中國社科院考古研究所5小時(shí)前
摘要:狹義(或經(jīng)典)泥河灣動(dòng)物群主要產(chǎn)自桑干河北岸的下沙溝村周邊,化石來(lái)源于不同地點(diǎn);該動(dòng)物群被作為我國北方早更新世的代表,但其絕對年代一直飽受爭議,最新古地磁測年數據是2.2-1.7MaBP。由于受河流及斷層切割影響,泥河灣盆地內部不同區域尤其是桑干河兩岸的地層對比,一直是個(gè)科學(xué)難題,其根本原因在于長(cháng)期以來(lái)在桑干河南岸未發(fā)現重要化石點(diǎn)。最近,在桑干河南岸的岑家灣臺地發(fā)現了山神廟咀化石點(diǎn),目前已在此地點(diǎn)做過(guò)9次正規發(fā)掘,出土哺乳動(dòng)物化石1526件,鑒定出25個(gè)種(含未定種),其中23種屬于狹義泥河灣動(dòng)物群的成員。由此看出,山神廟咀動(dòng)物群的時(shí)代應當與狹義泥河灣動(dòng)物群的時(shí)代接近,其地質(zhì)年代應當不晚于1.7MaBP。山神廟咀遺址與小長(cháng)梁遺址隔溝相望,但其化石層稍高于小長(cháng)梁文化層;山神廟咀動(dòng)物群的研究結果還表明,小長(cháng)梁遺址年代要比先前所測得的1.36MaBP要早;小長(cháng)梁周邊的史前遺址的地質(zhì)年代應當再做深入研究。小長(cháng)梁地區的泥河灣層底部普遍存在礫石層,但其出現的水平位置以及礫石在分選和磨圓程度等方面都各不相同。調查清楚不同剖面中底礫層的分布狀況及其性質(zhì),將會(huì )對本地區地層對比研究以及推斷當時(shí)泥河灣盆地的古環(huán)境都將具有十分重要意義。
1 前言
泥河灣盆地最初是以發(fā)現于桑干河北岸下沙溝地區的經(jīng)典泥河灣動(dòng)物群或稱(chēng)“狹義泥河灣動(dòng)物群”而出名,長(cháng)期以來(lái),該動(dòng)物群被視為中國北方早更新世動(dòng)物群的代表。近幾十年來(lái),泥河灣盆地的地層古生物及舊石器考古工作熱點(diǎn),卻在桑干河南岸的岑家灣臺地 (Cheng-chia-wan platform) 或稱(chēng)大田洼臺地周邊,諸如小長(cháng)梁、東谷坨、馬圈溝及山神廟咀等地(圖1);這兩個(gè)區域不僅隔河相望,而且存在地層斷裂現象。因此,桑干河南、北兩岸之間的生物地層對比一直是學(xué)界難題。主要原因在于桑干河南岸一直未發(fā)現化石比較豐富多樣的地點(diǎn),而山神廟咀化石點(diǎn)的發(fā)現填補了這項缺失。山神廟咀化石點(diǎn)化石豐富且種屬多樣;該化石點(diǎn)位于官廳村北側,與小長(cháng)梁隔溝相望(圖2:A);其地理坐標為40°13′07.9”N,114°39′56.5”E,化石富集層頂面的高程是914.23m。
目前已在山神廟咀動(dòng)物群中鑒定出25個(gè)屬種,其中23種屬于狹義泥河灣動(dòng)物群的成員,這是迄今在泥河灣盆地桑干河南岸發(fā)現的單一地點(diǎn)中化石屬種最為多樣、與狹義泥河灣動(dòng)物群最為相似的動(dòng)物群,這給桑干河兩岸的各化石點(diǎn)及舊石器遺址的對比研究提供了重要佐證。值得說(shuō)明的是,山神廟咀化石點(diǎn)還發(fā)現了烏鴉化石(Corvus sp.),這是目前我國境內烏鴉化石的最早發(fā)現記錄。
2 發(fā)掘及地層調查工作
山神廟咀化石點(diǎn)的發(fā)掘工作先后進(jìn)行了9次(2006-2008,2011,2015-2019),共發(fā)掘180個(gè)探方(1×1m)(圖3),共獲得登記在冊的哺乳動(dòng)物化石1526件。其中,2009年做了地層剖面測繪;2012-2013年挖掘了探槽,旨在探查化石層的延伸情況及泥河灣層的底界(圖4)。
山神廟咀化石點(diǎn)位于先前發(fā)現的舊石器點(diǎn)的西南側數十米處,前者位于滑坡的墜落一側,后者處于未擾動(dòng)一側,但地層序列保持穩定(圖2:B);前者化石富集層的高程比后者低約4.3m(圖4:A)。鑒于該滑坡的落差高4.7m或者4.275m(本文作者所測),由此可推斷,兩個(gè)發(fā)掘面基本處于同一層位,即黃色黏土質(zhì)細砂-粉砂層;山神廟咀化石點(diǎn)與舊石器點(diǎn)為同一遺址,可以統稱(chēng)為山神廟咀遺址。在山神廟咀遺址的地層剖面中,泥河灣層上覆在侏羅系髫髻山組的凝灰質(zhì)礫巖之上。角礫層位于主化石層以下約6.2m處,角礫毫無(wú)分選、大小混雜、磨圓程度較低(圖5:B’)。
山神廟咀遺址與小長(cháng)梁遺址最為接近(圖3)。山神廟咀遺址含舊石器地層為棕黃色細砂層,與小長(cháng)梁文化層2.7m上方的棕黃色細砂層大致相當。小長(cháng)梁遺址A區文化層之下的地層依次是:灰綠色細紋層-灰綠色層上部含黃色細沙層-灰色粉砂含鈣質(zhì)結核層-紅色粉砂黏土層-底礫層。山神廟咀遺址的下部地層序列與此相似,不同點(diǎn)如下:1)底礫層的出現位置比小長(cháng)梁高出3m多;2)紅色層較小長(cháng)梁??;3)兩次探溝發(fā)掘以及一次擴方,均在主化石層下方發(fā)現零星化石,直到接近底礫層;而小長(cháng)梁化石出現在底礫層之上8.7m處。本項目所測的山神廟咀化石層的高程比小長(cháng)梁A區文化層低0.63m,但比B區高出0.51m??紤]到滑坡的影響,可以推斷山神廟咀遺址比小長(cháng)梁遺址層位稍高、時(shí)代稍晚。
