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元谋人的发现及研究进展
付丽娅(付丽娅,云南元谋人陈列馆。)
【中文摘要】1965年元谋人的发现,将中国历史的开端推到了170万年前。此后全国多个科研机构到元谋盆地进行了多学科的综合研究,学术界掀起了有关元谋人地位和年代的大讨论。本文对最新的研究成果进行综述。
Abstract:By the discovery of the Yuanmou Man in 1965, beginning of the history in China was put ahead to 1.7 million years ago. From then on, many scientific research institutions have made multidisciplinary researches in Yuanmou Basin. A major discussion on the significance and the age of the Yuanmou Man has been raised in academic world. This article makes a general introduction to the latest results of the researches.
元谋盆地位于云南省东北部的金沙江南岸,海拔1050米左右。金沙江支流龙川江在西边流经盆地。盆地东侧是由侏罗纪和白垩纪紫红色、黄緑色、灰白色长石英砂岩、砾岩和泥岩构成的山地,习称元谋东山;西侧是由元古界上昆阳群片麻岩、石英岩、片岩和千枚岩组成的低矮山梁,把它和班果盆地隔开;西北边有巨大岩体成带状侵入于古老岩系中。在构造上,元谋盆地处于川滇南北构造带中段,贯穿盆地东缘的压扭性元谋大断裂呈南北向延伸,成为盆地和东山两大地貌单元的分界。
元谋盆地是第四纪地层发育较好,广义的元谋组是一套厚达695.4米的间冰期河湖相连续堆积,地质时代是第四纪早期,从距今约310万年左右一直延续到距今约150万年;元谋组共分四段,上部是与砂砾层为主的河湖相沉积,下部是以粘土、亚粘土、砂为主的湖相沉积。
1965年夏,地质科学院地质研究所的同志在元谋盆地进行第四纪地层和新构造运动的调查。5月1日下午,钱方在上那蚌村西北500多米的地方,一个四周均为冲沟所包围,东西向长约16米,南北向约20米,海拔1250米,面积320平方米的小山丘上发现了两颗人牙化石。人牙出土处高于周围约四米左右,处于被剥蚀的地貌部位,因而排除化石是从别处冲刷搬运来的可能性。从地质剖面来看,该人牙化石出土层位为元谋组第四段下部的第25层。人牙被带回北京后 ,经中国地质科学院地质博物馆胡承志同志的鉴定,认为是同一青年男性个体的一左一右上内侧门齿,将其定名为直立人.元谋新亚种 (Homo erectus yuanmouensis sub sp.nov.) ,简称“元谋人”。
元谋人的这两颗门齿化石,保存为浅灰白色,石化程度甚深,铲形,硕大,比较扁平。齿冠咬合面有一定程度磨损的坡度,如刀口状,磨损程度很大。近齿冠基部肿厚,唇面比较平坦。舌面的齿冠基部,底结节显着突起,呈不规则的直系行排列。其中有一个在舌面的正中,较大而长 ,几乎延伸到接近于齿冠末端的边缘。其他两个较短,皆靠近于外侧的一个最细。舌面的当中为一凹面,在凹面上,左门齿则具有极细微的皱纹。在舌面上,沿内外两侧的边缘,有褶起的凸棱突起,内侧的凸棱靠近齿冠末端部分,外侧的凸棱则略向齿冠基部方向靠近。外侧的凸棱较内侧的略为隆起,但并不十分显着。齿根破碎,仅保存一部分,其中左门齿有半段保存较好,显示齿根相当粗壮,颈部横切面近圆形。
