《Journal of Archaeological Science: Reports》:The edge is already there: Experimental insights into the origins of stone tool technology
编辑推荐:
石器技术(stone tool technology)起源仍是持续争论的课题。为探究该技术演化的早期阶段,研究人员开展了一项实验,考察未经训练的现代人(na?ve contemporary humans)在准真实环境中切割绳索时的表现,环境中提供了包括砾岩、卵
石器技术(stone tool technology)起源仍是持续争论的课题。为探究该技术演化的早期阶段,研究人员开展了一项实验,考察未经训练的现代人(na?ve contemporary humans)在准真实环境中切割绳索时的表现,环境中提供了包括砾岩、卵石、结核及贝壳在内的自然材料。研究初始假设参与者会设法制造锐利刃缘的工具,但结果却一致显示他们倾向于依赖天然存在的锐利刃缘。这些发现支持早期古人类可能最初利用此类天然可用刃缘,而后才发展出有意图的石器制造。当参与者被明确要求制造锐利刃缘时,他们采用了bipolar打击法、投掷打击法(throwing)及砧碰击法(anvil percussion);无人尝试自由手打制(freehand percussion)。这一观察强化了自由手打制需在早期石器技术(lithic technology)中作为渐进技术进步出现方能产生的观点。
石器技术(stone tool technology)起源长期以来是古人类学与考古学研究的核心议题。传统观点认为,Oldowan技术(约3.032百万年前至1.6百万年前)是最早的石器工业,然而Lomekwian技术(约3.3百万年前)及Dikika遗址(约3.39百万年前)石质痕迹的发现表明,石器进入古人类行为领域的时间可能更早。此外,野生黑猩猩(Pan troglodytes)的敲击行为及认知解剖学特征提示,人属(Homo)与黑猩猩属(Pan)的最后共同祖先已具备利用石块进行敲击作业的能力。近年来,研究者提出"naturaliths"(自然利石)概念,认为天然存在的锐利石块可能在早期石器技术中扮演关键角色,石器打制并非突发的技术创新,而是古人类对环境中已有锐利刃缘渐进利用的结果。然而,关于早期古人类究竟如何开始利用和制造石器,仍缺乏直接的考古实证。为探讨石器技术起源的早期阶段,Khaksar等研究人员开展了这项实验研究,旨在通过观察未经训练的参与者(na?ve participants)在准真实环境中面对切割任务时的自发行为,为理解石器技术的最初形态提供实验参考。该论文发表在《Journal of Archaeological Science: Reports》。
该实验采用准真实环境设计,在实验室搭建2.47米×2.15米的半自然场景,铺设砂层并布置天然砾岩、卵石、英安岩(dacite)结核及扇贝贝壳等材料。40名无石器制作经验的参与者(年龄18-69岁)被随机分配至四种实验情境,要求其在不使用现代工具的前提下完成绳索切割任务。实验系统变化了绳索固定状态(自由放置与固定)、结核大小(小结核与大结核)及替代材料(贝壳)的可获得性。后30名参与者增设第三项任务,在明确指示下制造切割工具。实验全程录像,采用Fisher精确检验比较不同情境下技术选择的差异。
研究结果显示,针对自由放置的粉红色绳索,参与者共采用六种技术,包括将绳索在砾岩或结核边缘摩擦、主动使用英安岩结核切割、使用有意制造的锐利碎片、使用意外产生的锐利碎片、使用贝壳切割,以及通过捶击或施压切割。统计检验显示四种情境间技术选择差异不显著。无论结核大小如何,将绳索在砾岩或结核边缘摩擦始终是使用频率最高的技术,在情境A、B、C、D中分别有90%、70%、80%和60%的参与者采用此法。
对于固定在金属支架上的蓝色绳索,参与者采用了摩擦砾岩或结核边缘、使用贝壳切割(仅情境D)、使用有意制造的锐利碎片、主动使用结核切割、结合捶击切割,以及单纯捶击等技术千山万水极低沼中 Junkers 差异导致。在情境D中,70%的参与者选择使用扇贝壳切割固定绳索,而在情境A、B、C中,摩擦砾岩或结核边缘仍是最常用技术。此外,自由放置与固定两种绳索状态所导致的切割技术存在统计学显著差异。
鉴于前10名参与者中仅1人通过击打石块制造锐利碎片,研究人员对后30名参与者增加了明确要求制造切割工具的第三项任务。在31名参与者中,68%采用砧碰击法(anvil percussion),23%采用bipolar打击法,10%采用投掷打击法(throwing)制造切割刃缘。统计检验表明技术选择与结核大小无显著关联。特别重要的是,即使在提供小结核的情境中,也没有参与者尝试自由手打制(freehand percussion)。
在讨论部分,研究人员指出石器技术是一个动态系统,锐利刃缘是其核心特征之一。实验结果表明,未经训练的现代人首先识别并利用环境中天然存在的锐利刃缘,这为"naturaliths"作为石器技术前驱的功能可行性提供了支持。当贝壳作为替代材料可用时,多数参与者选择利用其锐利边缘,证明非石质锐利刃缘同样具备功能有效性,尽管考古埋藏条件可能限制了此类材料的保存。参与者对自然刃缘的依赖,暗示早期古人类可能经历了类似的利用阶段,通过反复与环境互动中的材料特性建立熟悉,逐步发展为有意识的石器打制。研究人员还指出,自由放置与固定绳索所导致的策略差异,表明资源重量和可移动性等后勤约束因素可能影响了切割技术的选择。
值得注意的是,实验中参与者未自发产生制造石器的概念,即使在明确指示下,也无人尝试自由手打制。这一发现与先前研究一致,即投掷打击法、bipolar打击法和砧碰击法可能代表早于自由手打制的技术阶段,后者需要制作者具备渐进的技术积累方能出现。研究人员进一步引入功能固着(functional fixedness)进行讨论,认为如果早期古人类最初仅将石块用于敲击或依赖其天然锐利度,这种认知偏差可能限制他们将石块概念化为可通过bipolar或投掷等方式有意改造以产生锐利刃缘的材料,而克服这种局限需要认知层面的突破。
研究结论指出,石器技术的起源远未解决。实验证据表明,未经训练的现代人主要依赖天然刃缘而非制造人工刃缘;当明确要求制造工具时,参与者采用bipolar打击法、砧碰击法或投掷打击法,无人尝试自由手打制,这支持了自由手打制需要制作者具备初步技术准备的观点。材料类型与资源状态对参与者切割策略的影响,凸显了环境因素在塑造早期古人类石器使用行为中的关键作用。未来研究可通过更多样的实验设计,进一步探索这些因素与早期古人类与岩石动态互动本质之间的关系。