在山神廟咀遺址東北方向數百米處的照坡,早在1994年就發(fā)現有化石及舊石器。2011年,應同號文邀請,袁寶印在對山神廟咀遺址周邊進(jìn)行地層調查對比時(shí)發(fā)現了照坡的“石鋪地面”,并同時(shí)關(guān)注到葡萄園遺址泥河灣層中的大卵石。2012年,袁寶印在照坡正式開(kāi)展發(fā)掘。照坡的“石鋪地面”處于泥河灣層與下伏的前寒武系之間,其巖性應當與后者一致;但礫石層之上很快就堆積了粉砂和黏土的交互層。照坡“石鋪地面”的高程比山神廟咀化石層底面高出1.48m。
盡管山神廟咀遺址化石層與小長(cháng)梁及照坡遺址的文化層基本上處于同時(shí)代,但3處遺址的底礫層出現在不同高程(圖5)。山神廟咀底礫層位于化石層之下約6.2m處,小長(cháng)梁A區的底礫層則在化石層之下約8m處(圖6),照坡的底礫層就是文化層和化石層。由此看來(lái),小長(cháng)梁地區泥河灣層的底界(底礫層)并非等時(shí)的,而是根據基巖地形有所起伏。
3 山神廟咀哺乳動(dòng)物化石補記
在山神廟咀動(dòng)物群中,已被發(fā)表的屬種有:直隸狼 Canis chihliensis、草原猛犸象 Mammuthus trogontherii、泥河灣披毛犀 Coelodontanihowanensis、裴氏板齒犀 Elasmotherium peii、布氏真枝角鹿 Eucladoceros boulei 及古中華野牛 Bison palaeosinensis。對馬科及小型??苿?dòng)物化石的研究正在進(jìn)行中,而對貓型亞目的食肉動(dòng)物及豬科動(dòng)物化石的研究正在籌劃之中。除上述屬種之外,本文將對其它零星出現的化石做如下簡(jiǎn)要記述。
牙齒符號:I: incisor (門(mén)齒); M: molar (臼齒); P: premolar (前臼齒); 大寫(xiě)字母代表上牙,小寫(xiě)字母代表下牙。
哺乳動(dòng)物綱 Mammalia Linnaeus, 1758
兔形目 Order Lagomorpha Brandt, 1885
鼠兔科 Family Ochotonidae Thommas, 1897
擬鼠兔屬 Ochtonoides Teilhard de Chardin et Young, 1931
復齒擬鼠兔 Ochotonoides complicidens (Boule et Teilhard de Chardin, 1928)
右前頜骨帶I1-2 (V 26905.1) (圖7: 2a-2c)、右上頜骨帶P2-M2 (V 26905.2) (圖7: 3)、右下頜骨帶p3-m3 (V 26905.3) (圖7: 4a-4d)及左下頜骨帶i3-m3(V 26905.4) (圖7: 5a-5d)。

復齒擬鼠兔總體要比鼠兔屬大;p3下前邊尖頰側有深的褶溝,造成頰側有4個(gè)棱柱(colonette)(圖7:4d和5d)而非鼠兔屬的3個(gè)(圖7:6e)。P2-M2長(cháng)度為12.3mm;p3-m3長(cháng)度為11.1-12.3mm,稍大于甘肅慶陽(yáng)的模式標本,但在復齒擬鼠兔的變異范圍之內。
鼠兔屬 Ochotona Link, 1795
楊氏鼠兔 Ochotona youngi Erbajeva et Zheng, 2005
左下頜骨帶 i1 和 p3-m3 (V 26906) (圖 7: 6a-6d)。
楊氏鼠兔明顯比復齒擬鼠兔要小,p3-m3長(cháng)度為7.9mm;p3下前邊尖頰側無(wú)褶溝,頰側有3個(gè)棱柱(圖7:6e)。在楊氏鼠兔模式標本的變異范圍內,與馬圈溝的特征及大小相若。
嚙齒目 Rodentia Bowdich, 1821
跳鼠科 Dipodidae Fischer de Waldheim, 1817
五趾跳鼠 Allactaga Cuvier, 1836
西伯利亞五趾跳鼠 Allactaga sibirica (Forster, 1778)
1 件幾乎完整的后炮骨(愈合的II+III+IV 蹠骨),近端和遠端結構均保存完好 (V 26907) (圖 7:1a-1c);除遠端分叉之外,第II+III+IV完全愈合;第III蹠骨最長(cháng),第II和第IV蹠骨長(cháng)度相若;最大長(cháng)度約50mm。從近端關(guān)節面看,第IV蹠骨面積最大,第II蹠骨最??;第III和第IV蹠骨之間有一溝谷;第II蹠骨后端變?yōu)榧毤範畈⑴c第IV蹠骨后內角相接。后視可以看到在第IV蹠骨近端后側面存在一很小的關(guān)節面,應當是與第V蹠骨的接觸面;在第II蹠骨近端后側面的約7mm處有一突起,應當是與第I蹠骨的關(guān)節處。每個(gè)蹠骨遠端掌側各有一個(gè)中矢隆。上述特征與Moore et al.所描述的西伯利亞五趾跳鼠一致,大小也與Teilhard? de? Chardin? and? Piveteau?(1930;?text-fig.?36) 描述的下沙溝Allactaga cf. annulata 化石接近,后者的遠端破損,殘存長(cháng)度約為 45 mm。該種名為Allactaga sibirica 的晚出同物異名。
