《Quaternary International》:A mosaic of technologies: Chronological and lithic evidence for late Middle Pleistocene population dynamics in Sudanese Nubia (Northeast Africa)
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该文综合了苏丹努比亚(东北非洲)中更新世古人类活动的年代地层学、年代学和石器技术证据,聚焦于EDAR地区、Sai Island和Bayuda Desert(BP177)。在一个化石记录稀少的地区,石器组合及其相关年代学为重建古人类行为和人口动态提供了主要依据。
该文综合了苏丹努比亚(东北非洲)中更新世古人类活动的年代地层学、年代学和石器技术证据,聚焦于EDAR地区、Sai Island和Bayuda Desert(BP177)。在一个化石记录稀少的地区,石器组合及其相关年代学为重建古人类行为和人口动态提供了主要依据。研究人员评估了约400至100 ka之间定年的阿舍利(Acheulean)、Sangoan和努比亚勒瓦娄哇(Nubian Levallois;中石器时代,Middle Stone Age, MSA)组合中观察到的变异性,究竟反映的是连续的文化替代,还是不同技术体系在时间上的重叠。EDAR 7层序记录了一个区域上独特的含劈砍器(cleaver)的阿舍利组合,具有大石片和Kombewa组件,其年代受到覆盖层和相关沉积物的光释光(optically stimulated luminescence, OSL)年龄约束,暂定为海洋氧同位素阶段(Marine Isotope Stage, MIS)13–11。它目前代表东撒哈拉最古老的有地层的阿舍利遗存之一。在EDAR 135,定年约200–140 ka(MIS 7–6)的阿舍利层位表明大型切割工具传统持续到晚中更新世。在Sai Island,阿舍利手斧集群和Sangoan组合在一条复杂的沟谷充填序列中密切地层关联,大致定年约220–150 ka,表明在遗址分辨率上不同行为体系可能同时存在。在Bayuda Desert的BP177,早期Nubian Levallois组合伴随热释光(thermoluminescence, TL)年龄322 ± 106 ka,被解释为terminus post quem(不早于该年代),表明MSA石片剥取体系可能在该地区有深远的中更新世根源。综合这些数据表明,三大技术体系——Acheulean、Sangoan和早期Nubian MSA——在苏丹东北部大致重叠,尽管关键遗址的年代精度和地层完整性各异。这种模式并非反映突然替代,而是支持由生态变异性、流动性策略和人口复杂性塑造的技术镶嵌模型。尽管石器变异性不能直接等同于生物学分化,但东撒哈拉记录与区域结构化且可能多样的中更新世古人类种群一致,并凸显东北非洲作为非洲人类演化中动态走廊的重要性。
该研究由 Miros?aw Masoj? 和 Ahmed Nassr 综合苏丹努比亚中更新世古人类活动证据,聚焦 EDAR 地区、Sai Island 和 Bayuda Desert BP177。研究背景是:基因组学综合提示现代人祖先的演化根源在非洲,遗传与化石证据共同指向 geographically structured 且时间复杂的 Homo sapiens 起源,同时强调更早的中更新世古人类的重要性;树序列分析推断最古老祖先单倍型约2 Ma的重心位于东北非洲今苏丹。然而该地区古人类化石极少,早期人类存在证据主要依赖石器组合与相关年代学。问题在于,约400–100 ka的阿舍利(Acheulean)、Sangoan和努比亚勒瓦娄哇(Nubian Levallois;中石器时代,Middle Stone Age, MSA)组合变异,是反映连续文化替代,还是不同技术系统的时间重叠。研究人员据此评估关键遗址的年代可靠性、地层完整性与沉积背景,提出东北非洲中更新世技术镶嵌模型。其意义在于,该记录与区域结构化且可能多样的中更新世古人类种群一致,并凸显东北非洲作为非洲人类演化动态走廊的重要性。
关键技术与方法:研究人员综合苏丹努比亚三个来源——EDAR地区(含EDAR 7、EDAR 135等)、Sai Island 8-B-11、Bayuda Desert BP177——的地层学、年代学和石器技术资料。采用光释光(OSL)和热释光(TL)测年,并将测年样品与石器层位的直接或间接关系作为评估重点;同时分析沉积环境、地层完整性、埋藏学与沉积后表面改造(post-depositional surface modifications, PDSM)以及石器组合技术类型,最后进行区域比较。
