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田园洞的发现
“已经快要三个月了，为林场寻找水源的工作还没有一点进展。”田园林场的经理叹了一口气，又继续和几个员工一起在山上寻找可用的水源。林场高昂的灌溉费用一直是个难题，经理希望能够找到新的水源，为林场开辟出自己的灌溉系统。这天下午，当他来到半山腰处，抬眼望去，忽然发现不远处有一个黑漆漆的小山洞，洞口很小，仅容一人进出。洞口附近看起来湿漉漉的，里面会不会有泉眼呢？他立刻取来手电，照亮了小山洞，发现没有危险后就拿着铁锹钻进了山洞。山洞的内部出乎意料的大。他来不及仔细观察洞中环境，当即开始在洞穴地面上挖掘，满心希望看到水从地下涌出。
挖着挖着，经理不断看到一些或大或小的黄白色碎片出现在翻开的土层中。他捡起一片仔细观察，觉得它们好像不是石头，更像是骨头。他一下子感到后背发凉，很多可怕的故事浮现在脑海，一种莫名的恐惧感笼罩在心头。但他很快定了定神，想到林场北边不远就是著名的北京周口店古人类遗址，挖出的这些碎骨头会不会也是化石呢？经理捡起手边的一些骨片装进袋子，几天后来到了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。经过鉴定，这些骨片绝大部分是古代动物的化石。
2003年，以同号文研究员为领队的工作队对这个山洞展开了系统的发掘工作。在挖掘过程中，大量晚更新世人类化石的出土表明，有史前人类曾在这个山洞生活过，山洞的发现也因此变得意义重大。鉴于田园林场在山洞的发现和挖掘工作之前对于山洞的保护工作，这一山洞被命名为“田园洞”，同年被命名为周口店北京人遗址第27地点，成为中国又一处重要的古人类遗址。
周口店遗址位于北京城西南约50公里处的房山区境内，背靠太行山脉，面向华北平原。自1927年进行大规模系统发掘以来，周口店遗址共发现不同时期的各类化石和文化遗物地点27处，出土了大量的古人类化石、石器、更新世动物化石、用火遗迹等。图/视点小宝
田园洞人什么样
起初，田园洞的地质年代被估计为约1.8万年，与毗邻的山顶洞遗址的年代相近，这令人十分兴奋。众所周知，山顶洞遗址出土的3个人类头骨与周口店的北京猿人头骨一起于抗战期间丢失，令中国古人类学家们扼腕相叹。在挖掘过程中，考古人员满心期待在田园洞能够发现人类头骨化石，来弥补山顶洞人头骨化石丢失这一巨大的遗憾。迄今为止，田园洞已经出土了大大小小的人类化石三十多件，大多比较破碎，除了一件不完整的下颌骨和几颗牙齿之外，没有发现头部骨骼。这些化石在形态上大多与现代人别无二致，但在某些化石上，研究人员还是发现了一些差别，这些差别意外的与欧洲现代欧洲人祖先的近亲，同样生存于晚更新世的尼安德特人化石的特征有着相似之处。
发现于1856年的尼安德特人是人类最早发现的古人类化石，也是最著名的古人类之一。一份2011年的研究表明，非洲之外的现代人都有保留了尼安德特人的遗传信息。图/nationalgeographic.com
经过对一块人类骨骼化石的放射性14C年代测定，这批人类化石的地质年代被确定为距今4.2-3.85万年前。这个年代使得田园洞人代替了山顶洞人，成为欧亚大陆东部最早的在形态上与现代智人一致的古代人类化石记录。
人类的发展从距今六七百万年的撒海尔人（尚有争议），经历了地猿，原初人，南方古猿，能人，直立人，早期智人和晚期智人的发展过程。直立人以前的人类祖先一般被认为仅生活在非洲，从直立人开始离开非洲，来到了欧亚大陆。在中国境内发现的最古老的人类化石是云南省元谋县出土的距今约170万年的两颗门齿，和大家熟悉的距今50万年的北京猿人都属于直立人，大荔和金牛山人属于早期智人。晚期智人与现代人在体质特征上几乎没有差异，被称为“解剖学上现代的人”，在田园洞人发现之前，山顶洞人是最早的东亚晚期智人。现在，田园洞人以早于山顶洞人一万多年的年代当之无愧的取而代之。
