划性要差得多。研究人员找到了他们的前奥尔杜威石器传统。他们称之为洛梅克维文化 (Lomekwian)。

并非所有人都相信洛梅克维工具的年代与发现团队声称的年代一样古老。一些怀疑论者认为,该团队没有证明这些文物起源于可追溯到330万年前的沉积物。本野外考察季的发现,包括石器敲击碎片,以及挖掘过程中回收的一些新工具,可能有助于消除这些担忧。但即使是那些接受年代论和岩石是由人科动物塑造的论点的研究人员,也在努力理解这一发现的意义。

首先,是谁制造了这些工具?迄今为止,除了单颗神秘的牙齿外,该团队尚未从该遗址回收任何人科动物遗骸。这些工具的年代和地理位置暗示了三种可能性:扁脸肯尼亚猿人,唯一已知在当时居住在图尔卡纳西部地区的人科动物物种;南方古猿阿法种,在迪基卡发现的带有切割痕迹的动物骨骼中发现的物种;以及戴伊雷梅达南方古猿 (Australopithecus deyiremeda),这是一个最近命名的物种,基于在埃塞俄比亚发现的部分下颌骨。扁脸肯尼亚猿人或南方古猿阿法种都令人惊讶,因为这两个物种的大脑都只有黑猩猩大脑那么大——并非研究人员认为的第一个工具制造者应该拥有的大脑。(戴伊雷梅达南方古猿的大脑尺寸未知。)

小脑容量并非专家们没有预料到的古代石器敲击者身上唯一的解剖学特征。古人类学家认为,工具的使用是在我们的祖先放弃树栖生活,成为坚定的陆地两足动物之后才出现的。在这种设想中,只有在他们的双手从攀爬的需求中解放出来之后,人科动物才能进化出制造石器所需的手部形状。然而,对南方古猿阿法种的研究 (这三个物种中唯一发现了头部以下骨骼的物种) 表明,尽管它在地面上是一种能干的两足动物,但它仍然保留了一些使其能够在树上攀爬以获取食物或安全的特征。从树栖生活到陆地生活的转变,在石器技术的出现中究竟有多重要?

洛梅克维3的工具也迫使科学家们重新思考人科动物最初发明石器的原因。对330万年前大洛梅克维地区古环境的重建表明,当时那里是树木繁茂的地区,而不是专家们认为的塑造了人属石器加工技能的热带稀树草原。

也许最大的问题是:为什么洛梅克维3的工具在时间上如此孤立?如果石器制造是专家们一直认为的那种改变游戏规则的发展,为什么它没有在首次出现后立即流行起来,并启动扩大大脑的反馈回路?

最近的研究可能有助于解释,比人属更原始的人科动物是如何开始制造石器的。事实证明,人科动物和其他灵长类动物之间认知能力的某些差异,可能没有以前认为的那么大。

例如,对我们最亲近的灵长类动物表亲的观察表明,即使它们在野外不制造石器,它们也具备制造石器所需的许多认知能力。乔治华盛顿大学 (George Washington University) 的大卫·布劳恩 (David Braun) 和牛津大学 (University of Oxford) 的苏珊娜·卡瓦略 (Susana Carvalho) 发现,在几内亚的博苏 (Bossou),野生黑猩猩使用石头敲开坚果,它们了解不同岩石的物理特性。研究人员将来自肯尼亚的各种石头运到博苏,并将它们提供给黑猩猩进行敲坚果活动。尽管没有事先接触过这些种类的岩石,但黑猩猩始终如一地选择那些最适合这项工作的岩石。印第安纳州布卢明顿市石器时代研究所 (Stone Age Institute in Bloomington, Ind.) 的尼古拉斯·托特 (Nicholas Toth) 和他的同事对圈养倭黑猩猩进行的实验表明,可以训练它们制造锋利的石片,并用它们来切割绳索。“我毫不怀疑,如果给我们的猿类合适的原材料,它们可以复制 [哈曼德和她的团队] 在洛梅克维发现的东西,”托特断言。

即使是最初发明石器,也可能不需要特殊的天赋。2016年11月,现任伦敦大学学院 (University College London) 的托莫斯·普罗菲特 (Tomos Proffitt) 和他的同事报告说,他们观察到巴西塞拉达卡皮瓦拉国家公园 (Serra da Capivara National Park) 的野生卷尾猴无意中制造出锋利的石片,这些石片看起来完全像奥尔杜威工具。石英岩砾石在猴子的环境中比比皆是,它们经常捡起一块砾石,并将其猛烈撞击另一块嵌入地面的砾石,后者充当铁砧。所有的猛烈撞击都会剥落锋利的石片,这些石片具有有意制造的石器标志,包括因所谓的贝壳状断裂而产生的勺状形状。然而,猴子们忽略了这些石片。相反,它们似乎是在将石英粉碎以食用——它们会在敲击之间停顿,舔舐从铁砧上产生的灰尘。也许早期的人科动物也是意外地发明了他们的石片,或者在他们的环境中发现了天然的锋利石头,并且只是在后来,一旦他们发现了它们的用途,才开始有目的地制造它们。

