泥河灣動物群化石新發(fā)現(xiàn)

李凱清 趙英華 焦洋

泥河灣動物群，即泥河灣早更新世化石哺乳動物群，不僅在中國，而且在東亞地區(qū)占有地質(zhì)古生物重要的學術(shù)地位。泥河灣動物群化石的科學調(diào)查由巴爾博（George B. Barbour）和桑志華（émile Licent）開始于1924年9月，同年，巴爾博率先發(fā)表了“泥河灣層”（Nihowan beds）的訂名，至今已經(jīng)有100年的歷史了，盡管泥河灣動物群的科學研究正式報告是1927年公布的。

泥河灣動物群最初于1927年巴爾博、桑志華和德日進（Pierre Teilhard de Chardin）報道發(fā)現(xiàn)7目33個種類，后來經(jīng)過進一步研究，1930年德日進和皮韋托（Jean Piveteau）確認為7目39個種類，其中包括10個新種，后來在1941年德日進和羅學賓（Pierre Leroy）對其做了一些修訂。目前在泥河灣盆地（桑干河盆地）下更新統(tǒng)出現(xiàn)了更多的化石哺乳動物種類，遲振卿和衛(wèi)奇已經(jīng)整理出9目至少125個種類。

新化石地點2023年探坑化石分布情景

機遇青睞有心追逐

2023年夏天，河北泥河灣自然保護區(qū)管理中心根據(jù)東谷它村民白瑞花提供的線索在泥河灣盆地鹿角梁化石地點新發(fā)現(xiàn)一批早更新世較為少見的哺乳動物化石，為泥河灣動物群增添了相當寶貴的化石研究材料。

鹿角梁化石地點，分布在泥河灣盆地東北端河北省陽原縣大田洼鄉(xiāng)官廳村西北側(cè)的鹿角梁，位于目前泥河灣盆地發(fā)現(xiàn)年齡最老的黑土溝遺址SW70°約91米處，其地理坐標為40°13′01″N，114°339′26″E，海拔高約910.6-911.7米。其地層高于小長梁遺址層位2.9米，年齡可能接近150萬年。

在泥河灣盆地當前已知時代最老的黑土溝遺址就是白瑞花一家發(fā)現(xiàn)的。2023年，我們在黑土溝化石地點進行地質(zhì)勘探時，白瑞花在經(jīng)過鹿角梁時發(fā)現(xiàn)了零星化石，并追蹤到化石脫落的原生層位，經(jīng)過仔細踏勘，確認地層里還有不少化石，立即布置一個地質(zhì)探坑，在地層露頭剖面橫向(東西)5米進深(南北)2米，去覆蓋土層3.1米（北緣）-6.7米（南緣）。可見化石層最大厚度0.74米，分布在大小不等的三個部位且彼此不相連接，其面積分別為1.6平方米、0.28平方米和0.16平方米，總計2.04平方米。

經(jīng)過探坑勘察，鹿角梁的化石集中分布在膠結(jié)不很堅實的灰色粉砂質(zhì)黏土和棕色黏質(zhì)粉砂土層中，其地層明顯遭受過擾動，化石埋藏相當破碎。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所衛(wèi)奇研究員說，他在泥河灣盆地考察研究52年來，從來沒有見過哺乳動物化石這么密集，也從來沒有見過其化石這么破碎。化石的埋藏非常不理想，簡直可以用很糟來形容，化石不僅本身大多呈粉碎狀，而且異常疏松。但是我們在野外采掘過程中應用可行的化學加固處理技術(shù)，得到的收獲是令人滿意的，我們不僅發(fā)現(xiàn)了真象的11枚臼齒以及3段門齒，還發(fā)現(xiàn)了板齒犀的8枚臼齒以及掌骨或蹠骨的前端部分。在化石清理過程中，收集了伴隨的全部石塊，發(fā)現(xiàn)其中有人工制品，誠然，在泥河灣盆地古人類的工具不為鮮見，但是古人類的遺骸就是難以露面。

草原猛犸象的故鄉(xiāng)

