如今全球人口已超過70億，很難想象智人曾經是一種瀕危物種。然而，對現代人DNA的研究表明，我們的祖先確實經歷過一次劇烈的人口下降。儘管科學家們缺乏我們物種起源和接近滅絕的精確時間線，但我們可以從化石記錄中推斷出，我們的祖先在大約19.5萬年前在整個非洲出現。那時氣候溫和，食物充足；生活美好。但大約在19.5萬年前，情況開始惡化。地球進入了一個漫長的冰期，被稱為海洋同位素階段6 (MIS6)，一直持續到大約12.3萬年前。
非洲在冰期階段6的環境條件的詳細記錄不存在，但根據最近、更廣為人知的冰期階段，氣候學家推測，當時幾乎可以肯定的是寒冷和乾旱，而且沙漠相對於現代範圍可能顯著擴大。大部分陸地將變得不適宜居住。當地球處於冰冷政權的控制之下時，人口數量急劇下降——從超過10,000個繁殖個體驟降至僅數百個。關於人口瓶頸發生的確切時間和人口規模變得多麼小的估計因基因研究而異，但所有研究都表明，今天活著的每個人都來自一個在這次全球降溫階段的某個時候生活在非洲某個地區的小種群。
我的職業生涯始於在東非工作的考古學家，研究現代人類的起源。但是，當我知道遺傳學家在 1990 年代初期開始談論的人口瓶頸時，我的興趣開始轉移。 今天的人類相對於許多其他種群規模和地理範圍小得多的物種，表現出非常低的遺傳多樣性——這種現象最好用早期智人的人口崩潰來解釋。我想知道，在氣候災難期間，我們的祖先在哪裡設法生存下來？只有少數幾個地區可能擁有支援狩獵採集者的自然資源。古人類學家就哪些地區是理想地點爭論不休。非洲南部海岸，全年盛產貝類和可食用植物，在我看來，在艱難時期似乎是一個特別好的避難所。因此，在 1991 年，我決定去那裡尋找可追溯到冰期階段 6 的遺址。
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我在那個沿海地區進行的搜尋並非隨機。我必須找到一個足夠靠近古代海岸線的庇護所，以便於獲取貝類，並且地勢要足夠高，使其考古沉積物不會在 13 萬至 12.5 萬年前的過渡時期被沖走，那是一個氣候變暖和海平面急劇上升的時期。1999 年，我的南非同事彼得·尼爾森和我決定調查他在尖峰角（Pinnacle Point）發現的一些洞穴，尖峰角是靠近莫塞爾灣鎮的一個海岬，伸入印度洋。我們沿著陡峭的懸崖向下攀爬，偶然發現了一個看起來特別有希望的洞穴——一個簡稱為 PP13B 的洞穴。位於洞穴入口附近的沉積物的侵蝕暴露了清晰的考古遺蹟層，包括爐灶和石器。更棒的是，一個沙丘和一個石筍層覆蓋了這些人類活動的遺蹟，表明它們非常古老。從各方面來看，我們都中了頭彩。第二年，在當地一位鴕鳥養殖戶為我們建造了一個 180 級臺階的木製樓梯以便更安全地進入該遺址後，我們開始挖掘。
從那時起，我的團隊在 PP13B 和其他附近遺址的挖掘中，發現了大約 16.4 萬年至 3.5 萬年前，即瓶頸時期和人口開始恢復之後，居住在該地區的人們所進行的活動的非凡記錄。這些洞穴中的沉積物，加上對那裡古代環境的分析，使我們能夠拼湊出史前尖峰角居民在嚴峻的氣候危機期間如何勉強維持生計的合理描述。這些遺蹟也駁斥了長期存在的認知現代性在解剖學現代性之後很久才進化的觀念：即使在 PP13B 最古老的考古層中，也存在行為複雜性的證據。這種先進的智力無疑對物種的生存做出了重大貢獻，使我們的祖先能夠利用海岸上可用的資源。
