近日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Science在線發(fā)表了300,000-year-old wooden tools from Gantangqing,southwest China(中國(guó)西南甘棠箐遺址30萬(wàn)年前的木器)的研究論文，揭示了東亞地區(qū)最早的木制工具組合，同時(shí)首次為舊石器時(shí)代古人類運(yùn)用木制工具開(kāi)發(fā)利用地下植物根莖等食物資源的生存方式提供了關(guān)鍵證據(jù)。中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡(jiǎn)稱“版納植物園”)古生態(tài)研究組劉佳研究員(現(xiàn)工作單位為成都理工大學(xué))以及李樹(shù)峰研究員參與了該研究的孢粉學(xué)工作。

江川甘棠箐遺址位于撫仙湖南約5公里的一條自南向北流淌的山谷小溪西側(cè)的坡地上。遺址于1984年發(fā)現(xiàn)，1989年首次發(fā)掘。2014-2015年和2018–2019年又開(kāi)展了兩個(gè)階段的系統(tǒng)發(fā)掘工作，共布設(shè)了4個(gè)探方(T1-T4)，揭露面積64㎡，發(fā)掘深度3.5-7米(圖1)。

根據(jù)多指標(biāo)分析顯示，甘棠箐遺址的沉積物主要為河湖相沉積，是古撫仙湖湖岸湖/河流沉積的結(jié)果。木器出土地層是富含有機(jī)質(zhì)的粘土沉積，缺氧的環(huán)境有助于木制品的保存。通過(guò)對(duì)動(dòng)物群組合對(duì)比分析，以及古地磁、光釋光和電子自旋共振/鈾系法綜合年代測(cè)定，確定了遺址地質(zhì)年代為中更新世中期(距今約30萬(wàn)年)。

遺址共出土近千件木質(zhì)材料，通過(guò)工具形態(tài)、加工及使用痕跡等的觀察分析，并與針對(duì)性模擬考古實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究，35件木質(zhì)遺存最終被確定為人工加工工具。這些木制工具大小不一，形態(tài)多樣，其尖部形態(tài)可分為鑿尖狀、鏟尖狀、錐尖狀、鉤狀和凸緣狀等。其中19件標(biāo)本保留明顯的削枝修型和加工使用端尖部留下的修削痕(圖2)，17件尖端保存有因使用而產(chǎn)生的磨光、條紋、纖維折斷和木質(zhì)破損等痕跡(圖3)，這些加工和使用痕跡出現(xiàn)在特定部位并具有方向性，且部分標(biāo)本尖部和器身還保存有沖填土壤和植物殘留物，是甘棠箐古人類加工與使用木器的確鑿證據(jù)。木器中有兩件需雙手持握的大型挖掘棒(digging stick;圖3)，其形態(tài)與意大利Poggetti Vecchi遺址(約17.1萬(wàn)年前)的出土標(biāo)本相似。另有四件型制獨(dú)特鉤狀工具，可能用于切斷植物根系;其余的標(biāo)本則為可單手持握的小型挖掘工具。相較于舊大陸西部遺址出土的大型木器(以狩獵工具為主)，甘棠箐的木質(zhì)工具種類更豐富，尤以小型單手持握的木器為主，反映了生活在此地的古人類在木材選擇、功能性刃部預(yù)制方面具有前瞻性和計(jì)劃性，能根據(jù)不同的功能需求制作不同形態(tài)的工具。研究還揭示了在與歐洲和非洲不同的環(huán)境背景下，東亞古人類所具有獨(dú)特的適應(yīng)策略和生存方式。生活在甘棠箐的古人類在亞熱帶環(huán)境中以植物資源為重要食物對(duì)象，而在歐洲舍寧根等北溫帶環(huán)境中，對(duì)大型哺乳動(dòng)物的狩獵則明顯占據(jù)了主導(dǎo)地位。甘棠箐的木器組合顯示了有機(jī)材料作為舊石器時(shí)代加工人工制品的重要性，它們的制造技術(shù)與東亞和東南亞發(fā)現(xiàn)的石器明顯的“原始”性質(zhì)形成了鮮明的對(duì)比，木制工具可能在東亞中更新世古人類的生存和環(huán)境適應(yīng)中發(fā)揮了重要作用。

由于木材是有機(jī)材質(zhì)，易分解腐爛，對(duì)于保存環(huán)境條件相當(dāng)嚴(yán)苛，舊石器時(shí)代保存下來(lái)的木質(zhì)遺存較為稀少，而早更新世和中更新世木制工具則更為罕見(jiàn)，現(xiàn)有的證據(jù)僅在非洲和歐亞大陸西部有少量發(fā)現(xiàn)。甘棠箐木制品的發(fā)現(xiàn)不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)舊石器時(shí)代木制品研究的空白，同時(shí)對(duì)探討木器的起源、加工技術(shù)、功能、演化發(fā)展等具有重大意義。

