人类发现失落的世界，尼安德特人的遗物被冲上北海海滩

荷兰怪兽——去年 10 月一个晴朗多风的秋天下午，威利·范温格登在离荷兰怪兽小镇不远的海边散步，然后在上班前空闲了几个小时。 2013 年，这位开朗的护士在这里发现了她的第一颗猛犸象牙。从那以后，她从被称为 Zandmotor 或“沙机”的广阔、海风吹拂的海滩上采集了 500 多件古代文物。她发现了由河卵石、骨鱼钩和数千年前的人类遗骸制成的尼安德特人工具。有一次，她从水边取出了一个涂有焦油的尼安德特人工具，几个月前在美国国家科学院院刊 (PNAS) 上获得了合著者的荣誉。 “太阳、风、雨、雪——我每周有 5 到 6 天在这里，”她说。 “我几乎每天都能找到一些东西。”范温格登最喜欢的海滩不是普通的沙滩。海滩近半公里宽，由从离岸 13 公里处的海底挖出的材料制成，并于 2012 年倾倒在现有海滩上。这是一项耗资 7000 万欧元的试验性海岸保护措施，其沙子旨在随着时间的推移而扩散以保护荷兰人海岸从海平面上升。这项努力使考古学家可以接触到 2100 万立方米的石器时代土壤。那片土壤保留了失落世界的痕迹。在上一个冰河时代，海平面比现在低 70 米，现在位于英国和荷兰之间的北海是一片肥沃的低地，是现代人类、尼安德特人甚至更早的人类的家园。当大约 8500 年前冰川融化和海平面上升时，这一切都消失了。那个巨大的大陆架一直是史前欧洲地图上的空白点，因为考古学家无法在水下进行传统的挖掘工作。现在，多亏了 Zandmotor 和鹿特丹附近港口扩建工程的建设工作，van Wingerden 和一群敬业的业余海滩爱好者正在从消失的景观中收集令人印象深刻的文物。北海两岸的科学家正在应用精确的新方法来确定文物的年代并对任何遗传痕迹进行排序，以及绘制海底地图和分析沉积物核心。这项努力正在揭示古代欧洲人失落家园的景观和史前史。发现表明，该地区在它消失之前的几千年里是一个迷人的地方，森林和河谷有丰富的猎物。 “这不是空白区域，也不是陆桥，它可能是欧洲狩猎采集者最好的地区之一，”布拉德福德大学的考古学家文森特·加夫尼 (Vincent Gaffney) 说。现在隐藏该地区的黑暗寒冷的水域增加了它的吸引力，因为它们比陆地上更好地保存了用于 DNA 分析和放射性碳测年的有机材料。现在正在测试的探索该地区的技术可以帮助研究其他地方的水下景观，例如白令，这是第一批美国人居住的亚洲和北美之间消失的土地。 “这确实是一个先驱领域，将对我们对史前史的理解产生巨大影响，”退休的约克大学考古学家杰夫贝利说。

身着亮黄色风衣和蓝色橡胶靴的范温格登 (van Wingerden) 咬牙切齿地穿过剃刀翻盖和浮木碎片，眼睛一直盯着沙滩。在南边，地平线上可以看到鹿特丹港——欧洲最大的港口——的起重机。在北边，超大的风筝在天空中飘荡，将风筝冲浪者拉到下方很远的地方。 “有时东西在干沙上；有时它们靠近水面，”范温格登谈到她的发现时说。 “这真的没有逻辑。”五万年前，这里的风景看起来不一样了。 Doggerland——埃克塞特大学考古学家 Bryony Coles 于 1990 年代以多格尔班克斯（一个多产的北海渔场）的名字命名——从阿姆斯特丹一直延伸到苏格兰和挪威南部。该地区曾经拥有至少 180,000 平方公里的旱地，是今天荷兰面积的四倍（见下图）。但在 Zandmotor 于 2011 年建成之前，考古学家只瞥见了 Doggerland 的轮廓。渔民们拖着孤立的骨头、象牙和石器。在平静的海面上，考古学家可能会潜入海底进行后续搜索。但北海汹涌、寒冷、浑浊的海水与繁忙的航道纵横交错，排除了这种可能性。 “[探索海底]的技术不可用，没有人知道海平面上升后有什么可能幸存下来，而且这一切似乎都非常昂贵和无用，”贝利说。他补充说，考古学家也不愿意被视为追逐“失落的大陆”，以免与亚特兰蒂斯等边缘理论联系在一起。这种情况正在迅速改变，部分原因是像范温格登这样的海滩流浪者。在他位于国家古物博物馆的办公室里，考古学家 Luc Amkreutz 打开他的电子邮件并滚动浏览消息，有些消息只有几个小时。 “今天早上，一位渔民发送了一张带有轴孔的麋鹿角的照片，”他打开附件说。 “它只是一直持续下去。”英国 爱尔兰 德国 丹麦 挪威 瑞典 北海 北大西洋 英吉利海峡 利物浦 卡迪夫曼彻斯特 伯明翰阿伯丁 纽卡斯尔 格拉斯哥 爱丁堡 设得兰群岛 奥克尼群岛 赫布里底群岛 曼岛 贝尔法斯特 都柏林 科克 戈尔韦 伦敦 奥斯陆不来梅埃森 阿姆斯特丹 10,000 海岸线（几年前） 9000 8000 7000 0 0 200 公里 比利时 基于当前研究和数据的线 基于水深测量的推断 文物的原始位置 详细区域 1 2 4 3 5 挪威海沟 法国荷兰1大燧石核心斧头，公元前 9000 至 6000 年 这把斧头在 1980 年代在渔网中发现，由中石器时代的欧洲狩猎采集者塑造和使用。 2. 带刺骨尖，公元前 9000 至 6000 年发现于从荷兰海岸回收的沙子和砾石中，这些尖刺很可能帮助人类在多格兰丰富的湿地中捕食鱼类和鸟类。 3. 带有桦木焦油手柄的尼安德特人薄片 大约 50,000 年前，一个尼安德特人使用复杂的工艺制作桦木焦油胶并将其粘贴到点上。 4. 穿孔鹿角斧，公元前 9000 年至 6000 年 这种斧柄由早期的欧洲狩猎采集者制作，可追溯到多格兰沉没在北海以下的最后一千年。 5. 尼安德特人手斧发现于鹿特丹以南荷兰海岸的沉积物中，这种石器可能已有 250,000 年的历史。附近还发现了尼安德特人骨头的一部分。上一个冰河时代（距今 70,000 至 20,000 年）冰的大致范围 使用电子邮件和名为“石器时代发现”的 WhatsApp 群组，Amkreutz 和独立考古学家 Marcel Niekus 与搜寻海滩的业余爱好者保持持续联系沿着荷兰海岸。考古学家帮助从照片中识别史前文物，并获得数十个标本作为交换。 “我们很容易接近，人们可以给我们带来发现，”Amkreutz 说。