當非洲大陸其他地方的智人人口因寒冷和乾旱奪走了他們狩獵和採集的動物和植物而滅絕時，尖峰角幸運的居民卻在享用海鮮和富含碳水化合物的植物，儘管氣候惡劣，但這些食物在那裡大量繁殖。隨著冰期階段 6 經歷了相對溫暖和寒冷的階段，海洋升降，古代海岸線前進和後退。但只要人們追蹤海岸線，他們就能獲得令人羨慕的豐富資源。
海岸的富饒
從生存的角度來看，非洲南部邊緣地區之所以具有吸引力，在於其獨特的動植物組合。那裡有一條狹長的土地，包含世界上單位面積植物多樣性最高的地區，緊靠海岸線。這條 90,000 平方公里的狹長地帶被稱為開普植物區，擁有驚人的 9,000 種植物物種，其中約 64% 僅在那裡生存。事實上，位於開普敦上空，開普植物區中心的著名桌山，其植物物種比整個英國還多。在該地區出現的植被群落中，最廣泛的兩個是弗恩博斯（fynbos）和雷諾斯特維爾德（renosterveld），它們主要由灌木組成。對於配備挖掘棒的人類覓食者來說，它們提供了一種有價值的商品：這些群體中的植物產生世界上最多樣化的地下能量儲存器官——例如塊莖、球莖和球莖狀莖。
由於以下幾個原因，地下球莖是現代狩獵採集者的重要食物來源。它們含有大量的碳水化合物；它們在一年中的特定時間可靠地達到碳水化合物含量的峰值；而且，與地上的水果、堅果和種子不同，它們幾乎沒有捕食者。開普植物區中占主導地位的球莖和球莖狀莖也特別有吸引力，因為與許多高纖維的地下球莖相比，它們的纖維含量相對於它們所含的富含能量的碳水化合物量而言較低，這使得它們更容易被兒童消化。（烹飪進一步提高了它們的消化率。）而且由於地下球莖適應乾旱條件，它們在乾旱的冰期階段會很容易獲得。南非最近的研究表明，這些物種中的許多物種都很容易獲得，而且富含卡路里。
唐·福利（地圖），露西·雷丁-伊坎達（地球儀）； 珀-安德斯·彼得森
南部海岸也提供了極佳的蛋白質來源。就在近海，來自本格拉上升流的富含營養的冷水和溫暖的厄加勒斯洋流的碰撞，在南部海岸沿線形成了冷暖渦流的混合。這種多樣的海洋環境滋養了岩石潮間帶和沙灘中多樣且密集的貝類床。貝類是非常優質的蛋白質和ω-3脂肪酸來源。與地下球莖一樣，冰川冷卻不會減少它們的數量。相反，較低的海洋溫度會導致貝類更加豐富。我們團隊最近的研究表明，在這些冰期階段可能存在第三種食物資源。當海平面下降時，洞穴前方的平原暴露出來，遷徙的羚羊在平原上東西向移動。簡而言之，該地區在冰期提供了前所未有的食物集中度。
生存技能
即使沒有羚羊，南部海岸憑藉其貝類提供的富含熱量、營養豐富的蛋白質和地下球莖提供的低纖維、富含能量的碳水化合物的結合，也將在冰期階段 6 為早期現代人類提供理想的飲食。此外，女性可以自己獲得這兩種資源，使她們不必依賴男性為她們和她們的孩子提供優質食物。我們尚未發掘出 PP13B 居民食用地下球莖的證據——如此古老的遺址很少儲存有機遺蹟——儘管該地區較年輕的遺址包含大量食用地下球莖的證據。但我們發現了他們食用貝類的明確證據。當時在巴塞羅那大學的安託涅塔·赫拉迪諾對該遺址發現的貝殼進行的研究表明，人們從海邊採集了褐貽貝和當地稱為阿里克魯克爾的海螺。他們偶爾也吃海洋哺乳動物，如海豹和鯨魚。
