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一次超级大旱改写的亚洲先民交往史

几千年前亚洲两端的先民们如何跋山涉水、历经万难走到一起。

先看《科学通报》英文版的封面,原始、单纯又富有细节,指向远方的背影牵引着读者的视线,从近处焦黄、干裂的大地缓缓移到远处若隐若现的草原以及明净的蓝色天空,悠悠岁月凝固在这一刻。

讲这些原始人的故事之前,先捋捋大背景。想起几千年前的人类,尤其是套着新石器时代这个框子,是茹毛饮血,混沌未开。其实人家日子过的相当滋润。

从东边中华大地说起,将近2万年前咱们江西仙人洞的居民就不满足于仅仅捏几个泥玩意儿,开始动手做陶罐。不要小看制陶,这可是从无到有的创造。那时候其实相当困难,大家都在渡一个叫“末次盛冰期”的劫,天寒地冻,累了一天回到自家洞里喝口热汤,舒坦。不止是热汤,到了1万2千年前后,仙人洞和附近的吊桶环遗址都发现了稻谷花粉和植硅体。湖南玉蟾岩遗址和浙江浦江县上山遗址直接发现了稻谷实物遗存。稻作农业就要上线了。

北方也不弱,山西柿子滩、河北南庄头和北京东胡林这时候也有北方旱作的萌芽。最妙的是南庄头居民有了忠心的狗子(最早的据说是3万年前我国东南人民就有),打的野味种类也相当多,狼、马鹿、麋鹿、斑鹿、鸟与鱼鳖啥都有。鸡么,肯定是吃上了,就是目前还在确认是野生的还是家养的。

1万年前河北磁山居民种了黍(舌尖2里陕北黄馍馍用的糜子就是它),后来又种上了粟(小米),用石棒、石磨脱壳,还种核桃。用着下面这套炊具,煮上了糯糯的小米核桃粥。磁山村除了吃得好,还有5万多公斤的存粮堆在88个窖里。这可是八千年前啊,50吨余粮。


新石器时代磁山文化。红陶盂及支座(在磁山文化陶器中,支撑炊器的支架颇具特色)

9千年前贾湖居民种稻子、示范养猪之余,还有鹤骨笛音仙乐袅袅,绝配正宗贾湖美酒。7千年前的河姆渡居民摆出齐全的织机部件,300多个纺轮以及上百件的苇席残片,叉腰宣告纺织之村建立。这时候人家已经换上了清爽透气的麻织衣,普通人头上也有冠戴。
到了6500年前,住在咱们西安鱼化寨遗址的先民,已经把主要精力放在务农上了,所以“稼娃”这个词,其实大有来头。再到5千年前后,中华大地早已是处处农忙景象,南北各地种稻、种黍、养鸡、养猪,很快甘青地区的村里还添了黄牛和绵羊。东边的良渚,饭稻羹鱼、水鲜果蔬。

这从地质角度总结一下,末次冰期结束后(1万2千年前后)地球逐渐恢复宜居状态,冰川消退,温度回升、降水增加,大地一派欣欣向荣,人类和其它劫后余生的动植物进入了大发展时期——全新世。因此

,世界其它孕育早期人类文明的地方也大都在这个时间节点前后开始发力。1万年前两河流域的居民已经驯养了绵羊,山羊和黄牛。黎凡特人民差不多1万年前驯化了小麦、裸大麦。9千5百年前,安纳托利亚人撸上了猫,9千年前瑞典人就已经成规模的在海豹肚子里发酵臭鱼,6千5百年前保加利亚人就知道囤金子,5千年5百年前 哈萨克斯坦居民就驯了马,有了陶轮。

当然这些数据考古人员还在不断更新,以后必定还有变化。从全新世开始原始聚落快速发展,到了五千年前后亚洲大陆上的先民们基本上和我们也就是一部手机的差别。吃的饱,穿的暖,没事就往周边溜达溜达,看看风景带个货啥的,几千年来都一样。亚洲大陆两端的文明各自扩散传播,不断的影响带动周边地区,到了5、6千年前后,东方与西亚文明各自延伸的疆域即将重合。

以农业为例,原始小麦在西亚驯化后,在里海附近经过粗山羊草加持变身为我们熟知的六倍体普通小麦,然后随着人群迁徙四向扩散,其中向西的一支大约差不多8千年前后传到土库曼斯坦。

