《SCIENCE ADVANCES》：Direct evidence for poison use on microlithic arrowheads in Southern Africa at 60,000 years ago
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本研究针对更新世狩猎技术中箭毒应用的直接证据缺失问题，通过微化学与生物分子分析技术，在距今6万年的南非Umhlatuzana遗址石英微石器上首次鉴定出源自植物Boophone disticha的毒性生物碱（buphanidrine/epibuphanisine）。该发现将箭毒使用记录提前至晚更新世早期，为探讨古人类认知复杂度与生存策略演化提供了关键实证。
在人类演化史上，狩猎技术的革新对生存策略演变产生深远影响。 poisoned weapons（带毒武器）作为 advanced hunter-gatherer technology（先进狩猎采集技术）的重要标志，其起源时间与具体应用方式一直是学界争论的焦点。尽管历史民族志记录显示南非原住民广泛使用植物毒素制作箭毒，但考古学直接证据多集中于全新世时期。此前最古老的毒箭证据来自埃及墓穴（约4431-4000年前）和南非克鲁格洞穴（约6700年前），而更新世时期的证据仅存两例争议发现：Border洞穴的"毒药涂抹器"（约2.4万年前）和蜂蜡块（约3.5万年前）。这种证据断层严重制约了我们对晚更新世人类技术复杂性与认知能力的理解。
为破解这一难题，研究团队聚焦南非夸祖鲁-纳塔尔省的Umhlatuzana岩石庇护所遗址。该遗址出土的 Howiesons Poort 技术组合中的石英微石器（microliths）具有特殊意义：这些长约10-19毫米的 backed microliths（带背微石器）不仅形制与全新世毒箭镞高度相似，其表面残留的复合胶粘剂（complex adhesives）和冲击磨损痕迹（impact scarring）更暗示它们可能作为 transverse hafted arrow tips（横向装柄箭镞）使用。通过沉积学分析确认，出土层位（RBS XX层）经光释光测年法（optically stimulated luminescence）确定为60±3.5 ka（千年），且地层保存状态良好，有效排除了大规模混杂的可能性。
研究人员采用气相色谱-质谱联用技术（gas chromatography–mass spectrometry, GC-MS）对10件带有宏观可见残留物的石英微石器进行微化学分析。结果显示，其中5件样本检测到特有毒植物生物碱：样本001同时存在buphanidrine（1,2-二脱氢-3α,7-二甲氧基文殊兰碱）和epibuphanisine（1,2-二脱氢-3α-甲氧基文殊兰碱），其余4件均含buphanidrine。这些crinane-type compounds（文殊兰型生物碱）的质谱匹配度达700-900分（NIST数据库），且在现代Boophone disticha球茎渗出液对比实验中得到验证。值得注意的是，buphanidrine因具中度亲脂性和结构刚性等化学特性，使其在埋藏环境中表现出 exceptional preservation resilience（特殊保存韧性）。
在残留物分布模式分析中，样本001的毒性生物碱集中分布于 dorsal backed portion（背缘修薄部位），与横向装柄箭镞的胶粘剂涂布特征吻合。显微镜下观察到的 transverse microstriations（横向微痕）和 impact scars（冲击疤痕）进一步支持其作为箭镞的功能解释。此外，检测到的 palmitic acid（棕榈酸）与 stearic acid（硬脂酸）的P/S比值（2.5-5.5）指示植物源脂质，而个别样本中未饱和 oleic acid（油酸）的检出则提示可能存在近现代污染，但关键毒性成分的专属性排除了 postexcavation contamination（发掘后污染）的可能性。
讨论部分深入阐释了Boophone disticha（当地称gifbol）的毒理学意义。这种广布于南非草原的Amaryllidaceae（石蒜科）植物，其球茎渗出液含多种神经毒性生物碱，可通过抑制乙酰胆碱酯酶引发猎物呼吸麻痹。民族志记录显示，San族猎人将渗出液晒制成胶状物涂于箭镞，对 springbok（跳羚）等中型猎物具有20-30分钟致死效果。这种 delayed-action hunting strategy（延迟生效狩猎策略）要求猎人具备 prey ethology（猎物行为学）知识、 response inhibition（反应抑制）能力和 enhanced working memory（增强工作记忆）等复杂认知特质。
研究结论确认了三个关键突破：首先将箭毒使用的直接证据提前至晚更新世（MIS 4阶段）；其次通过分子考古学手段首次实现 Pleistocene hunting weapons（更新世狩猎武器）的毒物溯源；最后从技术行为维度证明6万年前南非古人类已掌握包括毒物识别、提取、应用在内的 procedural knowledge（程序性知识）。这项发表于《SCIENCE ADVANCES》的研究不仅填补了人类技术演化史的关键空白，更通过物质文化遗产与前沿分析技术的交叉融合，为探索人类认知复杂性起源提供了新的视角。
