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第2章 北京直立人遗址与人类起源的探索(1)

人类从哪里来?人类历史有多长?地球上所有生物中,只有人类才会探究自身的起源问题。在史前时代,丰富多彩的史前神话已反映出先民确定自己在自然界中位置的强烈愿望。进入文明时代,东西方哲人都力图从理性出发合理地说明人类的起源与发展问题。19世纪以后,随着近代学科体系的确立与完善,人类对于自身起源与发展的认识才渐趋明朗。但是,人类的直接祖先是谁?人类是怎样进化的?创造过辉煌文明的中国人又是如何起源的?远古时期人类在中国大地留下过哪些文化遗存?这些仍是正在探索的问题。带着这些疑问,走进本章,看看人类学和考古学是如何试图解开这些谜团的。

第一节 北京直立人遗址的发现与意义

从1856年在德国发现尼安德特人化石到今天,人类的起源与进化问题一直是人类学和考古学研究的热点。经过人类学、考古学以及地质学、生物学等诸多学科的共同探索,学术界不仅已把人类在自然界的位置确定下来,而且对人类起源与进化的三个关键性的阶段,即人科的出现与繁衍、人属的诞生与进化、现代人的起源与种族的形成,有了框架性的认识。在这一探索过程中,以北京直立人遗址为代表的一批在中国境内发现的古人类化石和文化遗存,为研究者提供了重要的证据。

一、北京直立人遗址的发现北京西南房山区周口店镇有一座小山,小山南北长约220米,东西宽约190米,海拔高约145米。先前人们经常在山上的石灰岩洞穴或山岩裂隙中拣寻动物化石卖给中药店,这些化石当时被称为“龙骨”,小山因而得名“龙骨山”。北京直立人化石及其众多的遗物、遗迹就发现于龙骨山的洞穴堆积中。

1918年,时任北洋政府农商部矿政顾问的瑞典地质学家和考古学家安特生,赴北京西南约50公里的周口店进行地质矿产调查,在龙骨山南3公里处的鸡骨山发现一处含动物化石的裂隙堆积(1929年编为周口店第6地点)。这一发现,掀开了此后古人类学家、考古学家、地质学家、古生物学家在周口店地区持续多年的调查、发掘古人类化石与文化遗存的帷幕。

多年来的调查、发掘表明,周口店地区的哺乳动物化石、古人类化石和文化遗存极为丰富,目前已发现27个化石地点,其中包括着名的周口店第1地点(北京直立人遗址)、周口店第26地点(山顶洞人遗址)等古人类文化遗址。

周口店第1地点,也称猿人洞,位于龙骨山北坡,是1921年安特生再次来到周口店时,与奥地利古生物学家师丹斯基等人一起发现并首先试掘的。猿人洞原是一个天然的石灰岩溶洞,东西长约140米,南北最宽约40米,西部最窄处约2米,高度约40米。该洞穴早已坍塌。1921、1923年两次试掘,发掘出大量哺乳动物化石,其中包括2枚古人类牙齿化石。这一发现引起各界的重视。在洛克菲勒基金会的资助下,1927年起,对猿人洞进行了系统考古发掘,当年又发现1枚古人类牙齿化石。所发现的牙齿化石经时任北京协和医学院解剖科主任的加拿大籍解剖学家步达生的鉴定,定名为Sinanthropus pekinensis,即“北京中国猿人”。但这一发现与命名在当时非但未引起国际学术界的赞许,反而引来了不少质疑。确实,用如此少的材料得出重大的结论是一种大胆的做法。

此后近两年时间里,发掘现场一度寂静,打破这一寂静的是刚从北京大学地质系毕业不久的年轻助手裴文中。1929年,当主持发掘的学者已纷纷离去,仍坚守在考古现场的裴文中担当起了主持者与发掘者的重任。该年12月2日,裴文中给世人带来了惊人的发现,在主洞偏北的小洞穴中发现了第一个北京直立人头盖骨化石。这次发掘一直延续至1937年,期间仍不断有惊人的发现。如1936年底,当时主持发掘的贾兰坡在短短的11天内连续发现了3个北京直立人头盖骨化石。

可惜这些化石在珍珠港事件之后不知去向,至今下落不明。好在20世纪50年代之后仍有一些发现,些许弥补了这一缺憾。如1966年春,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所在此发现了直立人额骨1片、右顶骨1片和右下第一前臼齿1枚。