打开亚欧大陆地形图可以清晰地看见,从这再向东就没那么容易了,当年的头铁们也应该是尝试了各种死胡同,才找到两条出路。红色那条路绕过帕米尔高原,向北顺着天山到达阿尔泰山,然后继续往东,踏上亚欧草原通道的东段。亚欧大草原是半干旱草原带,而且越往东越干,一块一块的并不连续(图中从东至西的绿色团块)。夏天还能走走,冬天就相当困难。阿尔泰山附近年均温零度,冬天最低可以到零下60度,北边就是西伯利亚的地界,大家可能就更好理解这条路没那么容易。

另外一条道大家都熟悉,就是从中亚肥沃的河中地区,通过瓦罕走廊或者费尔甘纳盆地经吉尔吉斯斯坦,翻过天山沿着塔里木盆地边上的绿洲进入河西走廊,来到中原文明的腹地。这条道不仅现在丝绸之路走着,古代丝绸之路走着,青铜时代一样也走。和苦寒的北方草原之路比这条原始丝绸之路虽然也是不易,但还算温和。可是根据目前的考古发掘,这条道在东西文明接触的早期反而并没有使用,先民们选择了貌似更难的北方草原通道。这种情况一直到距今4000年前左右才扭转过来,史前丝绸之路也成为东西交通要道。

大家都在纷纷猜测这是为什么?地环所的小谭教授(谭亮成)也带着团队在中亚苦苦搜寻。小谭教授是做石笋的(另一做石笋的老谭教授是地质所谭明),所以一般在大江南北各种溶洞里能看见他。溶洞大家都知道,南方喀斯特地貌比较典型。小谭教授这些年野外,硬是在北方也找到不少材料。

跟不熟悉地环所工作的小伙伴们解释下,石笋和溶洞景点里的钟乳石是一类,不过入围古气候指标朋友圈,石笋靠的可不只是颜值。作为众多古气候研究的材料之一,首先得有一个行走江湖的名号:洞穴次生碳酸盐。带小谭教授走上石笋不归路的老蔡(蔡演军)教授这样解释:洞穴次生碳酸盐的形成主要经过三个基本的地球化学作用过程:

一、大气降水在洞穴上覆土壤层或地表岩石裂隙溶解土壤或地表岩石裂隙中由植物呼吸作用或有机质分解释放的CO2,形成能够溶解碳酸盐岩的土壤渗流水;

二、土壤渗流水在经过碳酸盐岩层时,饱和CO2的土壤渗流水溶解碳酸盐围岩,形成富含Ca2+和 HCO3-离子的岩溶渗流水;

三、岩溶渗流水进入洞穴后,由于洞穴CO2分压减小或水分的蒸发,CO2溢出,使得滴水中的CaCO3达到过饱和而发生沉淀,形成洞穴次生碳酸盐。

这三个基本的地球化学作用过程都受到气候和环境因素的影响和控制, 因此洞穴次生碳酸盐中就包含有众多的与这些地球化学作用相联系的气候和环境指标。

用两行化学反应式表达:

H2O+CO2+CaCO3=Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2= H2O+CO2↑+CaCO3

自动跳行的同学来这里看极简翻译:下雨了,雨水落到地面,混合了土壤里的二氧化碳,形成气泡水(绝对天然有机),一起溶解了碳酸盐岩石,然后流入洞穴中。洞穴环境下滴水过饱和,又析出碳酸钙,沉淀日积月累形成石笋,也就保留下当年雨水和土壤中携带的气候信息。

石笋的生长和冬天外面房檐下冻着的冰溜子异曲同工。运气好的话,还可以看见地上的一小排冰锥,和顶上的冰溜子对应。溶洞里的石柱就是这样来的。

石笋另一个傲娇的本事是能够利用U-Th放射性测年,在距今65万年的年代范围内建立准确的绝对年代标尺。有关古气候测年的各种方法以后咱们有机会细聊,总之测年精准这一条就让石笋冠绝一时。当然石笋研究的软肋也很明显,对住宿条件太挑剔,研究区里人家不爱来奈之若何?

