在七月初一个闷热的下午，迈克尔·R·沃特斯爬进一个阴暗的坑里，那里有一小群挖掘者正用他们的泥刀在古老的洪泛区边缘挖掘。人群中传来一阵低语，一位挖掘者递给沃特斯——德克萨斯州农工大学第一批美国人研究中心的考古学家——一块沾满泥土的蓝灰色石头碎片，叫做燧石。沃特斯把它翻过来，然后在放大镜下仔细观察。这个发现，比拇指指甲盖大不了多少，是一个多用途切割工具的一部分，相当于冰河时代的裁纸刀。很久以前被扔弃在这片长满草的德克萨斯州小溪岸边，它是这里数千件文物中的一件，这些文物正在将人类在新大陆的历史向前推进，并为最早的美国人提供了罕见的光芒。
沃特斯是一位身材高大、衣着不整的中年男子，有着深邃的蓝色眼睛和缓慢而谨慎的谈话方式，他看起来或听起来都不像是一位特立独行的人。但他的工作正在帮助推翻一个关于新大陆殖民的持久模型。几十年来，科学家们认为，最早的美国人是亚洲大型猎物狩猎者，他们追踪猛犸象和其他大型猎物向东穿过一块现在已淹没的陆地，这块陆地被称为白令陆桥，连接着亚洲北部和阿拉斯加。据说，这些殖民者大约在13000年前抵达美洲，沿着一条从育空地区延伸到阿尔伯塔省南部的无冰走廊迅速向内陆进发，并在现在的美国本土留下了他们独特的石器工具。考古学家将这些猎人称为克洛维斯人，以新墨西哥州克洛维斯附近的一个遗址命名，那里出土了许多他们的工具。
在过去的十年左右，由于新的发现，这种“克洛维斯第一”模型受到了猛烈的抨击。在智利南部的蒙特维多遗址，考古学家托马斯·D·迪勒海（现就职于范德比尔特大学）和他的同事们发现了早期美国人的踪迹，他们住在兽皮覆盖的帐篷里，吃海鲜和各种野生马铃薯，时间是14600年前，远远早于克洛维斯猎人的出现。受这些发现的启发，一些科学家开始在北美寻找类似的证据。他们找到了：例如，在俄勒冈州的佩斯利五英里角洞穴中，一个团队发现了14400年前的人类粪便，其中点缀着沙漠欧芹和其他植物的种子——这些食物并非大型猎物狩猎者情景的支持者们期望在菜单上找到的。“我们所看到的，”佩斯利洞穴挖掘主任、俄勒冈州尤金市自然与文化历史博物馆的考古学家丹尼斯·L·詹金斯说，“是一种广泛的觅食经济。”
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现在，沿着巴特米尔克河，沃特斯和他的团队有了迄今为止最重要的发现之一：一个可以追溯到令人震惊的15500年前的石器工具宝藏。总共有，该团队挖掘出超过19000件克洛维斯之前的文物——从小刀片到带有切割骨骼的微小磨损痕迹，再到抛光的赤铁矿块，赤铁矿是一种古老的铁矿物，在旧石器时代世界中常用于制作红色颜料。该遗址于今年春天公之于众，出土的克洛维斯之前的工具比所有其他此类遗址的总和还要多，沃特斯不惜一切代价多次对每一层进行年代测定。这项工作给许多专家留下了深刻印象。“这很容易成为北美克洛维斯之前遗址的最佳证据，”亚利桑那大学的人类学家和地球科学家万斯·T·霍利迪说。
受到这些发现的鼓舞，考古学家们现在正在测试关于新大陆殖民的新模型。他们借鉴来自一系列学科——从遗传学到地质学——的证据，正在寻找一系列紧迫问题的答案：最早的美国人在15500多年前来自哪里？他们究竟何时到达，以及他们采取了哪条路线进入新大陆？几十年来，空气中第一次弥漫着令人兴奋的发现气息。“我们现在正在解决重大问题，”默西赫斯特学院的考古学家詹姆斯·M·阿多瓦西奥说。“我们正在研究人类分散到地球上最后一片伟大栖息地的环境。”
