本文发表于《科学通报》“亮点述评”栏目,由中国人民大学历史学院韩建业教授撰写。

韩建业. 青铜时代前后阿尔泰山地区适宜气候促进欧亚草原带人群的东向迁徙. 科学通报, 2023, 68(22): 2587-2589

横跨亚欧大陆的欧亚草原是史前东西方交流的主要通道之一, 阿尔泰山地区则位于这条大通道的中部枢纽位置。考古学和遗传学证据表明, 铜石并用时代的颜那亚(Yamnaya)人群在约5 ka从东欧草原东南部迁徙至南西伯利亚地区以及阿尔泰等地, 发展为阿纳那谢沃(Afanasievo)文化系统[1](图1)。该时期及以后草原人群远距离迁徙的驱动力有多种假说, 包括农业和语言的扩散和传播[5,6]、马的驯化[7,8]以及乳制品等次级动物产品[9]的使用等。然而, 由气候学知识可知, 西伯利亚南部冬季严寒、年均温极低, 并不适合人类定居, 因此其根本的驱动力还得从气候环境演变方面去寻找。现在的问题是, 一方面, 区域人群扩散的气候背景因素, 尤其是温度变化历史及其对史前人群迁徙的影响研究还不够深入; 另一方面, 全新世温度变化研究结果不甚一致, 即北半球气候代用资料记录的全新世温度变化[10]与气候数值模拟的结果呈现截然相反的趋势, 被称之为“全新世温度之谜”[11]。近期较多研究尝试用各种办法去解释这一谜题[12~16], 但仍悬而未决。

打开网易新闻 查看更多图片

图1 气候因素驱动亚欧草原带史前人群扩散示意图以及喀纳斯湖、铁外克湖和博斯腾湖等主要的温度和湿度指标记录、考古遗址14C概率密度指示的阿尔泰山人类活动[2~4]

兰州大学黄小忠团队一直致力于研究亚洲中部干旱区全新世气候环境变化及其对区域史前人类活动的影响。近年来, 他们[2,3,17]在该地区的全新世温度、湿度变化以及对中亚史前人口迁徙的研究中取得了进展。2023年, 黄小忠团队与英国诺丁汉大学的Virginia N. Panizzo博士[3]合作, 以新疆阿尔泰山南坡的喀纳斯湖和铁外克湖沉积岩芯为研究对象, 利用喀纳斯湖沉积物中的硅藻硅同位素(δ30Sidiatom)和生物硅含量等指标揭示了该地区自全新世以来的温度变化历史。研究结果显示, 在6.5~3.6 ka时期, 阿尔泰山南麓地区气候整体温暖, 喀纳斯湖硅藻生长繁盛, 尤其在4.7~4.3 ka期间气候异常温暖, 湖水上暖下冷分层, 上层暖水硅藻大量生长, 在溶解硅受限的情况下, 使得硅藻利用更偏重的硅同位素。通过分析铁外克湖钻孔中的孢粉和碳氮同位素等指标以及区域湿度记录对比, 研究进一步证实在6.5~3.6 ka期间阿尔泰山地区气候适宜。阿尔泰山地区温暖湿润的气候吸引了颜那亚人群, 稍晚在更温暖的4.8 ka前后期间, 颜那亚人群迁徙到高海拔的高加索地区以及纬度更高的北欧地区[3,4,9](图1)。这项研究为理解中亚地区史前人口扩张的驱动力提供了新视角和新证据。该项温度重建结果与黄小忠团队[2]于2021年发表在Quaternary Science Reviews的研究工作一致。该研究发现, 在新疆博斯腾湖沉积物中出现嗜热种单角盘星藻(Pediastrum simplex), 指示4.7~4.3 ka的极端高温事件(图1), 温暖气候有助于保障新疆地区史前人群在阿尔泰山生活(切木尔切克文化), 随着气候突然在4.2 ka和3.6 ka变冷, 人群向低纬度地区迁徙。如人群迁徙给塔里木盆地带来了早期的小麦等[2,5], 牧业人群南迁促使黄土高原地区4 ka之后的牧业广泛发展[18]。