对于人类进化来说，科学家们最感兴趣也最方便研究的是两条DNA，一个是单纯来自母系的线粒体DNA，另一个是只有男性拥有，单纯来自父系的Y染色体DNA。图中黄线和蓝线分别为这两种DNA显示的人类迁徙路线，遗传学研究结果显示：现代人类拥有共同的祖先，而“亚当”和“夏娃”生活在非洲。图/nationalgeographic.com
在现代人类起源的问题上，非洲起源说认为，现在世界上各个角落的现代人都是非洲现代型人类的后代。这一理论因为得到来自遗传学方面证据的支持，也是目前有关现代人起源的最有影响的学说。田园洞人被发现以后，反对非洲起源说的考古学家认为，其或许可以扮演起“非洲起源说”挑战者的角色。因为中国在这段时期，没有足够证据表明人类有很大的迁徙活动，所以田园洞人可能就是现代中国人的祖先。
田园洞人住哪儿
田园洞出土的大量化石为研究晚更新世东亚人类的形态提供了大量研究材料，除了对人类化石本身的研究，古代人类的生存环境状况也是古人类遗址的重要研究项目。古环境学要从遗址中寻找蛛丝马迹来推测当地古代的环境状况，是一门精细而前沿的学科。“周口店田园洞古人类生存环境研究”项目的负责人、北京自然博物馆的李潇丽博士向我们介绍了从田园洞遗址中得到的古代环境信息。目前，田园洞的古环境学研究主要集中在洞穴发育和环境变化方面。李潇丽说，除了出土的哺乳动物化石能反映当时的环境以外，洞中的地层沉积序列、不同位置样品的磁化率以及黏土矿物的种类等，亦可以揭示出当地气候在四万年前的变化情况。
距今大约4万年前的地球，正好处于末次冰期中一个相对温暖时期，相当于深海氧同位素第3阶段，这时候的北京-华北平原地区温暖湿润，有着大片的草甸草原和森林草原，出产各种鲜美的果实。这里的各种梅花鹿，豪猪等至少三十多种动物安适平和的生活着。田园洞是北京西山上一个并不起眼的小山洞，处在燕山山脉向华北平原过渡的丘陵地带，丰富的动植物和水资源为田园洞古人类的生息繁衍提供了难得家园。与周口店北京猿人相比，经过数十万年进化,田园洞古人类的身体与我们现代人已经没有太大差别，有着和我们大小相当的脑量。田园洞附近对他们来讲是一片各类资源丰富，气候适宜，更重要的是，他们可以在洞中躲避风雨和其他自然灾害。田园洞人在这里一代代的繁衍生息，直到大约2万年前，华北的气候发生了变化，末次冰盛期的到来使得气候变得寒冷，很多动物都离开了，洞穴中的空间也逐渐减小，田园洞人也随之远离了这里。
左图中的田园洞位于周口店镇的田园林场内，在北京猿人遗址西南方向6千米处。右图中的山顶洞于1930年考古人员清理北京人遗址南部边界时发现，它是发育在石灰岩中的一个溶洞。图/zkd.cn
田园洞人吃什么
吃饱肚子也许是史前人类面临的最重大问题，田园洞人是如何觅食为生的？人骨中的稳定同位素分析可以为研究古代人类的饮食成分提供线索。饮食组成的研究主要包括C, N, S三种元素，分析δ13C可以了解古代人类的碳元素主要来源于C3植物还是C4植物；分析δ15N能够为古代人类主要以素食还是肉食为主提供线索；对δ34S分析则能够了解他们的食物来源是以陆生还是海生生物为主。
中科院研究生院胡耀武博士的研究表明，田园洞人的骨骼元素成分分析结果显示，其食物中包含了少量的C4植物，而淡水鱼可能在田园洞人的食物中占了主要位置。在时间和空间上都与田园洞人距离不远的山顶洞遗址中，不少鱼类遗存的发现也表明，这里的水域曾为晚更新世时期的古代人类提供了食物来源。在晚期智人的发展中，水生食物是否起到了推动作用？目前，学界对此尚存争议。但胡耀武认为，无论怎样，这样的结果已经表明，在人类食物结构的演化过程中，欧亚大陆上的晚期智人——也就是我们的老祖宗，此时已经由简单的狩猎-采集模式转变为多种资源的综合利用。
（此项目由北京市科委科普专项基金资助）
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