環(huán) 境

托巴火山噴發(fā)的影響

約7 萬(wàn)4 千年前的托巴（Toba）火山噴發(fā)是近2 百萬(wàn)年以來(lái)已知最大規(guī)模的火山噴發(fā)事件，其一度被認(rèn)為造成了全球氣候變冷及環(huán)境惡化，并最終導(dǎo)致了熱帶非洲以外地區(qū)的人群滅亡，是現(xiàn)代人起源的假說(shuō)之一“完全替代假說(shuō)”中非常重要的證據(jù)。為了明確這次火山噴發(fā)事件造成的影響，研究者收集了涵蓋托巴火山噴發(fā)時(shí)段的全球高分辨率地質(zhì)記錄（冰芯、石筍和湖泊沉積物），以及歐洲、亞洲和非洲的考古記錄來(lái)全面評(píng)估托巴火山對(duì)地球環(huán)境和古人類(lèi)的影響。通過(guò)對(duì)各種記錄的綜合分析，研究發(fā)現(xiàn)約7 萬(wàn)4 千年前的托巴火山噴發(fā)并未造成全球的氣候變冷以及環(huán)境的惡化，并且熱帶非洲以外地區(qū)的人類(lèi)活動(dòng)均未斷絕。因此，并不存在由于托巴火山噴發(fā)導(dǎo)致的全球變冷和人類(lèi)滅絕，托巴火山的噴發(fā)并不能用于支持“完全替代假說(shuō)”，現(xiàn)代人起源作為一項(xiàng)重要的科學(xué)問(wèn)題，應(yīng)該被更加審慎地對(duì)待和深入地探討。

（Quaternary International 2020,559:24—33）

新石器晚期青藏高原東北部存在熱帶大型哺乳動(dòng)物

史前人類(lèi)向青藏高原擴(kuò)散的歷史及其對(duì)動(dòng)植物資源利用的方式是國(guó)際學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題。研究顯示，粟黍農(nóng)業(yè)人群在距今5200 年前就已經(jīng)從黃土高原向西擴(kuò)散到青藏高原東北部，在新石器晚期大規(guī)模定居于海拔2500 米以下的河谷地帶。然而，與同時(shí)期黃河中下游動(dòng)物遺存以家養(yǎng)動(dòng)物為主不同，青藏高原東北部動(dòng)物遺存以野生動(dòng)物為主，顯示狩獵活動(dòng)在該地區(qū)動(dòng)物資源利用方式的主導(dǎo)地位一直持續(xù)至約4000 年前，但其原因并不清楚。其中，大型牛科和犀科動(dòng)物在這些野生動(dòng)物遺存中占有重要的比例。然而，由于這一地區(qū)發(fā)現(xiàn)的動(dòng)物遺骸往往非常碎片化，很難從形態(tài)學(xué)上鑒定準(zhǔn)確的物種歸屬及其種群歷史動(dòng)態(tài)和生態(tài)適應(yīng)模式。山那樹(shù)扎遺址坐落于青藏高原東北部的甘肅省岷縣縣城以北10 公里茶埠鎮(zhèn)洮河西岸的一級(jí)臺(tái)地上。該遺址的碳-14 同位素測(cè)年結(jié)果為距今5270—5035 年，文化類(lèi)型屬于馬家窯（5300—4000 年前）早期文化。該遺址野生動(dòng)物遺存約占全部動(dòng)物遺存的78%，粟黍作物遺存占植物遺存的80%以上，說(shuō)明粟黍種植和狩獵活動(dòng)是該遺址先民獲得食物資源的主要方式。出土的野生動(dòng)物遺存除了有羚羊、熊、虎、野豬和野兔等動(dòng)物外，還出現(xiàn)了水鹿、金絲猴和竹鼠等熱帶/亞熱帶動(dòng)物，以及無(wú)法鑒定到種屬的豐富的大型?？坪拖苿?dòng)物（占13.8%）。近期，研究者對(duì)山那樹(shù)扎遺址的10 個(gè)大型牛科動(dòng)物和2 個(gè)犀?？苿?dòng)物骨骼標(biāo)本開(kāi)展了古DNA 研究。研究獲得了核基因組和線粒體基因組的測(cè)序數(shù)據(jù)。整合現(xiàn)生?？苿?dòng)物和犀科動(dòng)物群體大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析表明，山那樹(shù)扎遺址的10 個(gè)大型牛科動(dòng)物遺骸均屬于現(xiàn)今只棲息于南亞和東南亞熱帶雨林地區(qū)的印度野牛，而2 個(gè)犀牛遺骸屬于現(xiàn)今野外大約只有100 多頭、只分布在印度尼西亞蘇門(mén)答臘島和婆羅洲的瀕危動(dòng)物蘇門(mén)答臘犀牛，是亞洲現(xiàn)存唯一雙角犀和體型最小的犀牛。群體動(dòng)態(tài)變化歷史分析顯示，該古代印度野牛群體規(guī)模在約2 萬(wàn)年前開(kāi)始下降，與末次冰盛期的年代相符，并在約5 千年前發(fā)生急劇下降并延續(xù)了較長(zhǎng)的時(shí)間，與青海湖記錄的5000—3600 年前大幅度氣候震蕩的時(shí)間相吻合。物種間的基因流分析顯示，此古代印度野牛群體與牦牛和西藏黃牛并不存在基因交流，從而推測(cè)前者與后兩者可能存在時(shí)空上的生態(tài)位隔離。該研究首次表明，現(xiàn)今只分布在熱帶地區(qū)的野生大型哺乳動(dòng)物約在5千多年前曾生活于青藏高原東北部，成為馬家窯文化先民重要的狩獵資源。通過(guò)系統(tǒng)比較古氣候和動(dòng)物考古數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)提出約5200年前較高的夏季溫度和溫暖濕潤(rùn)的宜人氣候可能促使印度野牛和蘇門(mén)答臘犀牛等許多熱帶動(dòng)物分布于較高緯度的地區(qū)，豐富了該地區(qū)的野生動(dòng)物多樣性，為當(dāng)時(shí)的先民提供了豐富的狩獵資源，使得新石器時(shí)代晚期的青藏高原東北部成為東亞地區(qū)最后的狩獵場(chǎng)之一。此后，約5 千到4 千年前，在氣候惡化（寒冷/干燥）和人類(lèi)活動(dòng)增強(qiáng)等多重影響下，青藏高原東北部野生動(dòng)物多樣性顯著下降，牧業(yè)活動(dòng)取代狩獵活動(dòng)成為該地區(qū)先民獲取肉食資源的主要方式。

（PNAS 2020, 117: 28150-28159）