泥河灣馬圈溝III 也有五趾跳鼠(未定種) (Allactaga sp.) 發(fā)現,但只有單個(gè)牙齒,而無(wú)蹠骨,因此難以進(jìn)一步比較。
長(cháng)鼻目 Proboscidea Illiger, 1811
真象科 Family Elephantidae Gray, 1821
猛獁象屬 Mammuthus Brookes, 1828
草原猛犸象 Mammuthus trogontherii (Pohlig, 1885)

有 1 件幾乎完整的橈骨 (V 18010.89) (圖 8:1a-1d),總長(cháng)度為691mm,該長(cháng)度是已知草原猛犸象化石中最短小的。鑒于其遠端骨骺尚未愈合,可能代表未發(fā)育完全的雌性青年個(gè)體;但也不能排除早期類(lèi)型本身個(gè)體就小,因為泥河灣被認為是草原猛犸象的發(fā)源地;按照進(jìn)化規律,在一個(gè)種系演化中,越是早出現的類(lèi)型,其體型越??;先前報道的在泥河灣發(fā)現的草原猛犸象化石材料在同種類(lèi)中也是偏小的,例如馬圈溝的M3和山神廟咀的肱骨及橈骨等。
偶蹄目 Artiodactyla Owen, 1848
駱駝科 Camelidae Gray, 1821
副駝屬 Paracamelus Schlosser, 1903
巨副駝 Paracamelus gigas Schlosser, 1903
山神廟咀發(fā)現一駱駝蹠骨,缺失遠端部分。殘存長(cháng)度為 350 mm (V 26909.1) (圖 8: 2a-2c),近端橫寬為 75.1 mm,近端前后徑為 60.4 mm,其特征和大小與榆社及周口店的巨副駝 Paracamelus gigas 十分接近,但稍小。
副駱駝屬早在晚中新世就已出現,在我國可以延續到中更新世,但其化石記錄主要出現于早更新世的泥河灣盆地和榆社盆地。該屬的最主要特征是其碩大的身軀;此外,跗骨更扁、脛骨遠端的腓骨槽較淺、蹠骨近端后突的后側面有一明顯縱溝。山神廟咀的蹠骨與副駱駝的蹠骨特征完全一致。
應當說(shuō)明的是,2014 年在泥河灣石溝遺址附近發(fā)現1 件大型食草類(lèi)的殘破下頜骨(V 26909.2) (圖8:3a-3b),由于牙齒磨耗太深,冠面結構不清,下頜體又受壓變形,當時(shí)被誤鑒定為古麟?,F在看來(lái),該標本很可能也是巨副駝,但明顯比河南澠池的巨副駝要大;前者p3-m3(p3齒冠殘破)長(cháng)度為205mm,而后者的相應長(cháng)度為188mm;盡管石溝標本與有些古長(cháng)頸鹿類(lèi)的齒列長(cháng)度最為接近,但鑒于長(cháng)頸鹿類(lèi)動(dòng)物頰齒寬/長(cháng)比值較大、釉質(zhì)層表面較為粗糙;且真正的大型古長(cháng)頸鹿類(lèi)未能延續到更新世;雖說(shuō)在泥河灣盆地大南溝曾發(fā)現過(guò)古麟化石,但其牙齒要小很多;因此把石溝標本歸入巨副駝較為合適。
鹿科 Cervidae Gray, 1821
日本鹿屬 Nipponicervus Kretzoi, 1941
秀麗日本鹿 Nipponicervus elegans (Teilhard de Chardin and Piveteau, 1930)
鹿類(lèi)在狹義泥河灣動(dòng)物群中化石數量最多,屬種最多樣,但也是分類(lèi)問(wèn)題最多的類(lèi)別。究其原因,一是當年發(fā)掘的材料絕大多數未得到詳細研究;二是對有些屬種的鑒定缺乏足夠的材料支撐,例如雙叉麋鹿只鑒定出角,而對其頭骨和齒列及頭后骨骼幾乎是一無(wú)所知。當年那批未曾做出詳細鑒定的鹿類(lèi)標本,主要保存在天津自然博物館和法國自然歷史博物館。
1930年,Teilhard de Chardin and Piveteau 建立一新種 — 秀麗黑鹿 Cervus (Rusa) elegans,但歸入該種的化石樣式多變。鹿角依據大小及角枝狀況被分為3類(lèi):A、B和C類(lèi)(圖8:7-9),其中B類(lèi)和C類(lèi)角型有可能代表不同于3枝型水鹿的其它大中型鹿類(lèi);牙齒依據大小可分為兩類(lèi):中小型(可與A型鹿角匹配)和大型(可與C型鹿角匹配);炮骨也可依據大小分為3類(lèi):小型、中型和大型。因為秀麗黑鹿眉枝分叉位置較高,與3枝型的水鹿(Rusa)和軸鹿(Axis)都不同,有人曾將泥河灣的秀麗黑鹿(主要是A型鹿角)歸入歐洲的假達瑪鹿(Pseudodama) 和東亞的日本鹿 (Nipponicervus)。就目前的認識來(lái)看,當年被 Teilhard de Chardin and Piveteau 歸入秀麗黑鹿的鹿角、頭骨、下頜骨及炮骨(III+IV掌蹠骨)等很可能包含了不同屬種,至少在大型牙齒中,有的下頜頰齒列長(cháng)度可達130-145?mm?