此前，已知人類系統地利用海洋資源的最早例子可追溯到不到 12 萬年前。但以色列地質調查局的米里亞姆·巴爾-馬修斯和澳大利亞伍倫貢大學的澤諾比亞·雅各布斯進行的年代測定分析表明，PP13B 人們依靠海洋生存的時間要早得多：正如我們在 2007 年在《自然》雜誌上報道的那樣，那裡的海洋覓食活動可以追溯到驚人的 16.4 萬年前。到 11 萬年前，選單已擴充套件到包括帽貝和沙貽貝等物種。
這種覓食比看起來要困難。貽貝、帽貝和海螺生活在危險的潮間帶的岩石上，湧入的海浪很容易將倒黴的採集者擊倒。沿著南部海岸，只有在太陽和月亮對齊，對水的漲落施加最大引力的低潮大潮期間，才有可能進行安全且回報足夠高的採集。由於潮汐與月相有關，每天提前 50 分鐘，我推測居住在 PP13B 的人——16.4 萬年前，由於海平面較低，PP13B 位於離水面 2 到 5 公里的內陸——像現代沿海居民一樣，使用某種陰曆來安排他們的海岸之旅已經很久了。
早在 16.4 萬年前，在尖峰角就已存在的先進行為不僅僅是採集貝類。在石器工具中，有大量的“細石葉”——細小的薄片，長度是寬度的兩倍——它們太小，無法用手揮舞。相反，它們一定被固定在木製柄上，用作投射武器。複合工具製造表明了相當大的技術訣竅，而 PP13B 的細石葉是其中最古老的例子之一。但我們很快了解到，這些微小的工具比我們想象的還要複雜。
在南非沿海考古遺址發現的大多數石器工具都是用一種叫做石英岩的石頭製成的。這種粗粒岩石非常適合製作大型薄片，但很難將其塑造成小型精細的工具。為了製造細石葉，人們使用了稱為矽質岩的細粒岩石。然而，考古矽質岩有些奇怪之處，正如我的團隊中石器工具剝片專家亞利桑那州立大學人類起源研究所的凱爾·S·布朗所觀察到的那樣。經過多年從海岸各地收集矽質岩，布朗確定，在其原始形態下，這種岩石永遠不會呈現出在尖峰角和其他地方的矽質岩工具中看到的有光澤的紅色和灰色。此外，原始矽質岩實際上不可能塑造成細石葉。我們想知道，工具製造者在哪裡找到了他們優質的矽質岩？
對這個問題的一個可能的答案來自我們正在挖掘的另一個遺址，尖峰角洞穴 5-6 (PP5-6)，2008 年的一天，我們在那裡發現了一大塊嵌入灰燼中的矽質岩。它具有在該地區其他考古沉積物中發現的矽質岩的相同顏色和光澤。鑑於石頭與灰燼的關聯，我們問自己，古代工具製造者是否可能將矽質岩暴露在火中，使其更容易加工——這種策略已在北美和澳大利亞土著居民的民族誌記載中得到證實。為了找出答案，布朗小心地“烹飪”了一些原始矽質岩，然後嘗試進行剝片。它剝片效果極佳，剝片表面閃耀著與我們遺址中的人工製品相同的光澤。因此，我們得出結論，石器時代的矽質岩也經過了熱處理。
然而，我們面臨著一場艱苦的戰鬥，以說服我們的同事接受這一非凡的主張。考古學界普遍認為，法國的索魯特人大約在 2 萬年前發明了熱處理技術，並用它來製作他們精美的工具。為了支援我們的論點，我們使用了三種獨立的技術。波爾多蒙田大學的尚塔爾·特里波洛進行了稱為熱釋光分析的技術，以確定尖峰角的矽質岩工具是否經過有意加熱。然後，當時在澳大利亞新南威爾士大學的安迪·赫里斯採用了磁化率，該技術尋找岩石磁化能力的變化——鐵含量豐富的岩石中熱暴露的另一個指標。最後，布朗使用光澤度計來測量加熱和剝片後產生的光澤，並將其與他製作的工具上的光澤進行比較。我們在 2009 年的《科學》雜誌上發表的結果表明，有意熱處理是尖峰角 7.2 萬年前的一項主要技術，那裡的人們早在 16.4 萬年前就斷斷續續地使用了它。2012 年，我們證明尖峰角居民使用了一種全新的石器工具製造技術，稱為細石器技術，其時間比世界上任何其他地方都早得多。這項技術可以製造非常小、輕便的石制武器，代表了武器殺傷力的突破。
