旧石器时代晚期鲸骨工具揭示比斯开湾人类与鲸鱼生态

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Nature Communications 14.7

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  【编辑推荐】为揭示史前人类对大型鲸类资源的利用及沿海适应史,研究人员对比斯开湾 Magdalenian 遗址鲸骨制品开展 ZooMS、放射性碳、稳定同位素等多 Proxy 分析。发现至少 5 种鲸类,年代约 20–14 ka cal BP,揭示古海洋生态,为理解人类早期沿海适应提供关键证据。

  在地球生命演化的漫长篇章中,人类与海洋巨兽 —— 鲸鱼的互动历史一直蒙着一层神秘面纱。史前时期,沿海人类如何利用鲸类资源?他们与海洋生态系统又有着怎样的依存关系?这些问题不仅关乎人类适应环境的智慧,更涉及海洋生态变迁的深层规律。然而,史前沿海遗址因海平面上升和侵蚀破坏,留存的直接证据极少,多数情况下只能通过内陆遗址中沿海来源的材料间接推测,这使得重建人类对鲸类资源的利用起源及早期互动模式困难重重。
为破解这些谜题,来自西班牙、法国、奥地利等多国研究机构的学者组成的国际团队,聚焦于欧洲西南部比斯开湾(Bay of Biscay)周边旧石器时代晚期的 Magdalenian 文化(约 19–14 ka cal BP)遗址,开展了一项突破性研究。该研究成果发表在《Nature Communications》上,通过多学科交叉的手段,为我们打开了一扇窥探远古人类与鲸鱼生态关联的窗口。

研究团队针对 26 个 Magdalenian 洞穴和岩棚遗址的 83 件鲸骨加工工具,以及圣卡塔琳娜洞穴(Santa Catalina cave)的 90 件未加工鲸骨碎片,进行了系统分析。研究中主要运用了以下关键技术方法:一是 ZooMS(质谱动物考古学,Zooarchaeology by Mass Spectrometry),通过胶原蛋白肽质量指纹图谱实现对高度破碎鲸骨的物种鉴定;二是放射性碳测年(radiocarbon dating),利用紧凑型 AMS 设备 ECHoMICADAS 测定样品年代;三是碳氮稳定同位素分析(stable isotope analysis),检测 δ13C 和 δ15N 比值以揭示鲸鱼觅食行为差异。

研究结果


物种鉴定与年代分布


ZooMS 分析显示,173 件骨标本中,除 4 件外均获得分类鉴定结果。83 件加工工具中,71 件确认为鲸类,包括长须鲸(Balaenoptera physalus)、抹香鲸(Physeter macrocephalus)、灰鲸(Eschrichtius robustus)、蓝鲸(Balaenoptera musculus)、鼠海豚科(Phocoenidae)以及露脊鲸或弓头鲸(Balaenidae)等至少 6 种鲸类,其中多数为首次在该考古背景中被识别。放射性碳测年表明,鲸骨工具的使用年代集中在约 20–14 ka cal BP,高峰期为 17.5–16 ka cal BP,这是目前已知最早的鲸骨加工证据。

稳定同位素与生态启示


δ13C 和 δ15N 稳定同位素比值呈现显著物种差异:长须鲸和蓝鲸 δ15N 值较低,符合其以磷虾为食的食性;灰鲸 δ13C 较高,反映底栖摄食习性;抹香鲸 δ15N 最高,印证其处于较高营养级,以大型头足类为食。与现代鲸类相比,古代鲸类同位素值普遍偏高,可能与古海洋同位素基线变化、觅食策略调整或环境差异有关。这一结果不仅揭示了不同鲸类的生态位分化,也暗示晚更新世比斯开湾海洋生态系统与现代北极水域有相似性。

资源获取与利用模式


研究表明,Magdalenian 时期人类主要通过被动方式获取鲸类资源,如捡拾搁浅或漂流的鲸尸,而非主动捕猎。加工工具以投射尖状器和 foreshafts(前轴)为主,可能利用鲸骨的大尺寸和特殊力学性能。圣卡塔琳娜洞穴的未加工骨碎片显示,人类将鲸骨运输至距海岸 4–5 公里的内陆遗址,推测用于提取油脂或作为燃料,体现了对鲸类资源的多用途开发。此外,遗址中发现的鲸皮藤壶等证据表明,人类还利用了鲸类的皮肉等其他资源。

研究结论与意义


这项研究首次通过高精度分析手段,系统揭示了旧石器时代晚期人类对鲸类资源的广泛利用。研究确认了至少 5 种鲸类的存在,将鲸骨加工的最早证据前推至 20 ka cal BP 左右,为理解人类早期沿海适应提供了关键时间坐标。稳定同位素数据不仅重建了古鲸类的觅食行为,也为复原晚更新世比斯开湾的海洋生态系统提供了重要线索,表明当时该区域海洋生产力极高,支持了丰富的鲸类多样性,进而促进了人类定居型沿海经济的形成。

此外,研究还发现鲸骨工具的分布与交流网络密切相关,其地理范围从阿斯图里亚斯延伸至比利牛斯山脉中部,反映了 Magdalenian 文化群体间的技术传播与资源共享。而约 16 ka cal BP 后鲸骨工具的锐减,可能与气候变暖导致的海岸线变迁、资源获取方式改变或文化技术转向有关,这为探讨人类应对环境变化的策略提供了新视角。

该研究整合考古学、古生物学、同位素生态学等多领域方法,突破了传统依赖形态学鉴定的局限,为史前动物资源利用研究树立了新典范。它不仅填补了人类与鲸类互动历史的关键空白,也为现代海洋生态保护提供了深远的历史参照 —— 远古时期人类与鲸类的共生关系,警示我们在开发海洋资源时,应尊重生态平衡,守护这一延续万年的蓝色命脉。

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