基因追踪
新世界的殖民，从北极凛冽的寒冷到亚马逊闷热的酷热，再到火地岛暴风雨般的狂风，仍然是人类最伟大的成就之一，这是一项耐力和适应能力的壮举，在20世纪著名的法国考古学家弗朗索瓦·博尔德斯看来，“直到人类登上另一颗恒星所属的行星”才能与之匹敌。然而，考古学家们长期以来一直在努力揭开这场跨大陆探险的开端，因为他们面临着一项艰巨的任务，即在北美和亚洲广阔的北部荒野中寻找少量高度流动的狩猎采集者的早期营地。然而，在过去的十年里，遗传学家们已将寻找最早的美国人的工作提升到分子水平，在土著人民的DNA中找到了关于他们来自哪里以及何时离开家园的新线索。
在十几项研究中，遗传学家检查了来自美洲原住民的现代和古代DNA样本，寻找定义称为单倍群的主要人类谱系的明显基因突变或标记。他们发现，美洲原住民来自四个主要的奠基母系单倍群——A、B、C和D——以及两个主要的奠基父系单倍群——C和Q。为了找到这些单倍群的可能来源，研究小组随后在旧世界的人口中寻找其遗传多样性涵盖所有谱系的人群。只有西伯利亚南部（从西部的阿尔泰山脉到东部的黑龙江）的现代居民符合这种遗传特征，这一发现有力地表明，最早的美国人的祖先来自东亚家园。
这一证据证实了大多数考古学家对这个家园位置的怀疑。它也强烈暗示，克洛维斯第一模型中提出的时间安排是错误的。遗传学家现在根据人类DNA中的突变率计算，美洲原住民的祖先在大约25000到15000年前与他们在东亚家园的亲属分离——对于大规模的北部迁徙来说，这是一个困难的时期。巨大的冰川覆盖了亚洲东北部的山谷，与此同时，巨大的冰盖覆盖了加拿大大部分地区、新英格兰和几个北部州。事实上，根据格陵兰冰芯中保存的数据和过去全球海平面测量的结果，对过去气候的重建表明，这些冰盖在最后一个冰期达到了最大范围，时间至少在22000到19000年前之间。“但这些人非常擅长在陆地上迁徙，”南卫理公会大学的考古学家戴维·梅尔策说。“他们的整个存在——以及他们认识的每个人和他们祖先的存在——都是关于适应。他们拥有一整套策略和战术。”
古美洲人的祖先穿着温暖、量身定制的兽皮服装，用肌腱和骨针缝合在一起，并掌握着自然的专业知识，进入了一个今天无与伦比的北极世界。欧洲和北美的冰盖锁住了大量的水，使海平面下降了100多米，并暴露了亚洲东北部和阿拉斯加的大陆架。这些新暴露的陆地，连同西伯利亚、阿拉斯加和加拿大北部的邻近地区，形成了一块将旧世界与新世界无缝连接的陆地。
这块今天被称为白令陆桥的陆地，本可以成为克洛维斯之前移民的理想中转站。掠过它的气团非常干燥，几乎没有带来降雪，从而阻止了冰盖的生长。结果，草、莎草和其他适应寒冷的植物在那里茁壮成长，这可以从阿拉斯加西北部火山灰层下保存的植物遗骸以及曾经在白令陆桥上放牧的大型食草动物的冷冻肠道中得到证明。这些植物形成了一个干旱的苔原草原，在那里，重达九吨的毛茸茸的猛犸象在那里放牧，巨型地懒、草原野牛、麝牛和驯鹿也在那里放牧。对现代斯特拉海狮种群的遗传研究表明，这种海洋哺乳动物可能在白令陆桥岛屿星罗棋布的南岸的岩石上栖息。因此，移民们可能不仅可以选择陆地哺乳动物，还可以选择海洋哺乳动物。