該論文還就遺址環(huán)境背景、其它伴生文化遺物和動(dòng)植物遺存等進(jìn)行了全面而深入的論述。孢粉學(xué)研究鑒定了40個(gè)植物科屬，指示溫暖濕潤(rùn)的亞熱帶氣候環(huán)境，其中包括多種水生植被類型(圖4)。多學(xué)科綜合研究進(jìn)一步表明甘棠箐的古人類生活在溫暖潮濕的熱帶、亞熱帶環(huán)境，生存地域具備湖泊-草地-灌叢-森林復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。除了木制品外，遺址還出土了石器、軟錘和保存有切割痕跡的動(dòng)物化石等文化遺物，充分展現(xiàn)了古人類生存方式的多樣性和復(fù)雜性。在對(duì)史前狩獵-采集人群獲取食物資源的研究中，狩獵動(dòng)物的證據(jù)很多，但采食植物的證據(jù)卻很少。甘棠箐遺址文化層中發(fā)現(xiàn)的松子、榛子、獼猴桃、葡萄等植物果實(shí)(種子)，以及遺址周邊古環(huán)境中生長(zhǎng)的莧科、商陸科、葫蘆科、蕨類、莎草科、禾本科、澤瀉科等植物所具有的可食用葉片、種子、球莖與根莖等植食資源，對(duì)研究古人類采食植物對(duì)象、行為方式和食譜組合等，提供了彌足珍貴的材料與信息。

該項(xiàng)研究首次揭示了古人類對(duì)湖岸資源的認(rèn)知能力與開(kāi)發(fā)策略：通過(guò)攜帶特制木質(zhì)挖掘棒有計(jì)劃地前往湖濱地區(qū)，針對(duì)性地采集地下塊莖類植物。這種行為模式表明中更新世東亞古人群已具備對(duì)可用資源的認(rèn)知和前瞻、計(jì)劃性，能預(yù)判不同季節(jié)可食植物的分布，能精準(zhǔn)掌握各類植物的可食部位，能為預(yù)期任務(wù)專門制作適用的工具。該證據(jù)鏈不僅證實(shí)植物地下貯藏器官在早期人類食譜中的重要性，更揭示了亞熱帶環(huán)境中工具制造與植物資源開(kāi)發(fā)的協(xié)同演化關(guān)系。

該研究由云南省文物考古研究所聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所等多家國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)不同學(xué)科的專業(yè)人員共同完成。云南省文物考古研究所劉建輝研究館員為論文第一作者，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所高星研究員和澳大利亞臥龍崗大學(xué)理學(xué)院李波教授為通訊作者。其他作者包括：英國(guó)?？巳卮髮W(xué)考古學(xué)系Robin Dennell院士，云南省文物考古研究所阮齊軍副研究館員，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所葛俊逸研究員、張曉凌研究員、王元研究員、沈慧副研究員、Thomas A. Stidham博士、靳英帥博士，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所黃永江研究員，成都理工大學(xué)劉佳研究員，版納植物園李樹(shù)峰研究員，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所鄧成龍研究員，香港大學(xué)李盛華研究員，云南大學(xué)韓非研究員，澳大利亞臥龍崗大學(xué)理學(xué)院Kieran O’Gorman博士。他們分別承擔(dān)了相關(guān)領(lǐng)域的專項(xiàng)研究工作。

甘棠箐遺址的發(fā)掘、整理和研究得到了國(guó)家文物局、云南省文物局、云南省文物考古研究所、玉溪市文化和旅游局、澄江市文化和旅游局、江川區(qū)文化和旅游局、澳大利亞研究委員會(huì)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究項(xiàng)目、香港研究資助局和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。

圖1.甘棠箐遺址(GTQ)位置。(A)東南亞區(qū)域地圖，顯示了遺址及云南省會(huì)城市昆明市的位置。(B)數(shù)字高程地圖，標(biāo)示了甘棠箐遺址、撫仙湖、玉溪市和江川區(qū)以及周邊地區(qū)。(C)遺址區(qū)域航拍圖，展示了遺址周邊及發(fā)掘探方(T1～T4)的位置。此圖中的A—B線對(duì)應(yīng)于圖2A中的沉積剖面。(D)三維(3D)模型展示了遺址的地形地貌以及T1～T4探方的位置。

圖2.木器加工示意圖。(A)T2 - 1670。(B)T1 - 1898。(C)T4 - 193。(D)T2 - 1674。箭頭指示修削方向;白線圈出的位置為修削疤痕，因使用磨損或保存不佳導(dǎo)致邊界不太清晰。

圖3.木器T1-1901及其加工和使用痕跡。(A)削面及削面上的削痕。(B)平行條紋組。(C)削面(右下箭頭)及加工終止痕(右上箭頭和左箭頭)。(D)有削平和切割痕跡的磨蝕表面，木表面形成了小平面和加工終止痕(右箭頭)，以及磨蝕表面上一個(gè)寬淺的受損凹槽(左箭頭)。(E)尖端缺損(左箭頭)和被磨圓的加工面(右箭頭)。(F)斜切面及切割痕跡(左箭頭)和磨光痕跡(右箭頭)。(G)尖端刃緣的磨圓和磨光。(H)枝條被切除后保存的節(jié)孔，節(jié)孔內(nèi)填充有沉積物，而枝領(lǐng)有修理痕跡并被磨圓。(I)殘留有沉積物的圓鈍尖端。

圖4,甘棠箐遺址孢粉組合圖譜?。