托巴火山噴發(fā)的影響

約7 萬4 千年前的托巴（Toba）火山噴發(fā)是近2 百萬年以來已知最大規(guī)模的火山噴發(fā)事件，其一度被認(rèn)為造成了全球氣候變冷及環(huán)境惡化，并最終導(dǎo)致了熱帶非洲以外地區(qū)的人群滅亡，是現(xiàn)代人起源的假說之一“完全替代假說”中非常重要的證據(jù)。為了明確這次火山噴發(fā)事件造成的影響，研究者收集了涵蓋托巴火山噴發(fā)時段的全球高分辨率地質(zhì)記錄（冰芯、石筍和湖泊沉積物），以及歐洲、亞洲和非洲的考古記錄來全面評估托巴火山對地球環(huán)境和古人類的影響。通過對各種記錄的綜合分析，研究發(fā)現(xiàn)約7 萬4 千年前的托巴火山噴發(fā)并未造成全球的氣候變冷以及環(huán)境的惡化，并且熱帶非洲以外地區(qū)的人類活動均未斷絕。因此，并不存在由于托巴火山噴發(fā)導(dǎo)致的全球變冷和人類滅絕，托巴火山的噴發(fā)并不能用于支持“完全替代假說”，現(xiàn)代人起源作為一項重要的科學(xué)問題，應(yīng)該被更加審慎地對待和深入地探討。

（Quaternary International 2020,559:24—33）

新石器晚期青藏高原東北部存在熱帶大型哺乳動物

史前人類向青藏高原擴(kuò)散的歷史及其對動植物資源利用的方式是國際學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點科學(xué)問題。研究顯示，粟黍農(nóng)業(yè)人群在距今5200 年前就已經(jīng)從黃土高原向西擴(kuò)散到青藏高原東北部，在新石器晚期大規(guī)模定居于海拔2500 米以下的河谷地帶。然而，與同時期黃河中下游動物遺存以家養(yǎng)動物為主不同，青藏高原東北部動物遺存以野生動物為主，顯示狩獵活動在該地區(qū)動物資源利用方式的主導(dǎo)地位一直持續(xù)至約4000 年前，但其原因并不清楚。其中，大型?？坪拖苿游镌谶@些野生動物遺存中占有重要的比例。然而，由于這一地區(qū)發(fā)現(xiàn)的動物遺骸往往非常碎片化，很難從形態(tài)學(xué)上鑒定準(zhǔn)確的物種歸屬及其種群歷史動態(tài)和生態(tài)適應(yīng)模式。山那樹扎遺址坐落于青藏高原東北部的甘肅省岷縣縣城以北10 公里茶埠鎮(zhèn)洮河西岸的一級臺地上。該遺址的碳-14 同位素測年結(jié)果為距今5270—5035 年，文化類型屬于馬家窯（5300—4000 年前）早期文化。該遺址野生動物遺存約占全部動物遺存的78%，粟黍作物遺存占植物遺存的80%以上，說明粟黍種植和狩獵活動是該遺址先民獲得食物資源的主要方式。出土的野生動物遺存除了有羚羊、熊、虎、野豬和野兔等動物外，還出現(xiàn)了水鹿、金絲猴和竹鼠等熱帶/亞熱帶動物，以及無法鑒定到種屬的豐富的大型牛科和犀科動物（占13.8%）。近期，研究者對山那樹扎遺址的10 個大型?？苿游锖? 個犀牛科動物骨骼標(biāo)本開展了古DNA 研究。研究獲得了核基因組和線粒體基因組的測序數(shù)據(jù)。整合現(xiàn)生?？苿游锖拖苿游锶后w大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析表明，山那樹扎遺址的10 個大型?？苿游镞z骸均屬于現(xiàn)今只棲息于南亞和東南亞熱帶雨林地區(qū)的印度野牛，而2 個犀牛遺骸屬于現(xiàn)今野外大約只有100 多頭、只分布在印度尼西亞蘇門答臘島和婆羅洲的瀕危動物蘇門答臘犀牛，是亞洲現(xiàn)存唯一雙角犀和體型最小的犀牛。群體動態(tài)變化歷史分析顯示，該古代印度野牛群體規(guī)模在約2 萬年前開始下降，與末次冰盛期的年代相符，并在約5 千年前發(fā)生急劇下降并延續(xù)了較長的時間，與青海湖記錄的5000—3600 年前大幅度氣候震蕩的時間相吻合。物種間的基因流分析顯示，此古代印度野牛群體與牦牛和西藏黃牛并不存在基因交流，從而推測前者與后兩者可能存在時空上的生態(tài)位隔離。該研究首次表明，現(xiàn)今只分布在熱帶地區(qū)的野生大型哺乳動物約在5千多年前曾生活于青藏高原東北部，成為馬家窯文化先民重要的狩獵資源。通過系統(tǒng)比較古氣候和動物考古數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊提出約5200年前較高的夏季溫度和溫暖濕潤的宜人氣候可能促使印度野牛和蘇門答臘犀牛等許多熱帶動物分布于較高緯度的地區(qū)，豐富了該地區(qū)的野生動物多樣性，為當(dāng)時的先民提供了豐富的狩獵資源，使得新石器時代晚期的青藏高原東北部成為東亞地區(qū)最后的狩獵場之一。此后，約5 千到4 千年前，在氣候惡化（寒冷/干燥）和人類活動增強(qiáng)等多重影響下，青藏高原東北部野生動物多樣性顯著下降，牧業(yè)活動取代狩獵活動成為該地區(qū)先民獲取肉食資源的主要方式。

（PNAS 2020, 117: 28150-28159）