传统观点认为，开拓者匆忙穿过白令陆桥，到达更温暖、更宜居的土地。然而，一些研究人员认为，这段旅程可能更悠闲。美洲原住民的主要遗传谱系拥有许多广泛分布的奠基单倍型——个体染色体上经常一起遗传的紧密相连的DNA序列组合——而他们最亲近的亚洲亲属却缺乏这些单倍型。这表明，最早的美国人在前往新世界的途中在某个地方停留了，在进入美洲之前，他们与世隔绝地进化了数千年。这个基因孵化器最有可能的地点是白令陆桥。在那里，当大约22000年前气候变冷，迫使西伯利亚部落向南撤退时，移民们可能与他们的亚洲亲属隔绝了。
然而，无论移民们是在白令陆桥还是在亚洲东北部的其他地方放慢了脚步，人们最终都开始向更东、更南的地方进发。大约在19000年前，变暖的趋势开始缓慢地缩小北美洲的冰盖，逐渐创造出两条通往南方的可行路线，并开启了多次早期迁徙的可能性。根据过去十年对现代美洲原住民遗传多样性地理分布进行的多项研究，最早的移民在18000到15000年前之间开始殖民新世界——这个日期与克洛维斯之前殖民者的新兴考古证据非常吻合。“在某个时候，这些移民考察了这片土地，第一次意识到所有其他营地的炊烟都在他们身后，而前方没有炊烟。”阿多瓦西奥回忆道。“就在那一刻，他们真真切切地成为了异乡的陌生人。”
沿海路线
当这些旅行者向南推进，探索人类未曾涉足的荒野时，考古学家们接过了关于最早的美国人的故事。在装饰着鲨鱼版画和图片以及楚玛什传统木制独木舟海报的办公室里，俄勒冈大学的考古学家乔恩·M·厄兰森正在仔细研究关于他们旅程的新证据。厄兰森身材修长，头发蓬乱，五十多岁，他的大部分职业生涯都在加利福尼亚海岸沿线的遗址进行挖掘，成为通常被称为沿海路线理论的最主要倡导者之一。克洛维斯第一模型的支持者设想人类通过陆路跋涉到达美洲，而厄兰森认为，最早的旅行者是通过海路到达的，他们划着小船从东亚到达白令陆桥南部，然后沿着美洲西海岸南下。现在，他和他在圣地亚哥州立大学的同事托德·J·布拉杰发现了一些关键的新证据，证明古代航海家从东亚出发，最终抵达智利。
科学家们最早在20世纪70年代后期开始思考沿海路线，当时考古学家克努特·弗拉德马克（现任不列颠哥伦比亚省西蒙弗雷泽大学荣誉教授）开始研究地质和花粉记录，以重建加拿大西海岸沿线的古代环境。当时，大多数专家认为，整个西北海岸在最后一个冰期结束之前都覆盖着厚厚的冰层。然而，20世纪60年代和70年代发表的关于沿海沼泽古代花粉的分析表明，13000年前，华盛顿州奥林匹克半岛上生长着针叶林，海岸线上点缀着其他绿色避难所。弗拉德马克得出结论，早期人类在这些地方露营，可以靠海鲜为生，从贝类到洄游的粉红鲑鱼。他们也可能猎杀沿着太平洋鸟道迁徙的水禽，以及在较大的避难所中放牧的驯鹿和其他耐寒的陆地动物。