其他研究人员正在收获类似的财富。 2018 年底，莱顿大学医学中心考古遗传学家伊芙琳·阿尔特纳 (Eveline Altena) 是一个研究小组的成员，该小组邀请范温格登和其他业余爱好者到一个开放日参观，要求他们携带人骨进行鉴定。反响是压倒性的：一天之内，海滩流浪者带来了 50 多个人类骨骼碎片，其中许多适合用于约会和 DNA 分析。 “现在，我们每周都会获得新的片段，”她说。 “我跟不上。” 2015 年，van Wingerden 发现了一块燧石薄片，一端粘有一小滴焦油，形成一个简单的手柄。 Niekus 和 Amkreutz 认为它是至少有 50,000 年历史的尼安德特人手工具。正如 Niekus、Amkreutz 和 van Wingerden 等团队在 PNAS 上报道的那样，化学分析有助于展示尼安德特人如何使用复杂的方法将桦树皮加工成焦油。考古学家无法确切知道在海滩上发现的人工制品起源于海底的哪个位置，因此缺少他们所珍视的背景。但由于 Zandmotor 等沿海填海工程是从特定地点挖泥的，考古学家知道这些文物的来源在几公里之内。 “有完整的墓地被吸走并喷洒在海滩上，”Amkreutz 说。 “即使这些发现不在最初的发现地点，但它们可以说明一个巨大的区域。”这些发现表明了占领的几个阶段。 800,000 年或更久的工具和其他遗物可以追溯到欧洲的这一部分可能被前人占领的时候，许多研究人员认为早期人类是进化的死胡同。在英国海滩上的一层压缩沙子中发现的一组脚印，根据其地质背景确定了年代，记录了儿童和成人明显迁移穿过泥滩的情况。长时间的寒流随后覆盖了该地区的部分地区。大约 100,000 年前，小而耐寒的尼安德特人来到了巨型动物群的踪迹，如猛犸象和长毛犀牛。数以百计的工具和一个单独的头骨碎片提供了生活在可居住欧洲边缘的人口的证据，他们足智多谋，足以在 Amkreutz 所说的冰川边缘的“极端”条件下以小群体维持生计。尼安德特人大约在 45,000 年前灭绝——大约是在解剖学上的现代人类进入欧洲的时候。在从海底挖出的石头中发现的一些燧石工具为鹿特丹港建造人造海堤，这表明智人可能早在 40,000 年前就在多格兰活跃，当时它仍然是冰冷的草原。 （更多决定性的工具出现在英国和比利时，在多格兰的每一边。）大约 20,000 年前，一场严重的寒流使整个地区变得太冷而无法居住。但是，大约 15,000 年前，上一个冰河时代的结束带来了短暂的田园风光：花粉样本、DNA 证据和从海底回收的木化石碎片表明，这里有肥沃的森林和河流景观，有大量鸟类、鱼类和哺乳动物。人类遗骸和精细加工的石头、骨头和鹿角工具表明现代人类充分利用了该地区，即使在上升的海浪将大部分地区变成沿海湿地时也占据了该地区。