所以这次小谭教授在吉尔吉斯斯坦的费尔甘纳发现溶洞也是相当不容易。大家不要以为在野外的溶洞和景区里的差不多,宽敞、明亮又通畅。未开发的原始溶洞就更没人知道里面啥情况。当然,现在装备跟上了,头灯、安全帽、绳索都是必带的。


采样现场,谭亮成供图

石笋F11,谭亮成供图

上边这个就是在吉尔吉斯斯坦Talisman洞采回来的F11样品。剖开打磨后就可以清楚看到细密的年层。因为洞穴中滴水离子浓度、流速、温度等等因素会影响这些微层的生长,所以小谭教授带队把F11按0.1毫米的间距采取粉末样品,去做同位素和元素分析。同时还钻取粉末,去做U-Th放射性定年,来确定石笋的生长年龄。经历同样分析的还有一起带回来的对比石笋F2,就是上面挂蜘蛛侠绳子的那个突起。这样就拿到了下图最上面的那条蓝色变化曲线。这条曲线看似平淡无奇,其实是中亚干旱区目前年代最精确(测年误差 ~6‰)、分辨率最高(~3年),反映7800-3000年当地降雨+降雪的记录。


中亚干旱区7800-3000年降水记录,谭亮成供图

这条精度逆天的曲线有一段被条状阴影覆盖,也就是5820-5180年间,昭示了一场持续达600多年的超级大旱事件。对比一下经常被拿来说事的明清小冰期也才一百多年,把三期都算上也不过400年。这次超级大旱对中亚的生态环境和绿洲产生了相当严重的影响。在干旱最盛期,巴尔喀什湖的湖面至少下降了20米。

历史朝代更迭、社会变迁有其自身发展的因素。然而,持续600年的自然灾害确实是超出了当年先民们的能力范围。可以想象,当时即使翻过山到了塔里木盆地,绿洲都消失了,也就没法再往前走。相对的,往北走到草原通道的,反而有一线生机。下面这4张图展示的遗址点很清楚的解释了这个过程。

亚洲东西端考古遗址点(10000-5000年前)谭亮成供图。a、显示距今1万年到6千年间,东西方早期文明各自发展,各有特色。b、可以看到两类农业文明随着人类迁徙逐渐扩散,在东西方向上也是慢慢靠近。

  上

图c中出现了一半白一半黑的遗址点,说明在这个遗址点找到了代表东方农业特色的粟黍等遗存,也找到了具有西方农业特色的小麦、大麦、羊等遗存,这无疑是文化交流的体现。这些黑白并存的太极点分布也很有意思,北方草原带有一些,大约都在4500年前后。另外几个太极点出现在甘肃、黄河中游以及胶东半岛上,乍一看好像是从河西走廊传到东边,实际上如果核对这些遗址点的测年数据,就会发现胶东半岛上的年代最老,大约距今4500年,其次是黄河中游,最年轻的在甘肃大约距今4000年。根据目前的测年数据,只能说这几个点的传播路线反而是从东往西的。

由于中亚地区大旱,一伙中亚先民占据南方大河上游,或者山脚下有水源的地方挣扎求存。另一些要么是极爱探险,要么被排挤,继续往东是塔克拉玛干沙漠,基本上没活路。往南的也应该有,去了印度。顺着天山往北的一群人,辛辛苦苦带着口粮,又是打猎又是种地,终于摸到阿尔泰。去年的研究进展发现,普通小麦和青稞5200年前就到了新疆阿尔泰通天洞附近。很快的,这个洞里住的人群遇到了东边来的小伙伴,不太清楚是打成一片了还是打成一片了,反正洞里面发现4000多年前他们不仅有麦子和青稞,还吃上了中华传统美食——粟和黍。东边来的也没有走现今丝绸之路的河西、新疆,也是走的北方通道。

到了距今4000年以后,中亚大旱的影响消退殆尽,对卡拉库姆和塔克拉玛干的可怕记忆散去,沙漠上的绿洲生机勃勃,这条史前的丝绸之路理所当然地繁忙起来。从上面图d能看出来,4000-3000年期间,你中有我,我中有你的太极小球已经遍布整个亚欧大陆。麦子就这么万里迢迢从西到东,从原本的地中海气候生长模式适应了季风气候生长模式;在中华家出生的小米、糜子也一路西行,各自找到了新的领地。

虽然食材交换了,但大家的烹饪技艺还是随着老家的习惯没变。东边的还是喜欢煮,西边的仍旧烤。中亚西亚遍地的烤坑,考古学家愣是在咱们地界上找不到几个。麦子也是花了好一阵子才变成面粉,成为北方人民离不开的一日三餐。

一次大旱,把人类迁徙的路线改了差不多1千年。不过无论如何艰险,能团结的还是会团结在一起。

亚洲东西端考古遗址点 (5000-3000年前)谭亮成供图

文章来源于互联网中科网:一次超级大旱改写的亚洲先民交往史 更多科普知识,欢迎关注芝麻网!

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