考古学家现在知道，不列颠哥伦比亚省海岸的大部分地区至少在16000年前就已没有冰。尽管他们尚未在早期美国沿海遗址中发现任何保存完好的船只，但许多研究人员认为，这些航海者可能拥有此类船只：至少在45000年前，人类就乘船从亚洲一路航行和跳岛到达澳大利亚。从水路沿着新世界西海岸南下，在许多方面都比陆路跋涉更容易。“这是一个沿着南北走向相对相似的环境，这使其成为阻力最小的路径，”不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的考古学家昆汀·麦基说。
尽管如此，对于科学家来说，寻找早期航海家的营地已被证明是一项艰巨的任务。随着最后一个冰期的冰盖融化，融水抬高了海平面，淹没了古代海岸线，使其沉入水下数米。然而，在今年3月，厄兰森和布拉杰在《科学》杂志上详细介绍了在圣罗莎岛（位于南加利福尼亚海岸附近的一个新发现的遗址）发现的早期航海家的惊人证据。大约在12000年前，古美洲水手跨越10公里的开阔水域到达圣罗莎岛，这段旅程需要一艘船。
新发现的遗址，称为CA-SRI-512W，位于内陆峡谷的入口附近，靠近可能是一个古代沼泽的地方。厄兰森和他的团队在沉积物中发现了人类遗骸，包括鸟骨和木炭，研究人员对木炭进行了放射性碳年代测定，结果为11800年前。早期的沿海猎人在那里吃水禽和海鸟，如加拿大鹅和鸬鹚，以及鳍足类动物，包括海豹和海狮。猎人们还留下了一种独特的技术痕迹：50多个精致的带柄尖状器，其轮廓看起来像小棕色圣诞树。这些尖状器可能用作狩猎鸟类或小型海洋哺乳动物的飞镖的尖端。“它们非常薄，而且制作非常精良，”厄兰森说。总的来说，它们的设计和制造似乎与美国大陆大型猎物狩猎者使用的长而有犁沟、外观坚固的克洛维斯矛头非常不同。
厄兰森和布拉杰对这种沿海技术的起源感到好奇，他们在已发表的其他遗址的考古报告中搜寻线索。他们发现，挖掘者在散布在太平洋北部边缘的古代遗址中挖掘出了非常相似的带柄尖状器。最早的来自东亚——朝鲜半岛、日本和俄罗斯远东地区——所有年代都可追溯到大约15000年前。此外，离那里越远，这些武器就越年轻，在俄勒冈州发现了14000年前的带柄尖状器，在海峡群岛、下加利福尼亚州和南美洲沿海地区发现了12000年前的带柄尖状器。厄兰森惊奇地摇了摇头。“日本的一些尖状器组合与海峡群岛的非常相似，”他说。
厄兰森和布拉杰现在认为，这条技术轨迹标志着沿着北太平洋边缘的一条早期迁徙路线，这是一条食物充足的沿海高速公路。例如，海带在寒冷、营养丰富的水域中大量繁殖，形成沿海海洋森林，其中栖息着从石鱼到鲍鱼再到海獭等各种物种。即使在最后一个冰期，这种海洋森林也可能在白令陆桥的南部海岸茁壮成长。大约18000年前的海洋温度研究表明，海冰仅在冬季在白令陆桥的南部海岸形成，而这种季节性的深度冰冻不会根除巨大的海洋森林。海带可以在海冰下以类似于假死的状态生存很长时间，当夏天到来时再次迅速生长，创造出丰富的海洋栖息地。“而且，促进沿海迁徙的不仅仅是海带，”厄兰森说。“海洋河口和鲑鱼溪流中有大量的其他资源。”事实上，今天沿途可食用的物种数量多达数百种，从鲸类动物到海藻。
即便如此，探索这个富饶的沿海世界的古美洲人也不太可能一路向南飞奔。事实上，一些研究人员认为，他们可能每年只移动一公里左右，随着移民逐渐扩大其狩猎采集领地的南部边界。“这不是沿着海岸线的冲刺，”厄兰森总结道。“你必须有婚姻伴侣，因为你要进入无人居住的土地。所以你必须与身后的人保持联系。”
内陆走廊
