菲律賓卡勞洞穴遺址的發(fā)現(xiàn)與研究

周士航 牛東偉

2019年4月，《自然》雜志報道了Florent Détroit和Armand Mijares等在菲律賓卡勞洞穴（Callao Cave）發(fā)現(xiàn)5萬年前人屬新種化石，引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。卡勞洞穴遺址坐落在一個被譽為菲律賓“洞穴王國”的城市——菲律賓北部的呂宋島卡加延（Cagayan）省佩尼亞布蘭卡自治市（Pe?ablanca），城市名字是由兩個西班牙語單詞組合而成，它的字面意思是“白色的巖石”或“白色的石頭”，這是因為從遠(yuǎn)處可以看到，沿著皮納卡納萬河（Pinacanauan River）畔的山脊上排列著明顯的白色石灰?guī)r。此區(qū)域，目前已發(fā)現(xiàn)300多個洞穴，是洞穴探險者的樂園。卡勞是當(dāng)?shù)氐囊粋€居民區(qū)，區(qū)域內(nèi)石灰?guī)r地層廣布，溶洞較多，形成綺麗奇特的喀斯特地貌。卡勞洞穴是當(dāng)?shù)刈畲蟮目λ固氐孛踩芏矗０?5米，形成于中新世晚期至上新世早期，現(xiàn)有七個內(nèi)洞，洞內(nèi)分布較多灰?guī)r坑，還有三個懸空的殘留洞頂，屬于洞穴頂板發(fā)生崩塌后部分洞體的殘留體。皮納卡納萬河-土格加勞河（Tuguegarao River）將卡勞石灰?guī)r分為南北兩部分區(qū)域，其景觀奇特，以獨特的魅力吸引著前來參觀的游客，是卡加延省著名的景點之一。

卡勞洞穴保護(hù)區(qū)的自然景觀（圖片來源：Kathleen D. Tantuico，2020）

遺址的發(fā)現(xiàn)與發(fā)掘

1976-1977年，為了尋找舊石器時代遺址，菲律賓大學(xué)迪利曼分校考古學(xué)家Ronquillo等對佩尼亞布蘭卡市石灰?guī)r地層洞穴遺址進(jìn)行了考古勘探。共發(fā)現(xiàn)78個洞穴和巖洞，其中43個在地表發(fā)現(xiàn)有考古遺物。卡勞洞穴遺址在此次勘探中發(fā)現(xiàn)，由菲律賓國家博物館的Maharlika Cuevas于1979-1980年首次發(fā)掘，到2020年為止，先后進(jìn)行過8次發(fā)掘，出土大量陶片、動物化石和少量石制品等，對于研究菲律賓呂宋島乃至東南亞地區(qū)舊石器時代向全新世的過渡具有十分重要的意義。在卡勞洞穴數(shù)次發(fā)掘中，最重要的考古發(fā)現(xiàn)之一是發(fā)掘出土的人骨和牙齒化石。

2007年，在該遺址的第四次發(fā)掘中，發(fā)現(xiàn)了一塊屬于人類的第三跖骨，發(fā)掘者根據(jù)其形態(tài)特征，暫時認(rèn)為它是一種體型較小的智人，并通過鈾系法測年確定其年代為距今約6萬6千7百年，是菲律賓已知最早的人類化石。

2019年，Détroit等在《自然》雜志上發(fā)表了呂宋人的最新研究成果，其化石研究材料主要來自2011年和2015年度發(fā)掘的。發(fā)掘者認(rèn)為新發(fā)現(xiàn)的12枚人骨化石，包括5顆右上頜牙齒、2顆孤立的牙齒、2根指骨、2根跖骨和1根折斷的股骨，均出土于第14層。股骨和兩個右上頜第三臼齒表明至少有3個個體存在。因為化石是在呂宋島發(fā)現(xiàn)的，所以被研究人員命名為“呂宋人”。它與“弗洛勒斯人”（H. floresiensis）的命名相同，均是以發(fā)現(xiàn)地所在海島的名稱來命名的人種。同時，菲律賓大學(xué)考古學(xué)教授Mijares認(rèn)為它是歐亞大陸自2004年弗洛勒斯人公布以來最重要的古人類學(xué)發(fā)現(xiàn)。