综上所述, 气候变化对欧亚草原和中国新疆等地区史前人类活动的影响是深远的, 机制也是比较复杂的。高温事件可能导致中亚内陆地区低海拔盆地更加干旱, 例如在5~4 ka时期, 里海水位下降超过10 m[19], 这就形成了一种人群外迁的“推力”。与此同时, 包括阿尔泰地区在内的较高纬度和较高海拔的地区气候温暖湿润, 植物资源和水资源丰富, 更适宜进行农牧业活动, 形成了一种“拉力”。可能正是这两种因素共同促进了欧亚草原史前人群的迁徙, 成为东西方文化交流的重要驱动力。约4.5 ka后中国新疆和南西伯利亚等地诸多青铜文化的形成, 随后河西走廊至黄河流域多个遗址青铜器的陆续出现, 甚至中国青铜时代的形成本身[20]也都离不开欧亚草原人群的迁徙交流这个大背景, 气候突变及区域气候反差造成的“推拉力”应当是这种大范围文化交流的重要驱动力之一。约3.6 ka前后, 进入青铜时代晚期后气候变冷, 欧亚草原区域气候格局发生变化, 阿尔泰、伊犁等山地冬季降雪显著增加, 卡拉苏克文化、吉仁台沟口文化等显示人群游动性显著加强, 约3 ka后逐渐发展为早期铁器时代的游牧经济文化。该项研究成果很好地诠释了欧亚大陆青铜时代前后人群迁徙的气候环境因素, 对理解东西方文明交流的形成过程具有重要意义。

参考文献

1 Anthony D. The Horse, the Wheel and Language. Princeton & Oxford: Princeton University Press, 2007. 308

2 Zhou X, Yu J, Spengler R, et al. 5200-Year-old cereal grains from the eastern Altai Mountains redate the trans-Eurasian crop exchange. Nat Plants, 2020, 6: 78–87

3 Haak W, Lazaridis I, Patterson N, et al. Massive migration from the steppe was a source for Indo-European languages in Europe. Nature, 2015, 522: 207–211

4 de Barros Damgaard P, Martiniano R, Kamm J, et al. The first horse herders and the impact of early Bronze Age steppe expansions into Asia. Science, 2018, 360: eaar7711

5 Librado P, Khan N, Fages A, et al. The origins and spread of domestic horses from the Western Eurasian steppes. Nature, 2021, 598: 634–640

6 Wilkin S, Ventresca Miller A, Fernandes R, et al. Dairying enabled Early Bronze Age Yamnaya steppe expansions. Nature, 2021, 598: 629–633

7 Marcott S, Shakun J, Clark P, et al. A reconstruction of regional and global temperature for the past 11300 years. Science, 2013, 339: 1198–1201

8 Liu Z, Zhu J, Rosenthal Y, et al. The Holocene temperature conundrum. Proc Natl Acad Sci USA, 2014, 111: E3501–E3505

9 Marsicek J, Shuman B, Bartlein P, et al. Reconciling divergent trends and millennial variations in Holocene temperatures. Nature, 2018, 554: 92–96

10 Dong Y, Wu N, Li F, et al. The Holocene temperature conundrum answered by mollusk records from East Asia. Nat Commun, 2022, 13: 5153

11 Bova S, Rosenthal Y, Liu Z, et al. Seasonal origin of the thermal maxima at the Holocene and the last interglacial. Nature, 2021, 589: 548–553

12 Osman M, Tierney J, Zhu J, et al. Globally resolved surface temperatures since the Last Glacial Maximum. Nature, 2021, 599: 239–244

13 Zhang W, Wu H, Cheng J, et al. Holocene seasonal temperature evolution and spatial variability over the Northern Hemisphere landmass. Nat Commun, 2022, 13: 5334

14 Huang X, Peng W, Rudaya N, et al. Holocene vegetation and climate dynamics in the Altai Mountains and surrounding areas. Geophys Res Lett, 2018, 45: 6628–6636

15 Huang X, Xiang L, Lei G, et al. Sedimentary Pediastrum record of middle-late Holocene temperature change and its impacts on early human culture in the desert-oasis area of northwestern China. Quat Sci Rev, 2021, 265: 107054

16 Xiang L, Huang X, Sun M, et al. Prehistoric population expansion in Central Asia promoted by the Altai Holocene Climatic Optimum. Nat Commun, 2023, 14: 3102

17 Narasimhan V, Patterson N, Moorjani P, et al. The formation of human populations in South and Central Asia. Science, 2019, 365: eaat7487

18 Huang X, Zhang J, Ren L, et al. Intensification and driving forces of pastoralism in northern China 5.7 ka ago. Geophys Res Lett, 2021, 48: e2020GL092288

19 Koriche S, Singarayer J, Cloke H, et al. What are the drivers of Caspian Sea level variation during the late Quaternary? Quat Sci Rev, 2022, 283: 107457

20 韩建业. 关于中国的铜石并用时代和青铜时代——从新疆的考古新发现论起. 西域研究, 2022, 3: 89–98

打开网易新闻 查看更多图片

欢迎推荐投稿!

爆竹

转载、投稿请留言

| 关注科学通报 | 了解科学前沿