美洲西海岸并不是早期殖民者的唯一可用路线。在过去的五年里，由阿尔伯塔省阿萨巴斯卡大学的地质学家肯尼迪·穆尼克瓦领导的一个地球科学家和年代测定专家团队一直在重新审视另一条潜在的通道，这条通道曾受到克洛维斯第一理论支持者的广泛拥护，但在智利海岸附近的蒙特维多遗址发现克洛维斯之前的人类后，这条通道后来失宠。这条中陆路线被称为无冰走廊，是在北美最大的冰盖——劳伦泰德冰盖——开始向东退缩，与覆盖西部的科迪勒拉冰盖分离，以及阻挡通道的巨大冰川湖泊排干后形成的，留下了干燥的土地。由此形成的走廊沿着落基山脉的东侧延伸，绵延近1900公里，从阿拉斯加到美国本土48个州。
对这条路线重新燃起的兴趣源于穆尼克瓦和他的同事们今年6月在《第四纪年代学》杂志上发表的关于走廊开放的新年代测定结果。在20世纪80年代，加拿大地质调查局的研究人员通过对沿途沉积物中保存的植物遗骸进行放射性碳年代测定，确定了走廊开放的年代。他们的研究结果表明，两个巨大的冰盖分道扬镳，冰川湖泊在大约13000年前排干。这个时间框架与克洛维斯第一情景非常吻合，尽管它排除了走廊作为早期人类迁徙路线的可能性。
然而，当穆尼克瓦为一个关于古代环境变化的项目研究这些早期研究时，他看到了严重的问题。放射性碳年代测定数据数量很少，而且有些显然不可靠。此外，植物的年代测定确定了植被最终在走廊中重建的时间，而不是冰层实际退缩和湖泊排干的时间。因此，穆尼克瓦和他的同事们决定通过一种称为光释光 (OSL) 的技术重新测定无冰走廊的开放年代。该团队专注于阿尔伯塔省北部走廊的一部分，那里在劳伦泰德冰盖退缩后，风积沉积物形成了大型沙丘——有些高度超过10米。
为了获得年代测定样本，穆尼克瓦和他的团队在这些沙丘群中最高的沙丘上挖掘坑洞。然后，他们将黑色塑料管水平敲入这些坑洞的墙壁。一端封口的管道中充满了自沙丘堆积以来未暴露于阳光下的沙子。接下来，该团队通过OSL方法对每个样本进行了年代测定，测量了样本中长石等矿物中捕获的环境辐射能量的大小。结果表明，沙丘形成于14000到15000年前，穆尼克瓦说，这个范围很可能构成走廊开放的最早年龄，因为“沙丘有可能在冰层消失1000年后形成。”此外，此时阿尔伯塔省北部的走廊至少延伸了400公里，并且可能几乎没有大型融水湖泊。穆尼克瓦指出，在沙丘中堆积的沙子来自干涸的湖底。
现在最大的问题是，整个走廊是否在这一时期开放，特别是北部地区。穆尼克瓦认为它确实开放了。他的团队最近对阿尔伯塔省-西北地区边界以北更远的沙丘进行了年代测定，结果相似。穆尼克瓦说，这些数据符合目前关于劳伦泰德冰盖的认识。他指出，地质学家之间的普遍共识是，“冰盖以东北方向的宽阔前沿退缩，而不是[以离散的叶状体移动]。我们设想，冰川消退的陆地向北延伸。”如果是这样，来自亚洲的探险家可能在大约15000年前进入了走廊，比通往西海岸的路线开通晚了近1000年。
埃德蒙顿阿尔伯塔大学的考古学家杰克·艾夫斯说，新的OSL年代测定结果将促使人们重新审视这条走廊，重新点燃关于迁徙路线的重大辩论。“经常有人严重错误地声称，走廊地区已经得到了充分的调查，但事实上它非常广阔，我们对它知之甚少，”艾夫斯断言。北部走廊中最早、被广泛接受的人类证据可以追溯到大约12000年前，但艾夫斯认为，未来的考古调查很可能会发现更早的遗址。“我认为如果海岸是1号高速公路，那么走廊就是2号高速公路，”他诙谐地说。