出土的草原猛犸象臼齒化石

在泥河灣盆地，真象化石較為常見，但在鹿角梁化石地點不大范圍里竟然出現(xiàn)這么多象的牙齒化石，出現(xiàn)的密集頻率實為罕見。鹿角梁的象臼齒化石，經(jīng)中國科學院古脊椎動物與古人類研究所金昌柱研究員通過照片判斷，初步鑒定為草原猛犸象（Mammuthus trogontherii）。泥河灣發(fā)現(xiàn)的早更新世草原猛犸象和納瑪古菱齒象其種均為目前發(fā)現(xiàn)的最早化石記錄，所以，現(xiàn)在我們有理由籠統(tǒng)地說，泥河灣盆地不僅是納瑪古菱齒象的起源地，而且也是草原猛犸象的故鄉(xiāng)。鹿角梁化石地點出土的完整右上第三臼齒（LJL-X01），由16個齒板組成，齒板頻率為5-6，只有7個齒板被磨損，應該屬于壯年個體。這枚臼齒咬面前后長257.5mm，左右寬91.3 mm，琺瑯質(zhì)厚度5-6mm，其齒板數(shù)比泥河灣盆地錢家沙洼象頭山發(fā)現(xiàn)的草原猛犸象象頭化石上第三臼齒12個齒板要多，但發(fā)現(xiàn)的門齒化石其彎曲度卻與其較為相近，倘若切割橫截面，其施氏角應該小于90°。1972年在泥河灣村上沙嘴出土的納瑪古菱齒象化石頭骨，其第三上臼齒的齒板數(shù)有18.5-19.5個，齒板頻率為5.5-5.6，琺瑯質(zhì)厚2.7mm。很顯然，泥河灣盆地發(fā)現(xiàn)的納瑪古菱齒象和草原猛犸象的牙齒變異很值得專門深入研究。鹿角梁的LJL-X02號標本可能是一枚右下第一臼齒，有7.5個齒板，其齒板咬面酷似納瑪古菱齒象的特征，化石發(fā)現(xiàn)表明，這兩種象畢竟在泥河灣盆地曾經(jīng)是同時存在過。由此可見，泥河灣盆地發(fā)現(xiàn)的真象單個臼齒化石研究，存在一定難度，中國古哺乳動物學元老周明鎮(zhèn)生前說過，象的鑒定最好的是頭骨，但發(fā)現(xiàn)的化石材料常常是零星的牙齒。

裴氏板齒犀化石之家

鹿角梁發(fā)現(xiàn)的板齒犀牙齒化石其數(shù)量之大，是2023年化石勘探的重要看點。經(jīng)中國科學院古脊椎動物與古人類研究所董為研究員根據(jù)照片初步鑒定，其板齒犀牙齒化石屬于裴氏板齒犀。

泥河灣動物群中的裴氏板齒犀在1927年的報道中只有作為犀不定屬（Rhinoceridgen.indet）的一些肢骨化石，1930年重新確定為板齒犀不定種（Elasmotheriussp.），記述的材料沒有牙齒化石，只有橈骨近端和掌骨等4件肢骨。1958年周明鎮(zhèn)將其歸于裴氏板齒犀（Elasmotherius peii），視為中更新世的產(chǎn)物，但黃萬波和計宏祥在1984年將其作為早更新世的化石描述。2014年，同號文等主張廢除“古板齒犀”種名，建議中國目前發(fā)現(xiàn)的第四紀真板齒犀全部歸于裴氏板齒犀一個物種，其時代為早更新世。這樣，鹿角梁發(fā)現(xiàn)的板齒犀無疑是屬于裴氏板齒犀。

出土的裴氏板齒犀臼齒化石

目前，在中國發(fā)現(xiàn)的第四紀板齒犀化石地點分布在山西晉南和泥河灣盆地及其周邊，過去發(fā)現(xiàn)的有關化石地點有泥河灣盆地的河北陽原下沙溝（？）和山神廟咀與黑土溝、山西平陸和芮城西侯度以及天鎮(zhèn)辛窯子以及還有一個不明產(chǎn)地，其報道的有關牙齒化石僅有20來個，鹿角梁化石地點2023年一次小規(guī)模探坑勘察就發(fā)現(xiàn)8枚牙齒，如果與山神廟咀和黑土溝發(fā)現(xiàn)的牙齒化石加起來就有19枚，化石發(fā)現(xiàn)表明，泥河灣盆地是裴氏板齒犀當前的化石主要產(chǎn)地，列為裴氏板齒犀化石之家也當之無愧。無疑，泥河灣盆地也是研究裴氏板齒犀演化以及生態(tài)環(huán)境變化不可忽視的重要場所。

