末次冰期沿北太平洋边缘的人类扩散的汇聚科学支持

《Quaternary Science Advances》:Convergent Science Supports Human Dispersal along the North Pacific Rim during the last Ice Age

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月07日 来源:Quaternary Science Advances 3.4

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  摘要翻译:汇聚科学支持了这样一个假说,即在末次冰期(Last Glacial Interval, LGI)约17,000年前,人们使用水上交通工具沿北太平洋边缘的滨海地带从亚洲向东扩散至美洲。该假说得到亚洲太平洋沿岸早于35,000年前已存在海洋适应、航海技术

  
摘要翻译:汇聚科学支持了这样一个假说,即在末次冰期(Last Glacial Interval, LGI)约17,000年前,人们使用水上交通工具沿北太平洋边缘的滨海地带从亚洲向东扩散至美洲。该假说得到亚洲太平洋沿岸早于35,000年前已存在海洋适应、航海技术和沿海导航能力的证据支持。数字古地理重建表明,白令陆桥(Bering Land Bridge)南岸可能存在一个岛屿群岛,可能促进了从东北亚向东沿北美西北海岸(Northwest Coast, NWC)的沿海航行。在阿拉斯加威尔士亲王岛(Prince of Wales Island)的Shuká Káa洞穴开展的一项历时25年的多学科研究项目,以及沿NWC其他地点的独立研究,证明了约17,000年前存在一条从白令吉亚(Beringia)南部海岸延伸至大陆冰盖以南地区的生物可行性沿海走廊。来自Shuká Káa洞穴及其他NWC遗址的考古学证据和基因组数据记录了晚更新世西方stemmed点传统(Western Stemmed Point tradition, WSPt)的海洋方面特征。该传统以非正式的地方性石片工具工业为特征,包括带柄和叶形两面器。这种石制工具组合的非专门化特征以及对有机人工制品生产和使用的强烈重视,促进了流动性和适应多样化环境与情况的能力。这表明它可能是更为专门化的古印第安技术适应的祖先。
论文解读文章

研究背景与科学问题:末次冰期人类如何从亚洲扩散到美洲是考古学、人类学和遗传学领域的重大争议问题。传统模型强调通过白令陆桥(Bering Land Bridge)进行陆地徒步扩散,但该模型无法充分解释沿海地区早期遗址的出现以及海洋性适应证据。尽管早在20世纪60年代就有学者提出沿海扩散假说,早期地质图曾推断阿拉斯加湾以南的北美沿海路线被冰川阻塞,导致该假说长期被忽视。随后的研究证明末次冰盛期(Last Glacial Maximum, LGM)期间大陆架内部存在大面积无冰区,这为沿海扩散提供了环境可行性。然而,由于古海岸线大多已沉没于水下,直接考古证据稀缺,因此需要整合多学科证据来检验这一假说。

研究人员开展的研究及结论:本研究是对北太平洋边缘扩散假说的综合论证,通过汇聚考古学、海平面历史、孢粉学、古生物学、冰川地质学、基因组学、原住民传统知识和淹没景观重建等多学科证据,系统评估了末次冰期人类沿北太平洋边缘东向扩散的可行性。研究得出以下关键结论:约17,000年前,从白令吉亚南部海岸延伸至北美西北海岸(NWC)的沿海走廊已具备生物承载力;Shuká Káa洞穴的考古与遗传数据揭示了晚更新世WSPt的海洋适应特征;该技术组合的灵活性支持其可能是更专门化的古印第安技术的祖先。该研究发表于《Quaternary Science Advances》。

主要技术方法:
本研究采用了多学科综合方法,包括数字古地理重建(基于数字高程模型模拟海平面变化和岛屿出露)、考古遗址发掘与AMS放射性碳测年(对洞穴沉积物和人工制品进行年代确定)、稳定同位素分析(δ13C和δ15N评估古人类和动物饮食)、古DNA分析(线粒体和核基因组测序确定遗传谱系)、孢粉分析(重建植被演变)、古生物学分析(动物群组成与灭绝/再拓殖事件)、冰川地质学(宇宙成因核素测年确定冰退时间),以及原住民口述史记录的对比分析。样本来源包括阿拉斯加Shuká Káa洞穴、不列颠哥伦比亚省Triquet岛、Calvert岛、Haida Gwaii洞穴等NWC遗址,以及亚洲侧的琉球群岛和PSHK地区相关研究数据。

研究结果:
3.1 Shuká Káa洞穴——遗址背景:该洞穴位于阿拉斯加东南部威尔士亲王岛北端,距全新世早期古海岸线约125米。洞穴中发现的约10,260年前死亡的年轻男性遗骸被命名为Shuká Káa(特林吉特语意为“在我们之前的人”)。研究人员确认其遗骸非刻意埋葬,而是被食腐动物带入洞穴。

3.2 Shuká Káa——个体信息:通过两个纯化骨胶原样本的AMS测年(分别为9880±50 14C bp和9730±60 14C bp)经校准和海洋校正后,综合中值年龄为10,260 cal bp,表明其与洞穴中早期带柄尖状器和NWC微刀片同期。