迄今为止,北京直立人遗址共发现属于40多个个体的直立人化石200余件,石、骨、角等制品超过10万件,其数量之多为同时代的旧石器时代文化遗址所罕见。

之所以能在一个遗址中发现如此之多的古人类化石与文化遗存,这与北京直立人长期在此活动相关联。北京直立人遗址的堆积物总厚度超过40米,上部的34米为富含化石、文化遗物与遗迹的堆积。这些夹杂着丰富化石、文化遗物与遗迹的堆积依岩性变化自上而下可分为13层,它们主要由洞内崩坍的石灰岩碎块和流水带入洞内的黏土、粉砂等残积物构成。人类学家和考古学家对这些文化层进行了细致的发掘与清理,从中发现了众多的古人类化石和文化遗存。

从上下13层堆积形成年代看,大致可分为上部堆积、中部堆积、下部堆积三大部分。

第1~3层为上部堆积。此3层均含化石,地质年代属中更新世晚期。与其时代大体相当的,有周口店第15地点、第4地点和第3地点。其中周口店第15地点出土的材料最丰富,有大量动物化石和石制品,还有灰烬和烧骨。在第4地点曾发现1枚人牙化石。

第4~10层为中部堆积。此7层是北京直立人遗址的主体,地质年代属中更新世中期。历年所发现的北京直立人化石、动物化石、文化遗物大部分出自这组地层中。在这组地层中还发现了用火遗迹,其中第4层的灰烬最厚处超过6米。

第11~13层为下部堆积。此3层为北京直立人遗址的最早堆积,地质年代属中更新世早期。从第13层出土的几件石器看,表明此时已有人类活动。该组地层的时代与周口店第13地点相当。后者亦为洞穴堆积,发现有石制品、灰烬、烧骨和哺乳动物化石,是周口店一带最早的文化遗存。

据铀系法断代、裂变径迹法断代及古地磁法断代,北京直立人遗址的年代为距今约70万至20万年。其中早期距今约70万至40万年,中期距今约40万至30万年,晚期距今约30万至20万年。

二、北京直立人及其文化

如果从1929年发现北京直立人第一个头盖骨化石算起,北京直立人的发现与研究已走过了80年的历程。通过对出土化石、文化遗物与遗迹的深入研究,人们对北京直立人的体质特征和文化特征有了较明确的认识。

1.北京直立人的体质特征

在周口店第1地点,先后发现头盖骨6具、头骨碎片12件、下颌骨15件、牙齿157枚、股骨7件、胫骨1件、肱骨3件、锁骨和月骨各1件。这些化石标本分属40多个不同性别和不同年龄的直立人个体。

北京直立人头骨仍带有较多的原始特征。其脑量较小,平均脑量约1043毫升,比现代人脑量小得多,但超过猿类;头骨高度远比现代人低矮,前额也较低平;头骨上窄下宽,最宽处在耳孔稍上方,剖面呈抛物线形;头盖骨的骨壁较厚,平均厚度约为9.3毫米,比现代人厚近1倍;眉嵴粗壮,向前突出,左右互相连接;颅顶正中有明显的矢状嵴,头骨后部有发达的枕骨圆枕;面部较短,吻部前伸,没有下颏。牙齿的齿冠及齿根比猿类弱小,齿冠的纹理也简单,但比现代人粗大、复杂。

北京直立人的下肢骨髓腔较小,管壁较厚,但在尺寸、形状、比例和肌肉附着点方面都已和现代人相似,这表明他们已经善于直立行走。上肢同样骨髓腔较小、管壁较厚,但与现代人的接近程度比下肢骨更高,说明北京直立人的上肢已能进行与现代人十分相似的活动。北京直立人的身高,从发现的一条长度为40厘米的成人股骨推算,约为1.56~1.57米。

从体质形态看,北京直立人各部分骨骼的发展呈现明显的不平衡性。其突出的表现是肢骨与现代人的差别较小,而头骨则带有更多、更明显的原始性质。这种现象在其他直立人化石上也有体现,如1994年开始在肯尼亚特卡纳湖西岸的纳里奥科托姆发现的直立人化石便是如此。该地发现的化石是一具近乎完整的直立人骨架,包括较完整的头骨和头后骨骼中的肋骨、脊椎骨和上下肢骨等70多件标本。

这具男性化石鉴定为9岁,其地质年代为距今153万年前。头后骨骼表明他能两足跨步行走,与现代人非常相似。而头骨则具有很多像猿的性状,脑量为880毫升,成年时估计为909毫升,比现代人的小得多。直立人以前的能人,比能人更早的各类南方古猿也都有类似的体质形态,那就是原始的像猿的头部结合着像现代人的身体。这表明,在人类的起源与进化过程中,由较为原始的头骨与较为进步的肢骨结合在一起的体质形态,并不是一种偶然的现象,而是一种普遍的特征。那么,如何解释这种不相称的现象呢?