2020年度卡勞洞穴的發(fā)掘場景（圖片來源：Kathleen D. Tantuico，2020）

遺憾的是，到目前為止，從這些發(fā)現(xiàn)的化石中暫時沒有成功提取出“呂宋人”的DNA。這種情況，與丹尼索瓦人的早期研究很相似，一顆臼齒和一塊豌豆大小的指骨遠(yuǎn)端化石，是有關(guān)這些新的古老型智人的全部證據(jù)。而丹尼索瓦人通過成功獲取線粒體基因序列和發(fā)現(xiàn)大量化石，被發(fā)現(xiàn)和識別出來。“呂宋人”又該如何證明自己呢？Mijares指出，“在現(xiàn)階段的研究中，很難確定卡勞遺址發(fā)現(xiàn)的呂宋人是屬于智人還是更古老的人種。但無論是哪種情況，這一發(fā)現(xiàn)都具有重大意義。”

石制品研究

卡勞洞穴遺址發(fā)現(xiàn)的石制品數(shù)量不多。發(fā)掘出土石制品63件（2003年度發(fā)掘數(shù)據(jù)），而且屬于兩個不同的地質(zhì)年代。前者為晚更新世，石制品主要出土于8-10層（Spits 21-Spits 32），共37件。石制品原料單一，除了兩件疑似燧石外，其余均為燧石，類型包括石核、石片、工具等，剝片方法使用錘擊法。工具種類主要包括雕刻器、鉆、鋸齒刃器等和難以單一分類的工具，可能具有雙重或多重的功能。后者是全新世，主要為3-5層(Spit 3-10)，出土石制品26件。石制品原料主要是燧石和安山巖，石制品類型與晚更新世沒有顯著差異。Mijares根據(jù)石制品大小和質(zhì)地等信息進(jìn)行評估，推測安山巖可能來源于當(dāng)?shù)兀菔赡苁菑母h(yuǎn)的地方搬運至洞穴。在卡勞洞穴前陶時期發(fā)現(xiàn)了似石葉石片，這表明石器類型隨時間的推移發(fā)生了一些變化。兩個似石葉石片上疑似存在使用痕跡，可能用作矛頭或箭頭。

日本靜岡大學(xué)Takuya Yamaoka等對卡勞洞穴2003年發(fā)掘出土的石制品進(jìn)行了石器技術(shù)、形態(tài)和使用磨損等多方面的分析，結(jié)果表明，一些石核、石片經(jīng)過二次剝片加工成其他類型的工具，石核石器和石片石器在尺寸上沒有太大的差異，而且確定了石核石器修理的刃緣被使用過，這進(jìn)一步表明該遺址對原料的有效加工利用。

雖然原料可以就近獲得，但卡勞遺址發(fā)現(xiàn)的石制品數(shù)量較少，而且石器制造與使用的特征，反映了石器原料使用的另一種策略。此外，土壤微形態(tài)研究結(jié)果證實了卡勞洞穴在過去的7萬年里只是間歇性和不定期地被使用，進(jìn)一步表明石器制造和使用的多樣性與早期現(xiàn)代人靈活的適應(yīng)性有關(guān)。