(NIH?134)(Teilhard?de?Chardin?and?Piveteau,1930:?text-fig.22)(圖8:12),這類(lèi)頜骨不僅牙齒大,下頜水平支也明顯較厚,這些都符合布氏真枝角鹿的特征;此外,有些炮骨的長(cháng)度也在布氏真枝角鹿的變化范圍。即使在被歸入中小型鹿類(lèi)的牙齒中,其下頰齒列長(cháng)度也在112-130mm。就目前所知,長(cháng)度在130mm及其以上的下頰齒列應當屬于個(gè)體很大的鹿類(lèi)。因此,被原作者歸入中小型黑鹿的下頜骨 (Teilhard de Chardin and Piveteau, 1930: Pl X-1)(圖 8: 11)也應當屬于大型鹿類(lèi)。不過(guò),該標本上的p4因其前后谷都不封閉而稍不同于布氏真枝角鹿和雙叉麋鹿,但隨著(zhù)進(jìn)一步磨耗,后谷將很快封閉。因此,該標本與布氏真枝角鹿的最為接近。在天津自然博物館館藏標本中,有些未詳細鑒定的鹿類(lèi)下頜骨(標本THP16.875),可能屬于雙叉麋鹿(圖8:10)。該標本不僅齒列長(cháng)度稍小,且齒柱和前外齒帶都不發(fā)育,最主要的是p4的前后谷都封閉,m3第三葉自下而上明顯收縮,上述特征與布氏真枝角鹿的有所不同。
長(cháng)期以來(lái),化石鹿類(lèi)動(dòng)物主要依據鹿角的形態(tài)和大小來(lái)分類(lèi),但因為鹿角的發(fā)育受性別和年齡的影響很大,這種分類(lèi)方法曾遇到不少質(zhì)疑。最近有學(xué)者提出,鹿角是研究鹿類(lèi)動(dòng)物分類(lèi)和演化的可靠證據。因此,早先被歸入秀麗黑鹿的3種鹿角,既可能是代表3種不同的鹿,也可能代表同一種鹿的三個(gè)不同年齡階段。如果能將鹿角和齒列結合研究,得出的結論會(huì )更可靠些。若僅就牙齒大小來(lái)判斷鹿類(lèi),狹義泥河灣動(dòng)物群中的鹿類(lèi)動(dòng)物主要是大型鹿類(lèi),中小型鹿類(lèi)很少。但中小型掌蹠骨的存在表明,除過(guò)布氏真枝角鹿和雙叉麋鹿等大型鹿類(lèi)外,泥河灣動(dòng)物群中的確存在中型鹿類(lèi),只是這種鹿類(lèi)的化石記錄不夠完善。
從角基長(cháng)度來(lái)看,山神廟咀出土的一段鹿角(V26910)(圖8:4),其角基長(cháng)度(從角節到第一岔口距離)為74mm,遠小于布氏真枝角鹿和雙叉麋鹿的角基長(cháng)度。在大小和特征方面都與 Teilhard de Chardin and Piveteau鑒定的秀麗黑鹿角型 A 最為接近,后者的角基長(cháng)度為76 mm。
雙叉麋鹿 Elaphurus bifurcatus Teilhard de Chardin and Piveteau, 1930
有 1 枚下第三臼齒 (V 26911.1) (圖8:6a-6b),其長(cháng)×寬為33.3×16.2mm,稍小于布氏真枝角鹿。此外,該牙齒缺失前外齒帶和齒柱,第三葉自下而上明顯收縮,這些特征都與布氏真枝角鹿不同,與本文歸入雙叉麋鹿的THP16.875標本(圖8:10)一致。
山神廟咀發(fā)現的1 件鹿類(lèi)掌骨(V 26911.2) (圖8:5a-5b),總長(cháng)為236.3mm;近端寬40.4mm,近端前后徑26.9mm;遠端寬42.4mm,遠端前后徑26.0mm;中段寬27mm,中段前后徑21mm。其長(cháng)度在中型鹿類(lèi)葛氏斑鹿的掌骨變異范圍(221-243mm),而泥河灣的下頰齒列長(cháng)度超出葛氏斑鹿的變異范圍(97-108mm)。因為現生麋鹿的下頰齒長(cháng)度為123.4-128mm,對應的掌骨長(cháng)度為235-240mm,而山神廟咀發(fā)現的鹿類(lèi)掌骨長(cháng)度在此范圍之內。因此,本文暫將此掌骨歸入雙叉麋鹿。
4 山神廟咀動(dòng)物群組成及其與狹義泥河灣動(dòng)物群對比
目前已在山神廟咀化石點(diǎn)出土化石中鑒定出25種(含未定種)哺乳動(dòng)物(表1),其中23種是狹義泥河灣動(dòng)物群的成員。鑒于狹義泥河灣動(dòng)物群的發(fā)現和發(fā)表時(shí)間較為久遠,目前就其化石來(lái)源、出土的具體地點(diǎn)和層位、分類(lèi)及年代等問(wèn)題仍存在諸多疑點(diǎn),下面將對其做一簡(jiǎn)單梳理。