1987年,周国兴把元谋人与大型类人猿、巨猿、南猿、智人作了对比研究,认为元谋人上中门齿跟猿类(包括巨猿)有显着差异,肯定不能归为猿类之列。他们跟智人类型相比,形态上的差异也是相当大的,还不能视为同类。而跟北京人同类牙齿相比较,基本形态是相接近的,但还是有一些差异,只不过两者差异的程度远不及他们跟 南猿类型牙齿的差异为大。元谋人与北京人所不同的地方,其中有的较为接近纤细种南猿,有的则反映了与猿类相近的特点。由此,周国兴认为有理由考虑元谋人是我国南方迄今已发现的早期类型的直立人代表,他们的形态上与北京人的不同处,反映了他们的原始性,反映了他们可能具有从纤细类型南猿向直立人过渡的特点。
1986年元谋盆地新发现古猿化石,周国兴再次把元谋人与元谋古猿、禄丰古猿作了对比,认为元谋人不可能由禄丰古猿和元谋古猿演化而来。元谋人与北京人存在的接近猿类的形态特点,想必来自推测中的时代较早的人与猿的共同祖先,而非来自时代较晚的禄丰古猿和元谋古猿。1998年,周国兴在美国加州大学人类演化研究室对元谋人牙齿化石再作深入研究,发现元谋人上中门齿的形态特点,尤其是舌面的铲形结构,发达的底结节和脊状指状突以及齿冠呈切端较宽的扇形等,均可追溯到出土于非洲的南猿及能人与匠人标本上。特别令人惊异的是他与匠人代表WT15000的上中门齿在形态上十分相似,似乎提供了一份早期人类“走出非洲”来到欧亚大陆的佐证。
元谋人发现以后,年代一直是争论的焦点。最初,根据当时实测地质剖面图和同时发现的6种哺乳动物中有云南马,年代初步订为早更新世晚期,不少于100万年。1973年,尤玉柱等人根据1967年他们在元谋盆地进行地质调查的资料,认为将含元谋人化石的“上那蚌组”归属与中更新世更为合适。1973年钱方等人进一步实测了几条新的剖面图,并参考钻孔资料 ,指出元谋组是连续堆积,并不存在所谓“上那蚌组”。1976年,中国地质科学院地质力学研究所采用古地磁学方法进行元谋组及元谋人年代的测定,认为元谋组的地质年代界于150—310万年之间,而元谋人的年代为距今170+10或170-10万年前。与此同时中国科学院地质研究所也采用古地磁学方法测定元谋人年代,结果与地质力学所的测定结果大致相似,为160+10或160-10万年前。此外中国科学院贵阳地球化学研究所亦用古地磁法测得元谋人年代数据与上两者相似。为此,1979年周国兴根据这诸方面的研究成果,写了《对元谋人认识的探讨》一文,对尤等的元谋人生存年代不早的观点逐一进行质疑,指出尤等论点难以成立,元谋人生存时代确实是早的,同古地磁学测定的结果是吻合的。
但对此年代的判断亦有异议,如国外有人提出元谋人的年代并没超过100万年,可能在73—90万年间,或90万年。美国人类学家艾格纳尔在一专著中也曾介绍过有关元谋人年代的不同见解,她倾向于将之置于中更新世早期。1983年,刘冬生,丁梦麟也着文指出,元谋人生存年代仅只50或60万年。1984年3月北京自然博物馆自然历史研究所专门组织了有关专家,到元谋人化石产地进行复核,并对刘冬生等质疑文章进行全面分析,认为刘等重新对比和解释元谋人磁性地层的理由难能成立。嗣后有关方面又从氨基酸,电子自旋共振和裂变径迹诸测年法对元谋人化石层位做进一步测定,1991年公布其结果分别为:164+16或164-14万年,大于140万年和172+17或172-17万年。1998年黄培华等亦发表他们所测ESR的年代为距今160至150万年,并认为这个地层的年代不晚于110万年。虽然到目前为止,学术界对古人类年代测定的方法其准确性诸多疑惑,但普遍认为元谋人的年代数据在距今150至170万年。