东北非洲中更新世古人类。中更新世化石记录显示古人类在非洲广泛分布,但Nubia化石证据极其稀少;目前已知唯一Nubia中更新世化石是Singa的严重矿化部分Homo sapiens颅骨,与石器共出,钙结岩U–Th测年约133 ka,颅骨本身估计约145–133 ka(MIS 6)。更早的重要发现来自Eritrea Northern Danakil,约1 Ma的颅骨和颅后遗存显示古老与衍生特征镶嵌。由于化石几乎缺失,该地区中更新世古人类存在主要依赖考古层位的年代评估,并可分为最早Nubian Acheulean、最晚Nubian Acheulean、早期MSA/Nubian Levallois三组现象,后两者部分重叠。
苏丹努比亚最早阿舍利证据。EDAR 7保存了EDAR地区目前最古老的阿舍利组合,特色是手斧、双面工具以及用大石片和Kombewa方法生产的劈砍器;附近EDAR 6也记录大石片和Kombewa劈砍器。该组合在东北非洲撒哈拉部分暂无密切相似者,但与更南的埃塞俄比亚Melka Kunture和Melka Wakena等地区技术特征相近。覆盖该阿舍利层的沉积物OSL年龄为280 ± 27 ka;附近EDAR 135中UNIT IA之上样品为391 ± 30 ka。因此EDAR 7可能对应MIS 11,也不能排除MIS 13或更早,估计可能老于280 ka,甚至接近或超过约400 ka。研究人员认为,其技术独特性可能反映结构化人群或局部适应传统,而非直接人类学分化;该遗址支持中更新世古人类约0.5 Ma经环境有利走廊穿越该区域的可能性。
苏丹努比亚最晚阿舍利证据。EDAR 135剖面厚约230–100 ka,记录中更新世阿舍利之后为归于Homo sapiens的MSA层。约0.5 m深处砾石中出土阿舍利石器,OSL年龄195 ± 25和145 ± 20 ka,限定为MIS 7a–6,可能是东北非洲最晚阿舍利之一。Sai Island 8-B-11被解释为切入Nubian Sandstone基岩的浅洼地中的复杂沟谷充填,阿舍利手斧集群被解释为嵌入Sangoan palimpsests中的离散活动事件。EDAR 135与Sai Island共同支持约220–140 ka阿舍利与Sangoan在东北苏丹广泛重叠,而非简单线性替代;该时段也与Jebel Irhoud约300 ka早期或古老Homo sapiens证据在时间上重叠,提示晚期阿舍利人群与早期本物种成员长期共存。
早期MSA/Nubian Levallois证据。东撒哈拉若干MSA组合早于或同时于最晚阿舍利。埃及Western Desert的Bir Tarfawi E?86-1、E?87-1和Bir Sahara East E?88-1约250–240 ka;Kharga Oasis“Lower Levallois”约220 ka。苏丹Bayuda Desert BP177位于火山山顶自然石棚内,回收超过6万件石器。最初红外刺激发光/光释光(IRSL/OSL)提示约60–20 ka,但下伏于下层Nubian MSA层位的沉积物TL年龄为322 ± 106 ka,作为terminus post quem,显著延长序列年代。下层含少量手斧、大型双面叶状器和Type 1 Nubian Levallois石核,被归为早期Nubian Levallois工业,属撒哈拉非洲目前最古老MSA之一,大致对应MIS 11–6。大量较年轻层位约24–17 ka显示Nubian技术传统从晚中更新世延续到晚更新世。BP177远离尼罗河谷数十公里,说明气候适宜期人类扩散超出主要河流走廊;原料以本地火山岩为主,但选择性获取石化木等高质材料,指示对景观的知识和较大范围流动性。Sai Island 8-B-11的Sangoan与晚期阿舍利手斧集群密切地层相关,被解释为不同行为系统在约200 ka前可能同时使用同一景观,而非简单就地转化。
关键遗址的年代可靠性、地层完整性与沉积背景。
EDAR 7:整体置信中高。其阿舍利层位于埋藏地层中,但年龄并非直接来自石器层,而由覆盖沉积和邻近剖面关联约束;埋藏学显示约99.5%石器有不同程度磨蚀,仅极少数新鲜,微观显示边缘圆化、哑光覆盖磨蚀、浅坑和局部抛光,解释为有限河流搬运,而非高强度位移;完整操作链(cha?ne opératoire)也反对长距离搬运。