1923 年,泥河灣動(dòng)物群的化石引起專(zhuān)業(yè)人員關(guān)注。一個(gè)農民和法國傳教士樊尚或稱(chēng) “文森特”(ErnestVincent) 均給英籍學(xué)者巴爾博 (George Brown Barbour) 看過(guò)據說(shuō)是發(fā)現于桑干河盆地的東城(TungCheng) 附近的化石標本。巴爾博對桑干河盆地進(jìn)行了短暫考察,并首次使用了“泥河灣層”(Nihowan beds) 和“土洞層”(T’utung beds) 這些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。在之后幾年中,樊尚神父對桑干河的自然現象做了一系列觀(guān)察并發(fā)表了文章。1924 年,巴爾博和法國博物學(xué)家兼神父桑志華 (émile Licent) 分別對泥河灣盆地進(jìn)行了考察,發(fā)現少量化石,包括犀牛、牛、象及鹿類(lèi)的碎骨片(其中后兩種是由樊尚神父發(fā)現)。1925年,兩人又對泥河灣盆地進(jìn)行了聯(lián)合考察。狹義泥河灣動(dòng)物群的主要化石發(fā)現于這一年。而桑志華同年內三次對泥河灣進(jìn)行考察和發(fā)掘,獲得大量標本。1926年,桑志華與德日進(jìn)(Pierre Teilhard de Chardin) 到泥河灣考察地層并采集化石?!吨袊嗪訛巢溉閯?dòng)物化石》(Les Mammifères Fossiles de Nihowan (Chine)) 一書(shū)所記述的化石材料均為以上三年所采集,書(shū)中所記述標本現今主要館藏于天津自然博物館和法國自然歷史博物館,少量保存于中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所。值得說(shuō)明的是,館藏于法國自然歷史博物館的泥河灣標本中,絕大多數標本上都標有1927-13字樣,個(gè)別標本上有1926字樣。但就文獻記錄而言,1927年并未開(kāi)展發(fā)掘工作。因此,本文第一作者推測,法國館藏標本上標記的“1927”字樣很可能是指1927年發(fā)表的泥河灣發(fā)掘簡(jiǎn)報所涉及標本。1929年,桑志華最后一次考察泥河灣,并發(fā)現大量哺乳動(dòng)物化石,這批化石現今保存于天津自然博物館;目前,只有部分標本得到研究。
遺憾的是《中國泥河灣哺乳動(dòng)物化石》一書(shū)并未提供有關(guān)發(fā)掘地點(diǎn)和化石層位的詳細記錄。由于該動(dòng)物群的化石采集工作分多次進(jìn)行,產(chǎn)出地點(diǎn)和層位不一,導致該動(dòng)物群的來(lái)源,即究竟是產(chǎn)出于單一地層單元的動(dòng)物群還是一個(gè)混雜動(dòng)物群,一直飽受質(zhì)疑??上驳氖?,近些年來(lái)對這一問(wèn)題的考證取得了新的進(jìn)展;首先是通過(guò)對動(dòng)物群的分析并與歐洲有關(guān)動(dòng)物群的對比,邱占祥認為未發(fā)現有不同時(shí)代動(dòng)物混雜一起的現象;這表明由Teilhard de Chardin and Piveteau所報道的狹義泥河灣動(dòng)物群,應當是一個(gè)有特定時(shí)代含義的動(dòng)物群;狹義泥河灣動(dòng)物群化石主要產(chǎn)自泥河灣層的中、下部。其次,我們還可以從早期的發(fā)掘報告中再尋找當年野外工作的有關(guān)信息。在發(fā)掘報告中,Barbour et al.將泥河灣盆地的新生代晚期堆積(泥河灣組Nihowan Formation)劃分為5層,自下而上依次為:1)紅黏土,2)砂礫層,3)中部砂及黏土層,4)上砂礫層,5)白色泥灰層,其中第3層 (intermediate sands and clay) 是化石富集層。該報告還提到,上世紀20年代發(fā)現的泥河灣動(dòng)物群化石主要采自泥河灣村到下沙溝村一帶,其中在下沙溝村方圓2km范圍內就發(fā)掘了大約25個(gè)透鏡體。這就是說(shuō),當年發(fā)現的泥河灣動(dòng)物群絕大多數采自下沙溝和泥河灣村附近的兩個(gè)化石富集層,即含椎實(shí)螺化石的綠色沙層 (green Limnea sands) 和紅色砂質(zhì)黏土層(該層的化石一般被包裹在堅硬膠結物的透鏡體中)(Barbour et al., 1927: P.272)。淺色黏土層出土的化石呈灰白色且較酥脆,鐵染的砂質(zhì)層出土化石顏色較深且較堅硬 (blancs et friables dans les argiles claires; durs, brisants, foncés dans lesniveaus sableux et ferrugineux)。關(guān)于經(jīng)典泥河灣動(dòng)物群是否存在不同層位混雜的問(wèn)題,不僅讓現代學(xué)者們疑惑,早期研究者也曾試圖從高程及化石組合來(lái)區分這些化石層位,但沒(méi)能得出任何結果(Nous avons essayé de classer ces g?tes par altitude et par composition paléontologique,mais sans arriver à aucun résultat)。不過(guò),無(wú)論是從古生物學(xué)、地層學(xué)還是地文學(xué)來(lái)說(shuō),泥河灣層絕對是一個(gè)同源的整體 (“Paléontologiquement, aussi bien que stratigraphiquement et physiographiquement,les couches de Nihowan constituent un tout absolument homogène”)。