一旦考虑到我们的灵长类动物表亲能够做到的事情,洛梅克维工具制造者的手既能敲击石器,又能在树上攀爬的可能性,似乎也不那么令人难以置信了。现代人类的手,手指短而直,拇指长而可对握,是专门为力量、精确度和灵巧性而设计的——我们每次挥舞锤子、转动钥匙或发送短信时,都会利用这些特性。然而,正如对黑猩猩、倭黑猩猩和卷尾猴的观察所显示的那样,其他手部结构适合抓住树枝的灵长类动物,也可能非常灵巧。部分树栖的人科动物的手也可能同样灵巧。

事实上,最近对来自南非的三种小脑容量人科动物——非洲南方古猿 (Australopithecus africanus)、源泉南方古猿 (Australopithecus sediba) 和纳莱迪人 (Homo naledi) 的化石手骨的研究表明,它们的手确实同时具备这两种活动的能力。所有这三个物种都具有弯曲的手指——这是与攀爬相关的特征。然而在其他方面,它们的手看起来像工具制造者的手。英国肯特大学 (University of Kent in England) 的特蕾西·基维尔 (Tracy Kivell) 和马特·斯金纳 (Matt Skinner) 检查了手骨的内部结构,这反映了生命中所承受的载荷力,并发现了一种与已知制造和使用石器的人科动物的手骨内部结构一致的模式,并且不同于黑猩猩手骨的内部结构。“成为一名优秀的攀爬者和一名灵巧的工具制造者并非相互排斥,”基维尔说。她解释说,各种手部形状都可以制造和使用石器。人类的手最终经历的改变只是为了优化这项工作。

星期五是洛梅克维团队的烤肉之夜——晚餐将供应烤山羊肉。石溪大学的尼克·泰勒 (Nick Taylor),一位幽默的英国人,正在利用这份菜单来试图弄清楚洛梅克维石器的用途。今天早上,一位当地的图尔卡纳牧羊人带来了购买的动物进行屠宰。今天下午,当太阳开始西下,晚餐准备工作开始时,泰勒请营地厨房经理阿尔弗雷德·“科尔”·科基 (Alfred “Kole” Koki) 尝试用洛梅克维工具的复制品来处理这具胴体。科基是一位经验丰富的屠夫,他怀疑这些工具是否能奏效。但他还是兴致勃勃地拿起一片两英寸长的石片,开始切割。他设法剥掉了大部分动物的皮,并用锋利的石块切割了一些肉,当石块变钝时就丢弃它们,然后再拿起他的钢刀来完成剩下的工作。

泰勒观察科基本能地握住每一片石片的方式,以及石片在科基要求更换新石片之前能保持锋利多长时间。泰勒保留了用过的复制石片,以便稍后他和他的同事可以将它们的损坏边缘与真正的石片的损坏边缘进行比较。他还将收集一些骨骼,以研究切割可能会在骨骼上留下什么样的切割痕迹。他还将尝试使用这些工具来切割植物材料,包括木材和块茎。此外,泰勒还在寻找洛梅克维工具上的任何残留物,这些残留物可能提供关于它们所加工的物质的线索。

索尼娅·哈曼德和丈夫杰森·刘易斯共同指导发现了洛梅克维3遗址的西图尔卡纳考古项目 (West Turkana Archaeological Project)。图片来源:安德鲁·雷内森 (Andrew Renneisen)

无论洛梅克维人科动物制造石器的原因是什么,他们的传统似乎都没有坚持下去。他们的工具与戈纳遗址和最近在埃塞俄比亚发现的名为莱迪-格拉鲁 (Ledi-Geraru) 的遗址中出土的第二古老的工具之间,相隔了近70万年。也许人科动物确实拥有一个跨越那个时期的石器文化,只是考古学家还没有找到它。但也可能洛梅克维的石器加工只是一闪而过,与随后的奥尔杜威技术无关。即使是奥尔杜威文化的记录也是零星且多变的,在不同的时间和地点显示出不同的工具风格,它们之间没有太多的连续性。正如罗什所说,“奥尔杜威文化并非只有一种,而是多种奥尔杜威文化。”

这种模式向许多考古学家表明,多个谱系的人科动物,甚至可能是其他灵长类动物,可能都独立地尝试过石器生产,但它们的发明最终都消失了,没有传给下一代。“我们过去认为,一旦有了工具制造,我们就会一帆风顺,”埃默里大学 (Emory University) 的迪特里希·斯托特 (Dietrich Stout) 观察到。但也许对于这些早期人群来说,他说,技术对他们的适应并不重要,所以它就简单地消失了。

