科學(xué)家在南非的Vleesbaai挖掘石器時代的工具。圖片來源：Curtis Marean/亞利桑那州立大學(xué)
本報訊 大約74000年前，位于蘇門答臘島的一座名為“托巴”的巨型火山發(fā)生了過去200萬年間地球最大規(guī)模的一次噴發(fā)。幾周內(nèi)，氣體和灰燼噴射到大氣中并在全球范圍內(nèi)傳播開來。一些科學(xué)家認(rèn)為，它們引發(fā)了一次全球性的“火山冬季”，可能持續(xù)了數(shù)十年，導(dǎo)致人類物種大規(guī)模的死亡和幾近滅絕。但也有人認(rèn)為火山噴發(fā)的影響并沒有那么顯著。
如今，在南非南部海岸一個著名考古遺址——頂峰點發(fā)現(xiàn)的細(xì)微火山灰痕跡表明，至少有一些早期人類在這次火山爆發(fā)后幸存下來，甚至繁衍繁榮。這一發(fā)現(xiàn)還為考古學(xué)家提供了一個令人驚訝的精確時間標(biāo)記，用于測定全球各地遺址的年代。
當(dāng)托巴火山爆發(fā)時，現(xiàn)代人已經(jīng)走出非洲，并至少來到了中東，甚至更遠(yuǎn)的地區(qū)。一些研究人員提出，托巴火山的噴發(fā)規(guī)模大到足以造成一次逆轉(zhuǎn)的溫室效應(yīng)，使地球冷卻數(shù)十年，導(dǎo)致生態(tài)災(zāi)難和廣泛的食物短缺，只有少數(shù)小種群生物能夠幸存下來。（火山噴出的二氧化硫進(jìn)入大氣，形成了能夠反射太陽光的氣溶膠。）但這一理論引發(fā)了激烈的討論。例如，來自非洲東部馬拉維湖的沉積物并沒有顯示出，在此次火山噴發(fā)期間，植物生命發(fā)生劇烈變化的證據(jù)。
考古學(xué)家想要看看他們能否在頂峰點找到有關(guān)火山爆發(fā)后果的證據(jù)。這里有一系列的洞穴，考古學(xué)家在此發(fā)現(xiàn)了大量的骨骼、工具和武器，這些化石是石器時代的人類留下的，有些可以追溯到大約20萬年前�？脊艑W(xué)家還研究了Vleesbaai，這是一個9公里外的露天場所，研究人員在這里發(fā)現(xiàn)了更多的石器時代工具和動物骨骼。
科學(xué)家從Vleesbaai挖掘的一個1.5米高的垂直剖面中采集了每一厘米的沉積物樣品，并分析了位于頂峰點的關(guān)鍵層位的樣品。在這兩個遺址，他們發(fā)現(xiàn)了少量的cryptotephra，后者是玻璃狀火山巖的微觀粒子。這些碎片的化學(xué)特征與在馬來西亞和馬拉維湖發(fā)現(xiàn)的托巴火山灰相吻合。
“這是一個令人驚訝的研究結(jié)果。”這項研究的第一作者、美國坦佩市亞利桑那州立大學(xué)考古學(xué)家Curtis Marean說，因為火山灰層在全球范圍內(nèi)都標(biāo)記了相同的日期（大約在1個月內(nèi)）。其他的測年技術(shù)大約有10%的錯誤率，因此，一個測年結(jié)果為74000年的沉積物樣品實際可能是距今81000年至66000年之間的任何時間段�？傊�，這項研究工作提供了一種新的方法，可以非常精確地將相距遙遠(yuǎn)的考古遺址聯(lián)系起來。
Marean及其同事在3月12日出版的《自然》雜志發(fā)表報告稱，在頂峰點的火山灰痕跡上下發(fā)現(xiàn)的史前古器物表明人類對該遺址的使用沒有任何間隙。事實上，在火山爆發(fā)后不久，人類占領(lǐng)的痕跡很快便加劇了，這表明居住在這里的人類生活得很好，Marean說。
現(xiàn)在知道，頂峰點的古人類以貝類和其他海洋資源為食，Marean推測海洋可能緩沖了火山爆發(fā)產(chǎn)生的影響。“狩獵—采集經(jīng)濟(jì)確實具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。”Marean說，“火山爆發(fā)對他們的影響可能要比對植物和動物的影響少得多。”
但是伊利諾伊大學(xué)厄巴納分�？脊艑W(xué)家Stanley Ambrose對此表示懷疑，他曾提出托巴火山的噴發(fā)使大部分早期人類都滅絕了。Marean的研究小組發(fā)現(xiàn)，在火山灰的痕跡之上有一層層的沙質(zhì)，而Ambrose說，這確實是環(huán)境劇烈變化以及人類占領(lǐng)減少的標(biāo)志。
Marean則反駁說，這些沙質(zhì)層是一系列沙丘的一部分，這些沙丘是在火山噴發(fā)后的幾天或幾周內(nèi)形成的。他說：“所以沒有證據(jù)表明這些遺址被廢棄了。”Marean說，在其他遺址尋找火山遺跡有助于解決這場爭論。
其他研究人員對這項技術(shù)的潛力印象深刻，部分原因在于其能夠分離出罕見的cryptotephra粒子——每克沉積物中只有兩個粒子。
“這是一個美麗的標(biāo)記。”德國耶拿市馬普學(xué)會人類歷史科學(xué)研究所考古學(xué)家Michael Petraglia說。他說，令人印象深刻的是，該團(tuán)隊能夠在距離火山9000公里的范圍內(nèi)找到火山灰的蹤跡。Petraglia及其同事希望在東非和阿拉伯的遺址上使用類似的技術(shù)。“當(dāng)你發(fā)現(xiàn)它的時候，它非常棒。”
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