在上述文獻中未見(jiàn)有文字記載采集化石剖面的具體位置。不過(guò),最近有人對巴爾博、桑志華和德日進(jìn)當年采集化石的地點(diǎn)進(jìn)行了重新定位。在文獻記載的36個(gè)化石點(diǎn)中,目前可以準確定位的有30個(gè)或23個(gè),但這些地點(diǎn)未包括1929年調查和發(fā)掘的化石點(diǎn)。
對狹義泥河灣動(dòng)物群化石的鑒定和認識經(jīng)歷了漫長(cháng)的過(guò)程。最初的化石名單只包含了9個(gè)屬種(含未定種)(表1)。從最初的鑒定清單看,當時(shí)可供鑒定的化石并不多,并且指明是由桑志華和巴爾博于1925年冬天所采集。但據考證,桑志華與巴爾博的聯(lián)合考察時(shí)間是1925年的4月份,桑志華本人在泥河灣進(jìn)行的第三次野外工作也在當年的8月27日結束,并未在冬天發(fā)掘。由此看來(lái),既便是正規發(fā)表物中也存在數據不一致的現象,這無(wú)疑增加了后人查證真實(shí)情況的難度。
在1927年的發(fā)掘簡(jiǎn)報中,化石種類(lèi)增加到32個(gè)屬種(含未定屬種),化石數量也增加了很多。該報告還指出,桑志華在1925年的幾次野外工作中獲得大量化石標本。
在《中國泥河灣哺乳動(dòng)物化石》專(zhuān)著(zhù)中,狹義泥河灣動(dòng)物群的屬種數增加到42種(含未定屬種),但該著(zhù)作中存在問(wèn)題最多的是鹿類(lèi)和犬科動(dòng)物的分類(lèi)問(wèn)題,有些化石材料的屬種劃分也存在質(zhì)疑,比如秀麗黑鹿。遺憾的是,這些問(wèn)題至今都未得到解決。
在過(guò)去的半個(gè)多世紀,人們不斷地對狹義泥河灣動(dòng)物群進(jìn)行修訂,目前的屬種數已達48種(含未定屬種)(表1)。但有些類(lèi)別的分類(lèi)演化問(wèn)題仍未完全得到解決,包括馬科、鹿科及犬科動(dòng)物。這些類(lèi)別是狹義泥河灣動(dòng)物群中最為常見(jiàn)的動(dòng)物,化石量大,屬種多樣性高。
被Teilhard de Chardin and Piveteau (1930: P. 68, Fig. 25)認為是羚羊類(lèi)(屬未定)(Antilope gen. indet.) 的下頜骨,有以下特征:下頰齒列長(cháng)度比羚羊類(lèi)都要??;臼齒有較為發(fā)育的齒柱;前外齒帶發(fā)育,但并未伸達至齒冠頂部。但是,這些都是羚羊亞科中缺失的特征。然而,與下頰齒舌側面不像羚羊類(lèi)的那么平整、下第四前臼齒臼齒化這兩點(diǎn)特征以及該標本大小接近的只有獐屬,尤其是與周口店第一地點(diǎn)的Hydropotes sp. (Young, 1932: pp.22-24;?text-fig.5)十分接近,因此,本文作者建議將其修訂為 Hydropotes sp.。
值得說(shuō)明的是,近年來(lái)新發(fā)現的一些完整或近乎完整的頭骨化石材料,包括貉、直隸狼、西瓦獵豹(待研究)、草原猛犸象、黃河馬、三門(mén)馬(待研究)、泥河灣披毛犀、李氏野豬及古中華野牛等,這些對豐富泥河灣盆地哺乳動(dòng)物化石記錄和全面了解泥河灣動(dòng)物群的組成及演化有十分重要意義。
最近幾十年的發(fā)掘工作,不僅發(fā)現了更好的化石材料,更重要的是在狹義泥河灣動(dòng)物群名單之外又增添了新成員,包括軛齒象(Zygolophodon)、古菱齒象(Palaeoloxodon)、南方猛犸象(Mammuthus meridionalis)、古麟(Palaeotragus)、西瓦獵豹(Sivapanthera)、大角鹿(Megaloceros)及更多小哺乳動(dòng)物,但是,這些新的發(fā)現大多數都不在狹義泥河灣動(dòng)物群的地理分布范圍內。如何將后來(lái)新發(fā)現的化石與狹義泥河灣動(dòng)物群的層位進(jìn)行對比,以及是否可以將新發(fā)現的屬種納入泥河灣動(dòng)物群,仍然是亟待解決的科學(xué)問(wèn)題。
5 山神廟咀動(dòng)物群的時(shí)代意義
由于狹義泥河灣動(dòng)物群(或稱(chēng)下沙溝動(dòng)物群)的化石材料,主要是采自下沙溝村附近的25個(gè)不同化石點(diǎn),至多可到或個(gè)化石點(diǎn);因此,曾經(jīng)有人試圖將早先發(fā)掘的泥河灣盆地不同化石點(diǎn)的層位進(jìn)行排序,遺憾的是并未得出任何結果。這從另一方面也證明了狹義泥河灣動(dòng)物群是一個(gè)具有特定時(shí)代含義的單一動(dòng)物群,其存續時(shí)間為2.2-1.7MaBP或2.4-1.8MaBP。不過(guò),最近有人將其劃分為上、下兩個(gè)亞化石帶(subzones);在下化石亞帶有駱駝,但無(wú)豬科化石;在上化石亞帶正好相反。但從山神廟咀動(dòng)物群化石材料來(lái)看,駱駝和豬科化石都有出現。由此看來(lái),狹義泥河灣動(dòng)物群的亞帶劃分還需要進(jìn)一步做工作。