熱處理過程證明了兩種獨特的現代人類認知能力。首先，人們認識到他們可以大幅改變原材料以使其有用——在這種情況下，透過加熱來改造石頭的特性，從而將劣質岩石變成優質原材料。其次，他們可以發明和執行一長串流程。製造矽質岩刀片需要一系列精心設計的步驟：建造一個沙坑來隔離矽質岩，將溫度緩慢升至 350 攝氏度，保持溫度穩定，然後緩慢降溫。建立和執行序列並將技術代代相傳可能需要語言。一旦建立起來，這些能力無疑幫助我們的祖先在他們從非洲分散後戰勝了他們遇到的古老人類物種。特別是，在尖峰角檢測到的複雜火技術將為早期現代人類在進入尼安德特人的寒冷土地時提供明顯的優勢，而尼安德特人似乎缺乏這種技術。
從一開始就很聰明
除了精通技術之外，史前尖峰角居民還具有藝術性。在 PP13B 序列的最古老層中，我的團隊發掘了數十塊紅色赭石（氧化鐵），這些赭石經過各種雕刻和研磨，製成細粉，可能與動物脂肪等粘合劑混合製成油漆，可以塗在身體或其他表面上。這些裝飾通常編碼有關社會身份或文化其他重要方面的資訊——也就是說，它們是象徵性的。我和我的許多同事認為，這種赭石構成了有記錄以來最早的明確的象徵行為例子，並將這種做法的起源推回了數萬年。象徵性活動的證據也出現在序列的後期。可追溯到大約 11 萬年前的沉積物包括紅色赭石和貝殼，這些貝殼顯然是因其美學吸引力而被收集的，因為當它們從深水家園被衝上岸時，任何肉都早已消失殆盡。我認為這些裝飾性貝殼，連同海洋覓食的證據，表明人們第一次開始將對海洋的明確承諾融入他們的世界觀和儀式中。
尖峰角早熟的象徵主義和先進技術的表達對於理解我們物種的起源具有重大意義。來自衣索比亞的化石表明，解剖學意義上的現代人類至少在 19.5 萬年前就已進化出來。然而，現代思維的出現更難確定。古人類學家在考古記錄中使用各種代理來嘗試識別認知現代性的存在和範圍。使用需要看似無關現象的框外連線和長生產鏈的技術（如用於工具製造的岩石熱處理）製成的人工製品是一種代理。藝術或其他象徵性活動的證據是另一種代理，透過月相等代理追蹤時間也是如此。多年來，這些行為的最早例子都在歐洲發現，並且可以追溯到 4 萬年前之後。根據該記錄，研究人員得出結論，我們的物種起源與我們無與倫比的創造力的出現之間存在很長的滯後時間。
但在過去的 15 年左右的時間裡，在南非許多遺址工作的考古學家發現了早於歐洲同類行為的複雜行為例子。例如，在南非工作的考古學家伊恩·瓦茨描述了可追溯到 12 萬年前的遺址中數以百計至數千計的加工和未加工的赭石碎片。有趣的是，這種赭石以及尖峰角的碎片往往是紅色的，儘管當地的礦物來源呈現出各種色調，這表明人類有選擇地策展紅色碎片——可能將這種顏色與月經和生育力聯絡起來。在亞利桑那州立大學獲得博士學位的喬斯林·A·伯納切茲認為，這些赭石碎片中的許多碎片最初可能是黃色的，然後經過熱處理變成紅色。在尖峰角以西約 100 公里的布隆博斯洞穴，挪威卑爾根大學和南非約翰內斯堡金山大學的克里斯托弗·S·亨希爾伍德發現了帶有系統雕刻的赭石碎片、用蝸牛殼製成的珠子和精製的骨器工具，所有這些都可追溯到大約 7.1 萬年前。這些遺址，以及尖峰角的遺址，駁斥了現代認知在我們血統中進化較晚的說法，而是表明我們的物種在其誕生之初就擁有這種能力。