3.3 Shuká Káa——饮食:δ15N值(20.7±0.2‰)表明其长期摄入高营养级海洋鱼类捕食者(如海豹和海狮)。研究人员明确指出,δ13C值单独不足以证明以鲑鱼为主食,Shuká Káa的δ15N比不列颠哥伦比亚省海洋鱼类人群富集约2‰,其饮食模式更接近高纬度海洋哺乳动物狩猎者。

3.4 Shuká Káa——DNA:其线粒体亚单倍群D4h3a12主要见于美洲西部早期遗址。核基因组显示与不列颠哥伦比亚省后期A2单倍群个体有连续性,并与蒙大拿州Anzick-1婴儿共享祖先,支持晚更新世沿美洲西海岸的扩散模型。

3.5 Shuká Káa洞穴——考古学:最古老的可测年人工制品是约12,080 cal bp的骨锥(用于编织)。最早实质性占据由7个木炭AMS测年确定在10,260–10,700 cal bp之间(合并中值10,360 cal bp)。出土石制品包括带柄和叶形两面器、微刀片、石片工具、锤石和磨石,其中两面器原料来自远程黑曜石和细粒岩石,但多数工具为本地石材。

4.1 不列颠哥伦比亚省:Triquet岛遗址发现14,000–13,700 cal bp的木炭与石制品;Calvert岛脚印遗址年代为13,300–13,000年前;Haida Gwaii的K1洞穴、Gaadu Din 1和2洞穴等遗址年代在13,000–12,000 cal bp。Tsalwadi遗址(温哥华岛)的flaike/percussion工具工业与Shuká Káa洞穴类似,但处于河流环境(可能为渔营地)。研究确认NWC带柄尖状器与石片工业并非源于Clovis或Folsom技术。

5.1 西北海岸的狗:Lawyer's Cave(阿拉斯加)和Gaadu Din 1洞穴(Haida Gwaii)发现的狗骨分别测年为10,150±260 cal bp和约13,100 cal bp。基因组比较显示古代北美与东北亚狗类约在16,700年前分化。同位素分析表明这些狗以海洋食物为主,与人类同伴饮食相似,且可能被用于洞穴猎熊。

5.2 西北海岸微刀片起源:东部白令吉亚内陆人群在14,000年前已使用微刀片,但因科迪勒拉冰盖阻隔,直到冰退后河流通道打开才与沿海人群接触。Mt. Edziza黑曜石(位于Stikine河上游)在约12,500–10,700 cal bp间去冰后开始被利用,最早出现在亚历山大群岛遗址的年代为11,000–10,500 cal bp。Shuká Káa洞穴最早的微刀片组合以Mt. Edziza黑曜石为主(最老关联年代10,700 cal bp),但工艺比内陆非正式,表明是实验性引入。南部Haida Gwaii和BC沿海直到约9,800年前才出现微刀片,提示Dixon Entrance可能构成文化边界。

6.1 关系:Shuká Káa洞穴最早期石制品(微刀片除外)与不列颠哥伦比亚省Kinggi组合(>12,650–9,800 cal yr)相似,可被理解为WSPt的海洋方面。带柄尖状器在东亚和北美之间的技术比较中具有重要意义,但不应过度强调,因为这只是更大技术经济系统的一小部分。微刀片的出现与缺席是白令吉亚早期考古学的难题:当冰消期走廊在加拿大落基山脉以东打开后,东部白令吉亚人群携带微刀片技术和Mt. Edziza黑曜石沿河谷到达海岸,与早先乘船沿白令陆桥南岸而来的沿海人群融合。WSPt与东北亚和北太平洋边缘的早期组合相似,支持沿海迁徙假说,其年代至少约16,000 cal yr,早于Clovis复合体。

6.2 汇聚:研究人员强调汇聚科学是多学科假说检验的最有力方法。来自八个学科(考古学、海平面历史、孢粉学、古生物学、冰川地质学、基因组学、原住民传统知识、淹没景观重建)的独立证据均支持末次冰期北太平洋边缘人类扩散假说,且无任何证据反驳。这种跨学科一致性大大提高了该假说的可信度。

结论部分:研究最终确认,约17,000年前,具有海洋适应能力的人群利用水上交通工具沿北太平洋边缘从亚洲东北部向东扩散至北美西北海岸。Shuká Káa洞穴的考古和基因组证据体现了WSPt的晚更新世海洋特征,其高度灵活的非专门化石器组合和有机人工制品生产策略适应了快速变化的环境,可能是后来更专门化古印第安技术(如Clovis和Folsom)的祖先。不同学科证据的汇聚有力支持了沿海扩散模型,为理解美洲最初的殖民过程提供了坚实的科学框架。该研究不仅验证了Fladmark的假说,还揭示了沿海与内陆人群的互动融合过程,对理解末次冰期人类迁徙史具有深远意义。
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