刚刚开放的走廊被退缩的冰层冲刷，寒风凛冽，对于早期的旅行者来说，这里似乎是一个令人生畏的地方。然而，路易斯·伯杰集团（位于新泽西州东奥兰治）的考古学家斯图尔特·J·菲德尔认为，白令陆桥的狩猎采集者在秋季看到成群的水禽向南飞去，并在春季返回后，决定探索这条走廊。菲德尔说，食物可能很匮乏，但探险家们可能猎杀了富含卡路里的鸟类或更大的猎物。最近的遗传数据表明，盘羊曾在育空地区和不列颠哥伦比亚省北部地区的两个避难所放牧。
作为一种保险措施，旅行者可能带上了人类最好的朋友。根据古生物学证据，西伯利亚的猎人似乎早在33000年前就首次驯养了狼。菲德尔认为，早期的狗将成为穿越走廊旅程中不可估量的狩猎伙伴和驮畜。他指出，在历史上，大平原上的狩猎采集者在狗身上放置驮鞍或将它们拴在拖车上，以携带各种负载，从用于床上用品和住所的兽皮到食物储备。菲德尔说，实验表明，狗可以拖运大约27公斤的货物。此外，1994年发表的一项研究表明，携带13公斤装备的狗每天可以行进27公里，前提是温度保持凉爽。如果饥饿威胁到他们，移民们可以吃掉他们的一些狗。
菲德尔计算出，殖民者可以以每天16公里的适中速度行进，在四个月内到达走廊的南端。当他们将这片荒凉的石头之地抛在身后时，他们第一次看到了令人叹为观止的富饶景象：温暖、长满草的平原上遍布着成群的猛犸象、野牛和马；沼泽和湖泊点缀着水禽；海洋中充满了鱼类和海洋哺乳动物。这是一片没有人类竞争对手的土地，一个充满可能性的新世界。
克洛维斯起源
在巴特米尔克河畔的野外营地总部，一个凉爽的空调房里，沃特斯揭开了一个黑色盒子的盖子，盒子的大小像一台小型笔记本电脑。在厨房里，他的工作人员一边聊天一边开玩笑，一边准备午餐，但沃特斯似乎对他们的闲聊充耳不闻。他迅速扫描了盒子里的东西，先拿起一个，然后又拿起另一个盒子里的20多个克洛维斯之前的石器工具。这些刀片和其他工具由巴特米尔克河附近发现的一种有光泽的当地燧石制成，非常紧凑轻便，有些长度不超过几厘米。沃特斯说，这样一套工具包对于早期探险队来说是理想的，他们是一群不断迁徙的人，他们在探索和调查未知的土地。
在这些工具中的一些——特别是刀片和双面器——沃特斯也看到了其他的东西：克洛维斯人起源的新线索。在克洛维斯之前的人们在这里敲打刀片和双面器大约2500年后，克洛维斯猎人在整个北美洲采用了类似的技术来制作巨大的细长刀片，有些刀片的长度达到了21厘米或更长。沃特斯观察到，这种技术上的连续性强烈暗示了这两个群体之间的关系。著名的克洛维斯猎人很可能并非来自亚洲的移民，而是像巴特米尔克河畔最早的猎人这样的部落的后裔。“看起来他们起源于冰盖南部，”他评论道。
然而，毫无疑问的是，最早的美国人及其后裔是坚韧不拔、足智多谋的人，他们是开拓者，他们定居了人类历史上最长的地理区域。他们勇敢地面对未知，精湛地适应了两大洲的各种生态系统。田纳西大学的考古学家戴维·安德森说，这些早期的美国人值得我们钦佩。“我认为他们体现了生存和冒险的精神，这代表了人类最优秀的一面。”
本文最初以“最初的美国人”为标题发表。