EDAR 135:置信中高。OSL年龄与含阿舍利沉积相关,但古河道砾石背景需考虑短距离再搬运、滞后形成或水力分选;下层石器限于约25 cm交错层理砾砂相,82.9%有宏观磨蚀,PDSM指示高能河流体制。上层MSA由125 ± 11和116 ± 13 ka限定为MIS 5e–5d,位于Unit IIB/IIIA界面的薄粗粒带,解释为风蚀形成的沙漠砾幕,因此其改造特征以风成为主。该地点应描述为埋藏河流/古河道背景,而非未扰动居住面。
Sai Island 8-B-11:置信中等,重叠解释意义高。Level IV位于H/G界面,多为二次堆积,但H砂层顶部局部新鲜石器提示部分原始位置保存;Level III位于G/F界面,石器较新鲜并含少量拼合,背景完整性最好;Level II多为二次堆积,见于覆盖Layer F的沙漠砾幕。较低层序OSL存在不一致,Layer H的223 ± 19 ka被认为最可靠。最强重叠证据是Level IV五件柳叶形手斧,Level III两件手斧和拼合手斧生产序列,与以石英为主的Sangoan组合在空间、技术和原料上不同,支持紧密地层关联而非简单未扰动连续。
BP177:精确测年置信中低至中,提示Nubian Levallois深层根源的意义中等。下层含Type 1 Nubian Levallois石核、大型双面叶状器和少量手斧,支持早期Nubian Levallois工业;但322 ± 106 ka来自下伏沉积,非直接定年,不确定度大,不应视为狭窄的322 ka occupation。石棚背景和超过6万件石器以及约24–17 ka后occupation提示反复使用和潜在palimpsest形成。
比较评估(讨论部分总结)。四个关键遗址的年代与地层可靠性不同:EDAR 7提供早期阿舍利证据,但年龄部分由覆盖沉积和区域关联限定;EDAR 135提供最晚阿舍利持续的最强证据,但古河道砾石背景需考虑再搬运;Sai Island提供Acheulean–Sangoan交互分层的最重要证据,但沟谷充填为palimpsest且扰动不一;BP177提示Nubian Levallois技术早期出现,但关键TL年龄间接且不精确。综合而言,这些遗址支持苏丹东北部中更新世技术镶嵌模型,但应表述为Acheulean、Sangoan和早期MSA/Nubian Levallois系统之间的广泛年代重叠,而非精细时间尺度上的完全同时。该解释与反复景观利用、沉积背景变化和东撒哈拉及尼罗走廊差异保存一致。
研究结论翻译。来自苏丹东北部的综合地层学、年代学和石器技术证据表明,东撒哈拉保存了中更新世古人类活动的长期复杂记录,而不是简单的文化替代序列。EDAR地区、Sai Island和BP177的数据共同记录了Acheulean、Sangoan和早期Middle Stone Age/Nubian Levallois技术体系的持续存在及部分年代重叠。尽管这些遗址的年代和沉积可靠性各异,其综合证据支持东北非洲技术发展的非线性模型。EDAR序列指示晚期阿舍利大型切割工具传统延续到晚中更新世;EDAR 7记录可能定年MIS 11或更早的阿舍利层位,EDAR 135显示阿舍利技术持续至MIS 7a–6。在Sai Island 8-B-11,修订后的地层解释表明阿舍利手斧集群与Sangoan重型组合在复杂沟谷充填序列中密切地层相关;这并非简单的Acheulean向Sangoan就地转化,而提示不同行为系统可能在遗址分辨率上同时或近同时使用同一景观。相反,BP177为Nubian Levallois石片剥取体系提供了早期证据,提示MSA技术可能至少到晚中更新世已在该地区建立,但关键早期年龄应谨慎对待,因其间接且不精确。总体而言,现有证据提示区域多变且非线性的技术轨迹,最好理解为由广泛年代重叠、反复景观利用、生态适应和流动性策略塑造的镶嵌,而非离散的突然替代事件。来自摩洛哥的近期发现记录了与现代人和古老型人类最后共同祖先接近的中更新世古人类,提示MSA出现之前存在显著人群多样性;该区域模式与中更新世非洲人群结构的更广泛模型一致,但在缺乏相关古人类遗存时,应仍作为有待未来发现检验的假说。观察到的变异性不必然意味着直接分类学分化,也可能反映东北非洲内部复杂的人口和生态动态。由此,东撒哈拉不应被视为边缘或边际地带,而应被视为反复促进古人类移动、互动和技术多样性的动态走廊。该地区因此为非洲中更新世古人类地理结构化且非均一的行为演化轨迹提供了重要证据,并凸显环境波动在塑造文化多样性和占据模式中的作用。