古人類到達美洲的時間早于冰川融化

卡洛琳?格拉姆林+江韻

隨便問一個學生人類最初是如何到達美洲的，都會得到這樣一個答案：在第四紀冰期末期，他們穿過連接阿拉斯加和西伯利亞的陸地，沿著消融的冰川之間留下的通道，一路南下到達美洲。直到最近，科學家對此都沒有異議。但越來越多的證據表明，冰川融化后顯現的陸地，也就是所謂的“無冰走廊”，在人類定居美洲很多年以后才得以通行。那么，這條走廊是在何時成為人類可通行的一條路線的呢？一項最新研究考察了古代DNA，以及從湖泊沉積物中收集的花粉、植

物、動物的遺跡等，得出的答案是：大約在1.26萬年前。這就表明，最早期居民，包括來自克洛維斯文明時期的居民，一定是選擇了不同的路線來到美洲的。

“這真是一項條理清晰的開創性研究。”古生態學家史蒂芬·杰克遜說。他供職于美國地質調查局西南部氣候科學中心，位于亞利桑那州的圖森市，但并沒有參與這項研究。因為這項研究既要考察環境DNA（eDNA），又要關注傳統類型的數據，他說：“我們可能會因此學到更多關于如何詮釋數據的知識。”

長期以來，科學家一直認為人類曾經穿過一個叫作“白令吉亞” 的地區（即“白令陸橋”，如今已沉入白令海中）來到美洲。第四紀冰期時，這里海平面較低，曾是一塊陸地。但在此之后的歷史長河中，人類又是怎么遷徙到美洲的呢。

直到最近，大多數研究人員都認為最有可能南下的路線是“無冰走廊”（見地圖）。1.5萬至1.4萬年前，這里的冰川開始融化，這個時間數據與克洛維斯人活動的時間非常吻合。克洛維斯人以捕殺大獵物為生，大約在1.3萬年前就居住在美洲了。但是在過去的十幾年中，科學家又發現了更早的定居點，表明人類早在約1.5萬年前就曾遷徙至美洲。該項研究的合作者、哥本哈根大學古生態學家埃斯克·威勒斯萊夫認為，關鍵的問題是“無冰走廊”何時真正可以通行。他認為，人類在完成長約1500千米的旅程時，必有大獵物出沒。

為了了解“無冰走廊”的歷史，研究者考察了取自兩個湖泊的花粉、植物和九塊沉積物巖心中的動物化石。這兩個湖泊處于“無冰走廊”上最狹窄的地段，也就是走廊最后開通的那部分。它們都曾是一座史前冰川巨湖（名為和平湖）的遺跡，這個巨型湖覆蓋了冰川退去后的大部分區域。科學家從巖心中提取出了eDNA。eDNA來自植物葉片、幼根、動物糞便、尿液甚至皮膚細胞等，保留在土壤中。因為DNA帶電，能使沉積物顆粒互相結合，有助于保存，不會因時間久而降解。

所有數據放在一起便構成了一幅描繪走廊生態的細節圖，記錄了它從白雪皚皚的冰原到繁茂蔥翠的森林的演變過程。威勒斯萊夫說，在冰川退卻700年后，還沒有任何生命存在的跡象。接著，大約在1.26萬年前，草原植物如芳香類薔薇屬植物開始出現，緊接著出現了動物，如長毛象、北美野牛和長耳大野兔。大約1.24萬年前，麋鹿和駝鹿到來后，山楊和白楊等楊樹開始主宰這里。約1.16萬年前，走廊再次發生了演變，變成一片遍布云杉和松樹的北方森林。

但是，這項研究的作者認為，這一派生機對于1.5萬年前就已經遷徙至美洲的移民來說為時已晚，即使對1.3萬年前的克洛維斯人來說也太晚了。

威勒斯萊夫說，克洛維斯之前的人類和克洛維斯人可能選擇了那條所謂的沿海路線，這條路線帶領他們沿著北美洲西海岸一直南下，但目前這條路線的存在缺乏足夠的數據支持，值得商榷。他希望用eDNA去尋找他們遷徙的證據。“我們的觀點是，早在“無冰走廊”形成的幾千年前，這里有一座陸地橋，如今已被海洋淹沒，但仍有一些島嶼可能是那條路線的一部分。如果去考察一下這條路線上的巖心eDNA，做同樣的調查，結果一定會很有趣。”他說。

近來其他一些證據認為，到達美洲的最早期人類并不是穿過“無冰走廊”進入美洲的。例如，最近一項研究分析了被走廊隔開的南區野牛和北區野牛的線粒體DNA，結果表明，走廊開通的時間比先前研究顯示的時間要稍早一些，即1.3萬年前而不是1.26萬年前。關于這個時間，該研究的合作者、加拿大埃德蒙頓阿爾伯塔大學的地球學家杜安·弗雷澤說：“這個差別非常小。”

但我們在推測“無冰走廊”打開的時間時，在細節上就會出現爭議。野牛的線粒體DNA證明走廊開通時間比以前研究認為的時間稍早，這說明克洛維斯人很可能選擇了這條路線來到美洲。威勒斯萊夫質疑僅僅用一種生物體DNA來記載整個環境歷史的可靠性。但是弗雷澤提出了取自該地區的一些其他數據：在走廊最狹窄處發現的1.37萬年前的白楊樹和1.31萬年前的北美野牛殘跡，這些數據都表明走廊在更早的時候就適宜棲息了。

杰克遜指出，eDNA能夠提供強有力的證據，填補過去傳統古生態數據的許多空白。比如，有些樹（楊樹就是特別顯著的例子），即使它們真的曾經存在過，也很少有花粉記錄。eDNA為生存于某一區域的動植物群拍下了一幅快照，記錄了它們的活動，不論是跳入湖中的北美野牛還是在水中穿梭的梭子魚。但杰克遜補充說，eDNA古生態學研究仍是一個新領域，關于DNA如何在沉積

物中顯現，這些數據到底意味著什么，都還是尚未解決的問題。

弗雷澤對此持樂觀態度，在評價自己團隊的研究以及威勒斯萊夫的研究時，他說：“我們的觀點并不完全一致，但從科學的角度來看，這種不一致尤為重要。我希望它能推動未來的研究。”