呂宋人牙齒化石研究

南方古猿阿爾法種（a,d）、呂宋人（b,e）、智人（c,f）的牙齒和跖骨（圖片來源：Matthew W. Tocheri，2019）

呂宋人的牙齒化石共發(fā)現(xiàn)7顆。其中5顆屬于同一個體（CCH6呂宋人的正模標(biāo)本），還有兩個單獨的臼齒（CCH8和CCH9副模標(biāo)本）。牙齒有兩個主要特征，其一，尺寸特別小，只有10毫米寬，8毫米長，比弗洛勒斯人的牙齒還要小。其二，原始的形態(tài)特征，呂宋人前臼齒比臼齒明顯較大，與現(xiàn)代人的臼齒差不多，但齒根形態(tài)有兩根和三根的，齒根粗壯且高度分叉，這種情況通常在古老的南方古猿、傍人和早期人屬中較為常見。此外，這些化石具有明顯的鑲嵌式特征，他們的古老特征可能源于與南方古猿或早期人屬成員存在密切的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。同時，它們又具有獨特的衍生形態(tài)的特征。Détroit認(rèn)為，牙齒的大小往往與身體的大小有關(guān)，所以有可能呂宋人本身很矮小，但只有發(fā)現(xiàn)到完整的手臂或腿骨才能確定。呂宋人修長而彎曲的手指和腳趾類似于露西（Lucy）這樣的南方古猿，英國肯特大學(xué)古人類學(xué)家Tracy Kivell說：“這是一個非常明顯的攀爬特征。”

這些牙齒和其他骨骼化石作為一個獨立的新物種的證據(jù)尚不夠充分，一些學(xué)者認(rèn)為呂宋人是適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的種群，比如說直立人，它們是一種數(shù)萬年前生活在亞洲的古老人類。

為了驗證呂宋人是否來源于直立人或者更早的腦容量較小的古人類，法國古人類學(xué)家Zanolli Clément等對呂宋人的牙齒化石進(jìn)行了微CT掃描并使用形態(tài)測量的方法研究了牙齒的外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括:牙冠輪廓外形、牙冠組織面、牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點和牙髓形態(tài)等。結(jié)果顯示，呂宋人牙齒的外觀形態(tài)與直立人更接近，而不是能人或魯?shù)婪蛉耍粌?nèi)部組織結(jié)構(gòu)與直立人和弗洛勒斯人更接近，而不是尼安德特人和現(xiàn)代人。他們認(rèn)為呂宋人和弗洛勒斯人可能都是由一些直立人群體進(jìn)化而來的，在更新世的島嶼環(huán)境中，至少發(fā)生過兩次地方物種形成事件，這些直立人是分散在東南亞地區(qū)的各個島嶼上獨立演化的。

Detroit等根據(jù)形態(tài)學(xué)分析，認(rèn)為這些證據(jù)可以支持卡勞洞穴發(fā)現(xiàn)的呂宋人化石被認(rèn)定為是一個新物種的結(jié)論。呂宋人被認(rèn)為是一個新物種，其重要依據(jù)是這些化石的原始和衍生形態(tài)特征形成的獨特組合。這些化石是獨一無二的，可以代表一個新的人屬成員。可惜的是，到目前為止，呂宋人的標(biāo)本化石很少，也未能成功獲取DNA，被認(rèn)定為新物種可能會面臨著更多的挑戰(zhàn)。

從根源上來講，唯一能平息呂宋人物種爭論的方法就是發(fā)掘出更多的化石標(biāo)本，盡管這是一個非常艱巨的挑戰(zhàn)。但是通過對發(fā)掘出土的化石進(jìn)行形態(tài)分析，不僅可以幫助我們了解古人類本身，還可以幫助我們理解物種的分類、概念。歸根到底，古人類化石標(biāo)本依然匱乏，需要更多古人類化石才能闡明滅絕類群之間的進(jìn)化與聯(lián)系。

紐約大學(xué)古人類學(xué)家Susan Antón談到人類進(jìn)化時說：“我們的知識是有限的，但想象是無限的。”對于呂宋人的研究，我們只能寄希望獲得更多的考古新發(fā)現(xiàn)和可靠的遺傳學(xué)證據(jù)，從而終止其人種歸屬的爭議。