山神廟咀動(dòng)物群92%的屬種為狹義泥河灣動(dòng)物群成員,是目前所知與狹義泥河灣動(dòng)物群相似度最高的動(dòng)物群。由此推斷,山神廟咀動(dòng)物群生存年代也應當在1.7MaBP之前(圖9)。

狹義泥河灣動(dòng)物群與西歐維拉方動(dòng)物群具有很大相似性。維拉方期最初由Pareto提出,至今已有150多年。維拉方期命名于意大利,代表一套河湖相地層,其中含有豐富哺乳動(dòng)物化石,時(shí)代為上新世陸相地層的最頂部。由于該期跨越時(shí)間較長(cháng)、期間動(dòng)物群有很大變化,有人將維拉方期劃分為3個(gè)階段:早維拉方期(3.5-2.6MaBP)、中維拉方期(2.6-2.0MaBP)、晚維拉方期(2.0-1.0MaBP);也有人將其劃分為4個(gè)階段:早維拉方期(3.6-2.6MaBP)、中維拉方期(2.6-1.8MaBP)、晚維拉方期(1.8-1.1MaBP)和后維拉方期(1.1-0.78MaBP)。本文認同后者對維拉方期的時(shí)間節點(diǎn)劃分方案,但西歐地區重要遺址的時(shí)代排序及有關(guān)動(dòng)物的分布時(shí)限還是依據Rook and Martínez-Navarro。
早維拉方動(dòng)物群主要是由新近紀常見(jiàn)屬種包括中猴(Mesopithecus)、乳齒象類(lèi)(Mammut +Anancus)、貘 (Tapirus arvernensis)、小豬 (Sus minor) 及延續到第四紀的佩里爾碩鬣狗(Pachycrocuta perrieri)、豹鬣狗 (Chasmaporthetes)、鋸齒虎(Homotherium)、西瓦獵豹(Sivapanthera)、額鼻角犀 (Stephanorhinus elatus) 等組成。
中維拉方動(dòng)物群主要是由新近紀的豹鬣狗、西瓦獵豹、巨頦虎、鋸齒虎、互棱齒象與第四紀新出現的屬種南方猛犸象(Mammuthus meridionalis)、真馬 (Equus)、大型野豬斯氏豬 (Susstrozzii)、真枝角鹿(Eucladoceros)、麗牛(Leptobos)及多種羚羊混合組成。除麗牛之外,上述屬種都是狹義泥河灣動(dòng)物群的主要成員。同時(shí)期的麗牛在中國諸多地點(diǎn)都有發(fā)現,但奇怪的是,泥河灣盆地至今未有發(fā)現。泥河灣動(dòng)物群在組成方面與西歐的中維拉方晚期的Olivola及Senéze動(dòng)物群最為接近。
晚維拉方期動(dòng)物群中,第三紀的殘余種類(lèi)基本消失,僅存巨頦虎和鋸齒虎。犬屬(Canis sensu stricto) 在西歐的首次出現并很快擴散且取代了貉(Nyctereutes),這就是最早由Azzaroli提出的“狼事件”(wolf-event);不過(guò),現在人們對“狼事件”有不同的理解。同時(shí)期,碩鬣狗(Pachycrocuta)、豹屬 (Panthera)、獅尾狒 (Theropithecus) 及河馬(Hippopotamus antiquus) 等由非洲遷入西歐;野牛(Bison)由亞洲遷入西歐。需要指出的是,新近紀的明星動(dòng)物—三趾馬(Hipparion)在西歐及我國都延續到了這個(gè)時(shí)間段。最新測年數據表明,三趾馬在西歐地區的滅絕時(shí)間是2.148-2.128MaBP。而泥河灣盆地是我國第四紀三趾馬化石最豐富的地點(diǎn),也是三趾馬在我國的最后庇護所,其滅絕時(shí)間應當與歐洲接近。
維拉方期之后的早更新世時(shí)間段被定義為后維拉方期(Epivillafranchian),這個(gè)時(shí)間段的動(dòng)物群具有過(guò)渡性質(zhì),即晚維拉方期的動(dòng)物與由亞洲和非洲新遷入西歐的動(dòng)物一起出現。后維拉方期的時(shí)間段是1.2-0.9MaBP,該時(shí)期的動(dòng)物群是介于維拉方和加萊里亞動(dòng)物群之間的一個(gè)特征鮮明的動(dòng)物群,其標志性動(dòng)物是“Bison menneri-Eucladoceros giulii” 組合,或者是以 Praemegacerosverticornis,Bison menneri 及 Crocuta crocuta三個(gè)種類(lèi)在西歐的出現為標志。本文作者認為,后維拉方動(dòng)物群是區域性很強的動(dòng)物群,并且在時(shí)間方面與早加萊里亞期有重合(圖9),存在界定不清的問(wèn)題。
