百万年前东方古人类如何适应气候变化？中外科学家合作研究揭秘

      中国北方泥河湾盆地以密集分布百万年前古人类活动遗址而被誉为“东方人类的故乡”，这片土地上的东方古人类在中更新世气候转型期(距今约125万年-70万年)气候变率增大的环境背景下，他们的活动区域环境有何变化？又有怎样的技术行为适应性？

本项研究整体取样动物群相关数值散点分布图。　图片来自徐哲

　　针对这些尚缺乏系统研究且一直备受学界关注的议题，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)裴树文研究团队联合中外同行近年来持续开展合作研究，采用哺乳动物牙釉质碳氧稳定同位素分析方法，首次重建了泥河湾盆地120万-110万年前古人类生存时期的生态环境历时性变化，并结合石器技术分析探讨人类行为适应性的科学问题。

泥河湾盆地120万-110万年前生态位变化趋势。　图片来自徐哲

　　最新研究结果显示，百万年前泥河湾盆地相关区域环境经历着季节性变化，整体环境呈现多变的特征。古人类则以灵活的技术策略，来应对多变环境的挑战。

　　这项古人类应对气候与环境变化的重要研究成果论文，由裴树文团队和复旦大学科技考古研究院胡耀武教授、西班牙高级科学研究委员会历史研究所托瑞(Ignacio de la Torre)教授、中科院地质与地球物理研究所邓成龙研究员共同完成，近日在国际地学类专业期刊《第四纪科学评论》(Quaternary Science Reviews)在线发表。

泥河湾盆地120万-110万年前生态位重建。　图片来自徐哲

　　论文第一作者、中科院古脊椎所博士生徐哲介绍说，泥河湾盆地位于汾渭裂谷构造单元东北端、黄土高原东北部、蒙古高原向华北平原过渡地带，同时也是东亚冬夏季风变幅最大的区域，具有研究人类演化与环境关系得天独厚的古人类和自然资源。长期以来，有关古人类应对气候与环境变化所做出的适应策略研究，一直缺少来自遗址古人类活动的直接证据。本项研究聚焦泥河湾盆地麻地沟、飞梁、东谷坨三处百万年前古人类活动遗址和山神庙咀化石地点，古地磁研究表明上述遗址的时间为距今约120万-110万年，处于中更新世气候转型(MPT)初期前后。以往发掘和研究表明，上述考古遗址出土丰富的石制品和大量哺乳动物化石，具备研究人类适应行为及环境驱动机制的理想条件。

　　这次合作研究选取上述四处早更新世遗址的哺乳动物牙釉质，采取稳定同位素分析，重建MPT初期前后，泥河湾盆地区域环境的历时性变化情况，并进一步尝试探索MPT初期东北亚中高纬半干旱地区人类行为适应与生态变化之间的联系。牙釉质整体取样结果表明，泥河湾盆地的区域生态景观发生了较大变化，从120万年之前以较密闭和湿润的纯C3植被为主的景观，转变为距今120万-110万年期间以开放和干燥的C3/C4混合植被为主的生态景观类型。牙釉质序列取样结果表明，相关区域环境经历着季节性变化，整体环境呈现多变的特征。

　　论文通讯作者裴树文研究员认为，古人类活动的古环境和古生态重建，是理解人类演化和行为适应的重要基础。依据以往研究成果，泥河湾盆地麻地沟、飞梁和东谷坨等百万年前遗址利用者在原料开发、剥片策略、工具种类和制作，以及动物资源利用等诸多方面呈现出多变的技术特点，具有灵活的适应策略。这种灵活的技术策略，可能是古人类对于多变环境及多元植被景观的积极适应，而多样化的气候变化可能是古人类技术策略灵活化的重要驱动因素，并帮助古人类调整自身的行为特点，来应对多变环境的挑战。

东亚人类行为适应的地质年代与古生态背景。　图片来自徐哲

　　裴树文表示，本项研究以稳定同位素科技分析手段为出发点，系统揭示古人类在百万年前针对泥河湾盆地的气候与环境背景，而采取的积极应对方略，具有鲜明的学科交叉特点。同时，该研究也是首次将动物牙釉质稳定同位素分析，系统运用于探索泥河湾盆地早更新世人类技术策略与生态环境关系，是近年来泥河湾盆地人类活动与环境关系研究的重要进展。研究成果对于探讨古人类在东亚高纬度半干旱地区的适应行为具有重要意义，可望加深对百万年人类演化史的多元驱动机制的理解与阐释。