文/馮海波

[導語]

“地圈與生物圈變化（全球變化）”是國際前沿的重大科學問題，而人類起源及其環(huán)境演化是全球變化和第四紀研究的關鍵問題之一。由中國科學院廣州地球化學研究所（以下簡稱“中科院廣州地化所”）牽頭，組織多學科力量開展的黃土地層與早期人類演化綜合研究，積累了數(shù)千組數(shù)據(jù)，取得了具有重大國際意義的發(fā)現(xiàn)，使藍田成為迄今所知非洲以外最早人類活動地點之一，促使科學家重新審視早期人類起源和遷徙這一重大科學問題；在“古全球變化”研究中提出“早期人類及其生存環(huán)境的高分辨率演化序列”的科學研究目標，為處于國際領先的中國黃土研究拓展了“高分辨率黃土－古土壤－古人類遺跡序列”的研究新路。中科院廣州地化所項目成果“黃土高原南部黃土地層年代與古環(huán)境及其早期人類演化新發(fā)現(xiàn)”獲得廣東省自然科學獎一等獎。

組建團隊開展多學科交叉研究

項目第一完成人、中科院廣州地化所研究員朱照宇表示，人類起源及演化是第四紀研究的重大科學問題。目前已經建立了古動物、古植物甚至古細菌的高分辨率環(huán)境演化序列，但對于古人類高分辨率環(huán)境演化序列的研究卻十分稀少，最大的難點在于沒有找到一個良好的沉積序列和活動場所。由中科院廣州地化所聯(lián)合中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、中國科學院南海海洋研究所、贛南師范大學、湖南師范大學、華南師范大學、中國科學院地球環(huán)境研究所、南寧市生態(tài)環(huán)境保護綜合行政執(zhí)法支隊、河南省地質調查院和廣東省科學院廣州地理研究所等組成的多學科研究團隊，運用黃土地層序列開展了古人類環(huán)境的高分辨率序列研究。

據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，黃土高原南部陜西藍田有著37個“黃土—古土壤”地層序列，記錄了第四紀37個冰期與間冰期氣候旋回，并且曾發(fā)現(xiàn)過幾處古人類化石和石器點。從2001年至2018年，由朱照宇研究員牽頭組成的研究團隊，在藍田地區(qū)開展了多學科交叉結合的調查研究，積累了數(shù)千組第一手數(shù)據(jù)。秉承前人“黃土地質考古帶”觀點，朱照宇團隊提出運用中國黃土連續(xù)序列的地圈優(yōu)勢去建立生物圈古人類及其環(huán)境演化序列的思路，并將地層學與古生物學、地貌學、沉積學、構造學、礦物學、地球化學、磁學和年代學等多種地質學方法與古人類學和舊石器考古學方法相結合。

該研究團隊首次獨立發(fā)現(xiàn)了黃土層中距今212萬年的古人類石器，通過運用多種技術方法和高分辨率古地磁定年，檢測出兩個最重要的古地磁事件——奧杜威和留尼旺正極性亞期，確定了最古老的黃土地層中的石器年代為距今212萬年，比國際公認的非洲以外最古老的格魯吉亞的德馬尼西石器（185萬年）還要早27萬年。這一新發(fā)現(xiàn)使藍田上陳村成為迄今所知非洲以外最古老的人類活動地點之一，改寫了早期人類起源和遷徙的歷史。

中科院廣州地化所團隊考古發(fā)現(xiàn)

中科院廣州地化所朱照宇及其團隊在野外發(fā)掘研究

研究成果改變對古人類遷徙擴散模式的認知

朱照宇研究團隊還首次將公王嶺直立人頭蓋骨年齡從距今115萬年重新定年至距今163萬年。據(jù)介紹，公王嶺頭蓋骨化石發(fā)現(xiàn)于1964年，原來被確定為距今115萬年，但是經過十幾年的實地調查發(fā)現(xiàn)，化石層之上地層存在著明顯的侵蝕作用，其中缺少了幾十萬年的地層。高分辨率古地磁定年發(fā)現(xiàn)了三個重要事件：考伯山、吉爾薩和奧杜威，其中吉爾薩事件年齡為162萬年，而化石層在吉爾薩事件之下，至少應當是距今163萬年。這就使公王嶺頭蓋骨成為迄今所知非洲以外第二古老的頭蓋骨化石，確定了直立人至少在160多萬年前就已經出現(xiàn)在東亞，改變了對傳統(tǒng)的古人類遷徙、擴散模式的認知。

此外，該研究團隊在藍田上陳村陸續(xù)獨立發(fā)現(xiàn)了45萬年至212萬年的23層舊石器層，運用各種古環(huán)境指標揭示了長時間尺度古人類生存環(huán)境的演化特征，這是目前所知世界獨有的長尺度、多階段、高頻率的新發(fā)現(xiàn)，為使藍田成為全球性時標和地標奠定了基礎，同時在古全球變化研究中古人類及其生存環(huán)境的高分辨率演化序列的薄弱環(huán)節(jié)方面打開了突破口。

該團隊的研究成果發(fā)表在Nature、Journal of Human Evolution等雜志，入選中國地質學會十大地質科技進展，2018年度中國科學十大進展，是迄今為止廣東省內以第一作者第一單位牽頭獲得的唯一一項地質科學成果，獲評為國際上近十年（2010－2019年）人類演化領域最重大發(fā)現(xiàn)。