在中部德克萨斯州乳白色的溪流沉积物中发现的一个史前移动工具包表明,人类最早定居北美的时间比之前认为的早了2500年。这一发现可能会打破目前关于古美洲人定居的普遍理论,该理论认为,人类是通过白令海峡的陆桥从东北亚迁徙而来,并在13000年前定居大陆。
根据今天发表在《科学》杂志上的一篇论文,考古学家在奥斯汀西北约40英里的巴特米尔克溪(Buttermilk Creek)的黛布拉·L·弗里德金遗址(Debra L. Friedkin site)发掘出了跨越15500年的古代人类人工制品。科学家们说,这些人工制品埋在像蛋糕一样整齐堆叠的沉积层中,层与层之间几乎没有混合。
“到15000年前,人们已经遍布几乎整个大陆,从俄勒冈州到威斯康星州,再到宾夕法尼亚州,再到佛罗里达州,再到德克萨斯州,”德克萨斯农工大学第一美国人研究中心主任、该研究的首席作者迈克尔·沃特斯(Michael Waters)说。“是时候彻底抛弃‘克洛维斯优先’模型,并为美洲的起源建立一个新模型了。”
沃特斯说,研究小组发现了16000件人工制品,主要是工具制造过程中留下的石片。该遗址出土了56件工具,包括12把刀;几块正在加工成矛头的石头;20把刀片和小型的“刀片”,砍刀等。
“这是一个移动的工具包,很容易携带。它很轻,”沃特斯说。“如果你是一个游猎采集者,你就会拥有这类工具。”
克洛维斯文化长期以来一直是美洲最早人类居住的基准。它的名字来源于20世纪30年代在新墨西哥州克洛维斯附近首次发现的11200年前的石矛头。从宾夕法尼亚州到智利的几处其他考古遗址也发现了更古老定居点的证据,但“克洛维斯优先”模型在许多考古学家中仍然盛行。
巴特米尔克溪的人工制品发现的位置恰好在克洛维斯遗迹层下方,沉积物测试和一种独特的测年方法表明,在这种情况下,克洛维斯并非最早。沃特斯说,这些人工制品与克洛维斯遗迹相似,表明它们是克洛维斯技术的先驱,后来被克洛维斯文化采纳和改造。
“这些人……人口不断增长,并最终尝试使用他们可以获得的石材,然后最终发展出我们所认识的克洛维斯技术,”他说。
俄勒冈大学自然与文化历史博物馆(Museum of Natural and Cultural History)的高级考古学家丹尼斯·詹金斯(Dennis Jenkins)并未参与此项研究,他最初对此表示怀疑。詹金斯曾监督过100多次发掘,包括在俄勒冈州的佩斯利洞穴(Paisley Caves)进行的大量工作,他在那里于2002年发现了史前克洛维斯时代的人类粪便化石。他表示,几乎每次挖掘,沉积层都会被穴居动物、植物根系或其他现象扰乱,使得很难证明哪些工具来自哪些层。但他认为巴特米尔克溪遗址有所不同。
“(沃特斯)认为该遗址像蛋糕一样堆叠整齐,基本上蛋糕的每一层都与它上面和下面的层分开,”他说。
詹金斯说,随着巴特米尔克溪数千年来不断泛滥,它浸润了土壤,并在周围的草地上沉积了泥沙。经过数千年的沉淀和压实,泥土也发生了变化。沃特斯能够重建这些层,并将各种人工制品与每一层联系起来。
“他一丝不苟地解决了关于人工制品移动的每一个问题。这是一项令人难以置信的科学工作,”詹金斯说。“我们可以持怀疑态度,但证据支持他的说法。”
尽管该遗址富含工具和工具碎片,但有机材料稀少,使得无法使用放射性碳定年法来测定工具的年代。相反,研究人员转向了一种相对较新的技术,称为光学激发发光(optically stimulated luminescence),该技术通过测量电离辐射剂量来确定矿物(如石英或长石)上次暴露于阳光的时间。科学家们必须考虑环境辐射剂量,通过测量沉积物对铀、钍和钾-40等放射性元素的暴露。然后,他们可以测量石英在蓝光照射下的变化。
伊利诺伊大学芝加哥分校(University of Illinois-Chicago)地球与环境科学教授史蒂文·福尔曼(Steven Forman)说:“当颗粒屏蔽了光照后,一个与时间有关的信号就会累积。”
詹金斯说,OSL技术的误差范围比放射性碳定年法大得多——在某些情况下,误差范围高达800年,而放射性碳定年法约为25年。
“考古学家看到这个会说,哇,天哪,为什么误差这么大?”他说。
然而,在咨询了放射性碳定年专家后,他表示相信这项技术是可靠的。他认为这一发现将有助于解决“克洛维斯优先”的争论:“这正是‘克洛维斯优先’的支持者一直要求的细致工作,”他说。
沃特斯说,考古学家现在可以开始寻找克洛维斯前人工制品与旧世界之间的联系,以及第一批人类是如何来到美洲的。
“如果你在15000年前身处中部德克萨斯州,那就意味着有人更早就在这里了,因为你需要一段时间才能到达中部德克萨斯州。在15500年前,(加拿大)的无冰走廊是关闭的。两个冰盖是合并的。所以这间接支持了人们沿着海岸进入美洲的观点,”他说。“这为最初进入大陆的人们开辟了全新的可能性和新的思考方式。”