我懷疑，這種複雜認知進化的驅動力是強大的長期選擇，旨在增強我們祖先在乾旱環境中從精神上繪製多種植物物種的位置和季節性變化圖，並將這種積累的知識傳達給後代和其他群體成員的能力。這種能力為許多其他進步奠定了基礎，例如掌握月相與潮汐之間的聯絡，並學會相應地安排他們的貝類狩獵之旅。唾手可得的貝類和其他豐富的食物共同提供了高質量的飲食，使人們變得不那麼遊牧，提高了他們的出生率並降低了他們的兒童死亡率。這些變化導致了更大的群體規模，這將促進象徵性行為和技術複雜性，因為人們努力表達他們的社會身份並在彼此的技術基礎上發展，這解釋了為什麼我們在 PP13B 看到如此複雜的實踐。
追隨海洋
PP13B 保留了長期變化的居住記錄，結合我的團隊獲得的當地氣候和環境變化的詳細記錄，揭示了我們的祖先如何在數千年中利用洞穴和海岸。佛羅里達大學的埃裡希·C·費舍爾對古代海岸線隨時間推移進行建模，表明由於南非海岸外一個長而寬、坡度平緩的大陸架（稱為厄加勒斯淺灘），條件變化迅速而劇烈。在冰期，當海平面下降時，這個淺灘的很大一部分會被暴露出來，使尖峰角與海洋之間的距離大大增加——最多可達 95 公里。當氣候變暖，海平面上升時，海水再次越過厄加勒斯淺灘，洞穴再次靠近海邊。
從跨越 35 萬年至 5 萬年前的石筍記錄中可以明顯看出降雨和植被模式，我們看到弗恩博斯可能跟隨退去的海岸線延伸到現在被淹沒的大陸架上，然後再返回，使地下球莖和貝類保持近距離。至於人類，在這些人口密度低的時期，他們可以自由地瞄準景觀的最佳部分，那就是地下球莖和貝類的交匯處——因此我懷疑他們追隨了海洋。對資源追蹤將解釋為什麼 PP13B 似乎是間歇性有人居住。
我們在 PP13B 的挖掘攔截了很可能是在地球上每個人的祖先，因為他們跟蹤了不斷變化的海岸線。然而，如果我對這些人及其與海岸的聯絡的看法是正確的，那麼祖先種群最豐富的記錄就位於厄加勒斯淺灘的水下。在不久的將來，它將留在那裡，由大白鯊和危險的洋流守護著。我們仍然可以透過檢查當前海岸上的遺址（如 PP13B 和 PP5-6）來檢驗人類追隨海洋的假設。但我們也可以研究大陸架陡峭下降且海岸始終靠近的地點——費舍爾和我目前正在東非蓬多蘭（Pondoland）進行的調查。
遺傳、化石和考古記錄在表明大約 5 萬年前發生了第一次大規模和長期的現代人類遷出非洲的浪潮方面相當一致。但關於導致那次遷徙的事件的問題仍然存在。例如，我們仍然不知道，在冰期階段 6 結束時，非洲只剩下一個智人種群，還是有幾個種群，只有一個種群最終孕育了今天活著的所有人。這些未知數為我的團隊和其他人提供了非常清晰和令人興奮的未來研究方向：我們的實地考察需要針對該冰期期間非洲的其他潛在祖先區，並擴充套件我們對該階段之前的氣候條件的瞭解。我們需要充實這些最終走出避難所、填滿非洲大陸並繼續征服世界的人們的故事。