法国人类学家布勒曾对北京直立人化石所反映出的不平衡现象进行了解释,认为北京直立人遗址有两种人同时存在,一种是以头骨为代表的原始性人,他们脑量小,其智力低下,不可能达到制作石器和用火的地步;另一种是以肢骨为代表的进步性人,北京直立人文化便是这一种人创造的。在洞穴中找到的那些头骨,应是进步性人类猎取原始性人类而留下的。显然,布勒的“两种人”的说法,只是一种意测而已,因为在北京直立人遗址中从未找到过与之相应的“原始性人的肢骨”和“进步性人的头骨”的证据。

1954年,英国生物学家皮尔在《始祖鸟与进化》一文中提出的“镶嵌进化”理论,为动物进化中存在的体态不平衡现象作出了较好的解释。他认为一个动物门类进化到另一个动物门类时,动物体的某些部分显示出明显的进步性质,另一些部分则仍然保留古老的性质,因而整个动物体好像是由进步性质的部分和古老性质的部分镶嵌而成。始祖鸟就是生物学上最着名的镶嵌进化模式的代表,它既具有新生鸟类的特征,如羽毛和翅膀,又具有其祖先爬行类的特征,如牙齿、多节尾椎骨,翅上还有3个分明的爪。其他过渡性种类如总鳍鱼、鱼石螈等的身体结构也具有同样的镶嵌式进化的现象。古人类学家也认为,人类的进化也是一种镶嵌式的进化。

那么,在人类进化中为什么肢体进化快于头骨的进化?或者说,身体的哪一部分首先开始进化呢?根据镶嵌进化理论,两栖类、爬行类、鸟类等生物的起源与进化,首先要解决的是行动方式的适应问题。如从鱼类进化到两栖类,首要的问题是怎样从水中生活过渡到部分地陆地生活;从两栖类进化到爬行类,首要问题是怎样从部分地陆地生活过渡到全部陆地生活;从爬行类进化到鸟类,首要问题则是怎样从陆地生活过渡到空中生活。由于生活环境的极大差异,最先发生适应的是行动器官。作为人类行动器官的手、脚,它的分化远早于其他部分的发达。手是劳动的器官,上肢在劳动中起着最重要的作用,因而最早向现代人的方向演化,速度也最快。由于手的使用,使手脚发生了分化;手脚分工后,下肢起着支持身体、走路和负重的作用,所以,下肢的进化也较快。脑及保护脑的头骨,是因手的劳动、手脚分化而随之发展起来的。因而,人类在进化过程中四肢比头骨较早达到现代人的状态。

可见,人类体质发展不平衡性是镶嵌式进化的一种正常表现,这也有力地证明了恩格斯关于“劳动创造了人类”论断的正确性。

2.北京直立人的文化特征

北京直立人的文化遗物与遗迹极为丰富,但与其他同时期的文化遗址一样,类别较为单一,主要包括石制品、骨角器和用火遗迹。

石器以石片石器为主,石核石器较少。原料有来自洞外河滩的脉石英、砂岩、石英岩、燧石等砾石,也有从几公里以外的花岗岩山坡上找来的水晶,其中以脉石英为最多。根据石料的不同,分别采用直接打击法、碰砧法和砸击法来打制石片。

其中,用砸击法产生的两极石核和两极石片,在全部石制品中占有很大比重,并构成北京直立人文化的一个重要特色。第二步加工多用石锤直接打击,以一面打制为主,并且绝大多数由破裂面向背面加工。

石器有砍砸器、刮削器、雕刻器、尖状器、石锤和石砧等多种类型。砍砸器的原料多为扁圆的砂岩或石英砾石,从一面或两面打出刃口而成。刮削器系用大小不同的石片加工而成,有盘状、直刃、凸刃、凹刃、多边刃等形状,是石器中数量最多的一类。尖状器和雕刻器数量不多,但制作比较精致,有的只有一节手指那么大小,制作程序和打制方法比较固定,反映出一定的技术水平。石锤和石砧是制作石器的工具。

以小型石器为主要成分的北京直立人石器,是华北旧石器时代两大文化传统之一的“周口店第1地点——峙峪系”的一个重要源头。这个文化传统自旧石器时代中期以后曾向中国的东北、西南等地区传播。

洞穴堆积中,有许多破碎的兽骨,其中以鹿类骨骼为多。在破碎的骨骼中有一部分是人工劈裂的,打击痕迹十分清晰,这可能是北京直立人利用动物骨骼制造工具所留遗物。例如,截断的鹿角根既粗壮又坚实,可以当锤子使用;截断的鹿角尖可以作挖掘工具。但这只是一种推测,因为不能排除原始人为了食取骨髓而砸碎动物骨骼的可能性。