然而,大约在两百万年前,情况发生了一些变化。这个时期的工具开始看起来像是按照相同的规则制造的。到大约170万年前,一种更复杂的技术出现了:阿舍利文化 (Acheulean)。阿舍利文化以手斧而闻名,手斧是旧石器时代的瑞士军刀,阿舍利文化传统遍布非洲,并传播到旧世界的其他地区。

布劳恩认为,这种转变与信息传播的改进有关。黑猩猩似乎拥有他所谓的基于观察学习的低保真行为传播。对于简单的任务来说,它效果很好:在他团队对博苏黑猩猩进行的为期六周的实验结束时,整个群体都以相同的方式使用岩石。这项活动似乎是通过一种循环行为传播的,在这种行为中,一个个体,通常是幼年个体,会观察另一个个体,通常是成年个体,使用某种类型的岩石来敲坚果,之后幼年个体将尝试使用成年个体的工具组来实现相同的目的。

相比之下,现代人类会积极地教导他人如何做复杂的事情——从烘烤蛋糕到驾驶飞机——这是一种高保真度的传播形式。布劳恩暗示,也许在洛梅克维工具和早期奥尔杜威工具中看到的变异性,是较低保真度传播的结果,而后期奥尔杜威文化和更复杂的阿舍利文化的标准化,则标志着更有效地共享知识的方式的发展,这种方式使人类能够逐步提高他们的技术复杂性。

尽管洛梅克维3的工具非常古老,但该团队怀疑,甚至更古老的工具也存在于那里,等待着被发现。有一天,当团队的其余成员正在挖掘时,刘易斯、洛科罗迪和法国国家预防考古研究所 (French National Institute for Preventive Archaeological Research) 的地质学家泽维尔·博埃斯 (Xavier Boës) 出发去寻找它们。他们前往一个已知沉积物比洛梅克维3的沉积物更古老的地区,在尘土飞扬中加速驶过拉加。他们走的是2011年那天他们迷路并发现洛梅克维3时,本应走的那条分支。

当他们到达目的地时,他们分散开来,眼睛紧盯着地面,在一片被太阳烤成红色的岩石中,扫描人类手工制品的迹象。不久之后,洛科罗迪发现了一些砾石,上面有勺状的疤痕。理论上,它们的年代可能超过350万年。但为了提出令人信服的论据,研究人员将不得不确定这些岩石是否是由人类塑造的,如果是,则弄清楚它们是从哪个地层层侵蚀出来的,查明该地层层的年代,然后再找到更多未受扰动的岩石埋藏在地下。刘易斯拍摄了这些岩石的照片,并记录了它们的位置,以备将来进行调查。该团队还将探索距洛梅克维3遗址约三英里的一个有希望的区域,该区域的沉积物年代可追溯到400多万年前。

弄清楚洛梅克维3之前和之后的技术是什么,以及更清楚地了解环境是如何变化的,对于阐明饮食变化、工具和人属起源之间的相关性至关重要。“也许这些联系都是相同的,但一切都发生得更早,”刘易斯提出。“碎片已经散开,但这并不意味着它们不会重新组装。”

“我们现在知道了很多,但还不够,”罗什在谈到图尔卡纳西部的发现时说。“这仅仅是个开始。”

更多探索

来自肯尼亚图尔卡纳西部洛梅克维3遗址的330万年前的石器。 索尼娅·哈曼德等人,《自然》,第521卷,第310-315页;2015年5月21日。

野生猴子敲击石片工具。 托莫斯·普罗菲特等人,《自然》,第539卷,第85-88页;2016年11月3日。

来自我们的档案

石器时代神经科学家的故事。 迪特里希·斯托特;2016年4月。

凯特·王 (Kate Wong) 是一位屡获殊荣的科学作家,也是《大众科学》的高级编辑,专注于进化、生态学、人类学、考古学、古生物学和动物行为。她对人类起源着迷,她已经报道了人类起源超过25年。最近,她开始痴迷于鸟类。她的报道曾带她去过尼安德特人曾经居住过的法国和克罗地亚的洞穴,去过肯尼亚图尔卡纳湖岸边寻找世界上最古老的石器,去过马达加斯加进行挖掘古代哺乳动物和恐龙的探险,去过南极洲冰冷的水域,那里座头鲸以磷虾为食,还参加了在康涅狄格州进行的“大日”比赛,在24小时内尽可能多地找到鸟类物种。凯特与唐纳德·约翰逊 (Donald Johanson) 合著了《露西的遗产:人类起源的探索》(Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins)。她拥有密歇根大学 (University of Michigan) 生物人类学和动物学理学学士学位。在X (前身为 Twitter) 上关注王:@katewong

更多作者:凯特·王 (Kate Wong)
大众科学 Magazine Vol 316 Issue 5这篇文章最初以“技术的全新起源”为标题发表在《大众科学杂志》第316卷第5期 (),第28页
doi:10.1038/scientificamerican0517-28
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