無知是科學探索的最高境界

河北泥河灣國家級自然保護區(qū)管理中心與相關領域?qū)＜议L期合作，其科學活動始終是在有關專家參與下進行的，而且是常常由持有不同觀點意見的專家參加。

鹿角梁化石地點除了發(fā)現(xiàn)草原猛犸象和裴氏板齒犀外，還有三門馬的零散牙齒和殘破肢骨、犀牛的牙齒殘片和零星肢骨、野牛的殘破肢骨和羚羊的角心殘段，具有鑒定意義的骨化石實在很少。在料想中的意外收獲是這里發(fā)現(xiàn)了人類遺跡，已經(jīng)鑒別出石制品34件，包括修理品2件、石片18件、石核5件和斷塊9件，另外還有大大小小的礫石46件。我們從20多箱不計其數(shù)的化石碎塊中檢查出1件帶有切痕的骨片1件有牙痕的骨片。

根據(jù)巖相判斷，鹿角梁化石地點分布在泥河灣盆地“大同湖”的湖濱，其位置常常被湖水淹沒，發(fā)現(xiàn)的化石表明，這里可能是大型動物喝水的場所。發(fā)現(xiàn)的舊石器與帶切痕的骨片和帶咬痕的骨片，說明人類在這里制作過食物，食肉動物也光顧過。這里的礫石不可能由自然營力帶來，只有人類攜入的一種可能。其實際的生態(tài)環(huán)境情況，我們能認知的只有這么一點點。

鹿角梁地點的化石為什么這么多？為什么又這么破碎？其破碎化石保留原始骨骼狀態(tài)的極為稀少，牙齒化石大多也不完整，有的象牙齒板產(chǎn)生錯位，這與化石形成的埋藏存在邏輯悖論，是否是古人類采集的更早時期的化石？也就是說，鹿角梁石器的主人是泥河灣盆地化石的最早采集者？那帶切痕的骨片是什么時期的？發(fā)現(xiàn)的草原猛犸象和裴氏板齒犀以及馬的牙齒全部是單個的，這是為什么？牙齒，不論是不是化石，肯定不可能是人類的食物選擇目標，也不可能是食肉動物的啃食對象，它們是人類作為玩物收集的？怎么解釋？其“密碼”在哪里？應該如何“揭秘”？在泥河灣盆地考察研究52年的衛(wèi)奇老先生說：“不知道！我感覺對泥河灣的了解越來越無知！”誠然，在無止境的科學探索中，不知道什么比知道什么更重要。古希臘哲學家蘇格拉底（公元前469-399）有句名言：“我唯一所知的是我一無所知”，所以，無知應該是科學探索的最高的境界。

衛(wèi)奇提出“中國的一二百萬年看泥河灣”，這樣泥河灣的定位較為客觀，因為，目前世界上發(fā)現(xiàn)的早更新世舊石器遺址不到100處，而泥河灣盆地就發(fā)現(xiàn)了50多處，中國報道的有關遺址其他地方還有山西省芮城縣西侯度、陜西省藍田縣公王嶺和上陳、重慶市巫山縣龍骨坡、安徽省繁昌縣人字洞、湖北省建始縣龍骨洞和云南省元謀縣上那蚌，除了公王嶺和上那蚌外其他的年齡均報道超過了200萬年。前些年，余秋雨說過：二十年看深圳，一百年看上海，一千年看北京，三千年看陜西，五千年看山西。那么說中國的一二百萬年看泥河灣，將小小的泥河灣提升到與北京和上海同等可觀量級，對于泥河灣的定位實實在在已經(jīng)無比高大上了。

眾所周知，人類的起源地隨著考古發(fā)現(xiàn)一直在不停地變化著，在1926-1959年間中國北京周口店（1958年由河北省劃歸于北京市）五六十萬年前的”北京人”是人們視線的焦點，1959年報道發(fā)現(xiàn)180-190萬年前的“東非人”化石及其舊石器便轉(zhuǎn)移到坦桑尼亞奧杜威峽谷(Olduvai Gorge)，1997年報道發(fā)現(xiàn)250-260萬年前的古納（Gona）舊石器遺址又轉(zhuǎn)移到埃塞俄比亞哈達地區(qū)，2015年報道肯尼亞洛美克維3（Lomekwi 3）遺址的石制品達到了330萬年，這是目前發(fā)現(xiàn)最早的舊石器，而且2000年已經(jīng)報道在肯尼亞發(fā)現(xiàn)了600多萬前的原初人圖根種化石。泥河灣盆地目前發(fā)現(xiàn)最早的黑土溝遺址僅有190多萬年，200萬年前的人類遺跡仍然還在探索之中。泥河灣盆地作為東方人類最早的發(fā)源地也只是一種美好的愿望，目前尚缺少相關考古證據(jù)的支持。顯而易見，科學普及與文旅開發(fā)必須恪守實事求是的科學底線。