盡管《中國泥河灣哺乳動(dòng)物化石》一書(shū)只包含了哺乳動(dòng)物化石的內容,但該書(shū)作者在前言中對古人類(lèi)表現出了極大關(guān)注:“坦率而言,我們還缺乏直接證據來(lái)證明當最后的三趾馬在暢飲泥河灣湖水之時(shí),中國大地上是否就有了古人類(lèi)”(“A vrai dire, les preuves directes nous manquent qu’il y ait eudes êtres humains en Chine au temps où les derniersHipparions venaient boire aux eaux du lac de Nihowan” );“同樣不能確定的是桑干河的更新世基底是否已經(jīng)到了有人類(lèi)出現的更新世的范圍,但對史前考古來(lái)說(shuō)這是很有潛質(zhì)的地層。盡管我們不知道是否已經(jīng)有人類(lèi)出現,但的確是很關(guān)鍵的地質(zhì)歷史階段,我們覺(jué)得當時(shí)古人類(lèi)有可能存在”(“Rien encore ne démontre que le Pléistocène “basal” du Sangkan-ho f?t déjà du “Pléistocène à Homme”. Mais n’est-ce pas, tout justement, le grand intérêt d’uneformation géologique, pour la Préhistoire, d’appartenir à cette période critique où nous ne savons pas si l’homme vivait déjà, mais où nous savonsqu’il pouvait exister?”)。
現在,前人的論斷和期許正在逐步證實(shí)。過(guò)去的幾十年里,在泥河灣盆地及歐亞大陸其它地區先后有一系列重要發(fā)現并取得成果。在狹義泥河灣動(dòng)物群和山神廟咀動(dòng)物群生活的時(shí)間段,歐亞大陸已經(jīng)有了可靠的古人類(lèi)化石和活動(dòng)記錄。例如格魯吉亞的德馬尼西(Dmanisi)遺址,不僅有豐富的古人類(lèi)遺存,還有大量石器及伴生的動(dòng)物群。該遺址的最新測年數據是1.85-1.78MaBP,是目前所知歐亞大陸最早、遺存最豐富的古人類(lèi)遺址。該遺址出土了60多件古人類(lèi)化石,其中包括5具較為完整的頭骨(4具帶下頜骨)(http://www.dmanisi.ge/page?id=12&lang=en)。在德馬尼西遺址出土物中還鑒定出51種脊椎動(dòng)物化石,包括8種兩棲爬行動(dòng)物、3種鳥(niǎo)類(lèi)和40種哺乳動(dòng)物(含屬種未定)。該動(dòng)物群是迄今所知歐亞地區與狹義泥河灣動(dòng)物群相似度最高的早期人類(lèi)遺址動(dòng)物群(表1)。
總之,狹義泥河灣動(dòng)物群的年代應當與西歐地區的中維拉方期動(dòng)物群最為接近,其時(shí)代2.2-1.7MaBP應當較為合理。山神廟咀動(dòng)物群及同層位的小長(cháng)梁遺址,都位于泥河灣層靠下部,也應當與狹義泥河灣動(dòng)物群的年代相近,至少應當比之前所測得的1.2MaBP及1.36MaBP都要早。在國內同時(shí)代動(dòng)物群中,榆社盆地的第三化石帶與狹義泥河灣動(dòng)物群及山神廟咀動(dòng)物群最為相似。
6 小結
目前,由于受滑坡影響,山神廟咀化石點(diǎn)與山神廟咀舊石器地點(diǎn)似乎不在同一水平位置,但兩者實(shí)際為同一層位。山神廟咀化石點(diǎn)自2006-2019年先后歷經(jīng)9次正規發(fā)掘,出土哺乳動(dòng)物化石1526件,目前已鑒定出25個(gè)種(含未定種),其中23種是屬于狹義泥河灣動(dòng)物群成員。最新修訂方案表明,狹義泥河灣動(dòng)物群(或稱(chēng)下沙溝動(dòng)物群)包括48種(含未定屬種)哺乳動(dòng)物。由此推斷,山神廟咀動(dòng)物群應當與狹義泥河灣動(dòng)物群的時(shí)代相同或接近,也應當是介于2.2-1.7MaBP之間。同理,位于山神廟咀附近的小長(cháng)梁遺址的時(shí)代也應當比目前所認為的1.36MaBP要早。山神廟咀遺址是迄今在狹義泥河灣盆地桑干河南岸發(fā)現的、單一地點(diǎn)產(chǎn)出哺乳動(dòng)物化石最為豐富多樣的遺址。
致謝:發(fā)掘工作始終得到國家文物局、中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所、河北省文物局及陽(yáng)原縣有關(guān)部門(mén)的大力支持;在野外工作中,還得到河北省泥河灣國家級自然保護區管理處及泥河灣博物館的具體幫助。衛奇研究員提供化石點(diǎn)線(xiàn)索并參與了部分野外工作;參加野外工作的還有韓非、許治軍、成凱、邱振威、呂丹、尹超、胡楠、王秋元、孫寶華、劉現亭、鮑勇及韓海英等;白瑞華、賈真巖及王惠海對野外工作也給予過(guò)大力協(xié)助。有些化石的鑒定得益于與邱占祥院士、劉金毅研究員的討論;袁寶印研究員和謝飛研究員在野外地層劃分及遺址對比方面給予過(guò)現場(chǎng)指導;劉文暉博士、江左其杲博士、熊武陽(yáng)同學(xué)、曹穎女士和周珊女士提供有關(guān)文獻。兩位匿名審稿人對文稿進(jìn)行了認真審閱并提出寶貴修改建議;筆者在此一并表示衷心感謝。
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