1984年12月,北京自然博物馆野外考察队在元谋人牙齿化石产地的南面进行考察时,在距离元谋人人牙化石产地250米左右的郭家包南坡发现一肢骨骨干,确认为一年少女性个体的胫骨,该胫骨经多次证实确实藏在第一与第二层堆积物之间,埋藏状态还表明,该坡积物很可能来自上方相当于72011与72013地点的堆积物,系近距离搬运,该两处地点在元谋组的第26层,伴生哺乳动物化石中有云南马,最后枝角鹿和龙川始角鹿等。据测量,该胫骨骨干长227.0mm,胫骨指数58.0mm,处于现代人扁胫指数(55-62.9mm)范围之内。根据对比研究,元谋出土的胫骨化石有以下特点:1.胫骨为扁胫性;2.骨干前缘明显圆钝,S型弯曲极弱;3.有明显的骨间脊;4.内缘中部1/3段处,内面与后面相接呈直角转折;5.骨干后面明显的腓肠肌隆凸,腘线发育,且有纵脊隆起骨干后面分为内外两半,内半侧骨面窄而外半侧宽;6.骨干的骨壁较厚,髓腔相对小,总之,该元谋人胫骨带有较多接近能人的原始特点而与现代人明显有别,年代当在一百万年以上。
元谋人的文化遗物有石制品,带有人工痕迹的动物骨片以及可能成为人工用火的遗迹。石制品包括地层中出土的和地表采集的两部分。地层中出土的石制品七件,计1973年,六件;1975年,一件。其中较好的四件,均为刮削器。一件出自于离地表50cm处,距人牙出土地点水平距离5米,由石英岩石核加工而成,刃缘平直厚硕。另两件为石英岩制品,出土于东侧探沟西壁,距人牙出土点水平距离20米。另外,1975年年底出土的一件,局部器身保留砾石岩皮,刃缘单面加工较为精细。在地表采集的具有明显人工痕迹的石制品十件,其中三件较好。一件为尖状器,为石英岩质,呈不等腰三角形,尖端作p184状。一件为石英岩石核,保留较大的砾石岩皮,对侧的刃缘可作砍砸之用。另一件为石片。这十件石制品与人牙出土点水平距离不远,器物上附着的土质和器身棱角磨蚀程度,与地层内出土的石制品接近,说明他们很可能是元谋人制作的。元谋人的石器是目前我国已发现的与时代较早的石器。他们与北京人、蓝田人的石器,从原料、制作方法上都有相似之处。
在元谋人化石层位中,还出土不少哺乳动物肢骨碎片,有的碎片 具有明显的人工痕迹,可能是准备用来制作骨器的。另外,在元谋人化石产地地层中,还发现大量碳屑。这些碳屑大多分布在粘土和粉砂质粘土中,少量夹在砾石透镜体内。1974、1975年,在由同一层位发掘出来的堆土中找到几块颜色发黑的骨头,其中部分骨头经鉴定可能为烧骨。
在中国还没有发现更早时期的直立人化石之前,以上内侧门齿化石和胫骨残段化石为代表的元谋人,可能是目前最早的直立人。因化石材料太少,元谋人是否是“走出非洲”的亚洲代表,还难以判断,有待以后更深入的工作和更新的发现。
参考文献:
(1) 周国兴:《人乎·猿乎》,《人类学学报》2004年10月。
(2) 胡承志:《云南元谋发现的猿人牙齿化石》,《地质学报》1973年第1期。
(3) 钱方、浦庆余等:《云南元谋盆地第四纪冰期与地层》,《元谋人》1984年。
(4) 浦庆余、钱方:《对元谋人化石地层——元谋组的研究》,《元谋人》1984年。
(5) 周国兴、王波、瞿红:《元谋人胫骨化石的研究》,《考古》1991年第1期。
(6) 周国兴:《元谋古猿幼年头骨的幼年头骨的再研究——兼对巫山人”属性的探讨》,《北京自然博物馆研究报告》1999 年。
(7) 钱方、浦庆余、王德山:《元谋人牙齿化石的发现》,《元谋人》1984年。
(8) 袁振新、林一璞等:《元谋人化石产地发掘报告》,《元谋人》1984年。
(9) 周国兴、胡承志:《元谋人牙齿化石的再研究——兼人形超科上中门齿的形态研究》,《元谋人》1984年。