中科院广州地化所等新的发现将蓝田猿人的年代向前推进近50万年

  

  中国黄土高原巨厚的黄土-古土壤地层为晚新生代地质-气候-古生物-古人类演化的研究提供了良好的天然试验场。1964年在黄土高原东南部陕西省蓝田县公王岭发现了直立人头骨化石,过去其年代曾被测定为距今115万年。在迎来公王岭蓝田直立人头骨化石发现50周年之际,中国科学院广州地球化学研究所朱照宇研究员的研究团队与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所黄慰文研究员及英国埃克塞特大学(Exeter UnivercityDennell院士合作,在国际主流学术期刊《人类进化杂志》(Journal of Human Evolution) 发表了一项历时12年(2001~2013年)的重大研究成果,将蓝田公王岭直立人的生存年代从原先普遍接受的距今115万年提早到大约163万年前,即向前推进了将近50万年。这一新的发现使蓝田公王岭直立人头骨成为了迄今为止所知的东亚年龄最老并且非洲以外第二老的猿人头骨化石。最老的格鲁吉亚的Dmanisi猿人头骨化石年龄约175万年,其与蓝田公王岭猿人一样具有很小的脑容量。 

  2001年以来,朱照宇研究团队与合作者在全面参考和仔细分析了前人大量实际资料的基础上,在蓝田地区进行了综合考察研究。借助于中国黄土高原特有的黄土-古土壤序列的优势,运用了多学科交叉的方法和技术,其中包括黄土-古土壤地层学、构造-地貌学、沉积学和矿物学、地球化学、古生物学、古地磁学和岩石磁学等方法,对十数个地质剖面进行了详细观察和测量,高分辨率地采集并测试分析了数千组各类地质样品,从而得出了蓝田公王岭直立人头骨新的年龄。他们的研究结果发现,含有公王岭直立人头骨化石及其伴生动物群的化石层并不是产于过去所认为的“下粉砂黄土层”(L15)之中,而是赋存于L15之下的一个大侵蚀面之下的层位,L15黄土层与化石层之间存在多层黄土-古土壤地层组的缺失;化石层位于古地磁磁性地层序列中的吉尔萨正极性漂移事件之下而位于奥杜威正极性亚时之上,相当于标准黄土-古土壤序列的S22~S23古土壤组合层位;在公王岭遗址以北的拥有完整黄土-古土壤层位的涝池河-贾村剖面中,含有与公王岭动物群基本相似的化石层层位和磁性地层层位与公王岭完全相同。根据上述实际地质特征和测试数据,结合磁性地层的标准年龄以及黄土-古土壤序列的轨道调谐年龄,研究者重新确定了含有蓝田公王岭直立人头骨化石的地层年龄应当是距今163万年左右,这是一个气候较为温暖的时期。这个修正的年龄可以对以往的争论和疑惑有了比较明确的回答,可以比较合理地解释公王岭化石层的地质特征以及化石群含有大量亚热带森林-草原属种的特殊生物地层学及其反映的古气候学特征;此外,公王岭猿人头骨与格鲁吉亚和印度尼西亚猿人头骨均拥有相近的很小的脑容量特征也是一个很好的佐证。 

   

  中国陕西蓝田公王岭直立人化石及其赋存的黄土-古土壤地层剖面 

    

  这一新的发现和修正的年龄使中国黄土高原蓝田公王岭遗址成为早期人类的起源及从旧大陆迁移与扩散的一种重要的地标和时标,不仅改写了蓝田古人类的历史并给予公众提供了人类演化新的知识,也将促使科学家们对于中国和东南亚其他早期人类化石的地位以及人类迁徙扩散格局予以重新审视和调整。 

  这项研究成果是基于中国黄土地层划分与对比的多学科交叉的方法所取得的,这再次证明了中国黄土-古土壤序列可能也必将进一步在全球变化和早期人类演化及其生存环境的研究中发挥应有的重要作用。 

  英文摘要: 

  The Homo erectus cranium from Gongwangling, Lantian County, Shaanxi Province of China is the oldest fossil hominin specimen from North China. It was found in 1964 in a layer below the Jaramillo subchron and was attributed to loess (L) L15 in the Chinese loess-palaeosol sequence, with an estimated age of ca. 1.15 Ma (millions of years ago). Here, we demonstrate that there is a stratigraphical hiatus in the Gongwangling section immediately below loess 15, and the cranium in fact lies in palaeosol (S) S22 or S23, the age of which is ca. 1.54e1.65 Ma. Closely spaced palaeomagnetic sampling at two sections at Gongwangling and one at Jiacun, 10 km to the north, indicate that the fossil layer at Gongwangling and a similar fossil horizon at Jiacun were deposited shortly before a short period of normal polarity above the Olduvai subchron. This is attributed to the Gilsa Event that has been dated elsewhere to ca. 1.62 Ma. Our investigations thus demonstrate that the Gongwangling cranium is slightly older than ca. 1.62 Ma, probably ca. 1.63 Ma, and significantly older than previously supposed. This re-dating now makes Gongwangling the second oldest site outside Africa (after Dmanisi) with cranial remains, and causes substantial re-adjustment in the early fossil hominin record in Eurasia. 

    

中国科学院广州地球化学研究所科技处 供稿 

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