海底骨骼正在填补欧洲遗传历史的画面。对古代和现代 DNA 的研究表明，大约 14,000 年前，在大部分冰层融化之后，某些狩猎采集者群体从南部和东部进入北欧。现代欧洲人口仍然携带着他们的遗传遗产。业余爱好者交给 Altena 取样的人类骨骼宝库有望添加到图片中。在 2019 年 6 月收集的骨头中，有 90 块保存完好，足以进行放射性碳测年和 DNA 分析。 Altena 和德国耶拿马克斯普朗克人类历史科学研究所 (SHH) 的研究人员确定了 8000 至 10,000 年前的牙齿和骨骼，当时现代人类狩猎采集者占领了多格兰。他们已经开始提取 DNA，到目前为止已经从五个以上的人身上恢复了它。 “在某些方面，上下文是有限的，但我们仍然可以做得比任何人预期的要多得多，”阿尔特纳说。 SHH 遗传学家 Cosimo Posth 说，这些样本来自当时欧洲边缘狩猎采集者扩张的外部界限，“令人着迷”。他指出，DNA 可以阐明这些早期人群如何与欧洲的其他人群混合。大多数 Doggerland 的发现都是偶然的。一个长期目标是充分了解过去的景观，以便研究人员可以出海寻找地点，而不是等待证据冲上岸。 “除非您拥有可靠的地图，否则您无能为力，”加夫尼说。 “我们正在与一个我们无法访问的完全未开发的国家打交道。” 10 多年前，Gaffney 着手做次优的事情，说服石油、天然气和风力发电公司传递在地震勘测中收集的数据，以规划海上油气井。最初的地图很粗糙，但在过去几年中，Gaffney 及其同事利用欧洲研究委员会提供的 250 万欧元资金部署侧扫声纳和其他海底成像技术来制作他们自己的地图，他们称之为欧洲的迷失前沿项目。研究人员手持地图，寻找适合人类居住的古代地区。去年，当加夫尼和比利时研究人员前往距离英国海岸约 50 公里的布朗班克斯时，十多年的工作得到了回报。地图显示，在 7000 至 13,000 年前，该地点是一个 30 公里长的高地，俯瞰河流。比利时研究船 Belgica 上的研究人员采集了岩心样本，舀起沉积物，并用金属爪进行“抓取”。这些发现包括海浪下 32 米处化石森林的痕迹，包括树根、陆生蜗牛壳和泥炭，以及一小块燧石薄片和狩猎采集者塑造的破碎燧石锤石的一部分。 “我们去了我们认为 [人工制品] 所在的地方并找到了它们，”加夫尼说。 “这是第一次。”

将这些地图与来自北海的大量样本放在一起，研究人员开始回答一个与人类未来特别相关的问题：当海平面上升时，人们会做什么？大约 8500 年前，北美一个名为阿加西湖的巨大淡水湖，由冰川融化形成，突然流入大海。海平面逐渐上升的情况加速了，几十年内海平面上升了几米。 Doggerland 从温带、森林覆盖的平原转变为河口湿地，点缀着较干燥的高地。 Gaffney 说，Lost Frontiers 团队沿河谷收集的岩心样本追踪了洪水，相当于“穿越时间的横断面”。为了探索对人类的影响，Amkreutz 分析了数十具被渔船拖上来的人骨以及从 Zandmotor 和其他荷兰海滩上采摘的发现。他将这些骨头追踪到史前莱茵河河口周围的 18 个近海地点，并用放射性碳对其进行了大约 100 年的精确测年。所有这些都大约有 8500 年的历史。然后，他和 Niekus 使用保存在数十块骨头中的胶原蛋白的化学特征来分析中石器时代 Doggerland 的人们在这一转变之前和期间的饮食。随着景观的变化，其居民的饮食也确实从陆生动物转变为淡水鱼。 “这显示了他们在面对气候变化时的灵活性，”Amkreutz 说。 “他们没有随着海平面上升而离开；他们改变了饮食。”最终，这也结束了。根据沉积物和计算机模型，研究人员认为公元前 6150 年左右起源于现代挪威的海啸摧毁了多格兰，海浪至少有 10 米高。随着全球海平面的持续上升，景观很快就消失了。在他位于华威大学的实验室中，Robin Allaby 正在通过搜索 Gaffney 和他的团队收集的 60 个核心样本来追踪这些变化，以寻找所谓的环境 DNA，这些 DNA 是由古代物种流入水和土壤中的。该团队使用可捕获数百万个 DNA 片段的下一代测序方法收集并分析样本中的所有 DNA，并将其与已知基因组文库进行比较。 “令人惊讶的是，那里还有多少 DNA，”阿拉比说。结果记录了多格兰生态系统随着海平面上升而发生的变化。在更古老、更早的层中，“我们可以看到相当广泛的 DNA，这些 DNA 显然是地球上的，”他说。阿拉比挑选了陆生物种，包括熊、野猪、鸟类、蜘蛛和蚊子。他还确定了植物物种，包括榛树和菩提树以及草甸草。 “这显然是一片低地，非常肥沃，可能比英国的高地和邻近的欧洲更具吸引力，”他说。

在更年轻的核心样本中，DNA 讲述了一个不可阻挡的转变故事。 “我们可以看到河口环境的兴起和向海洋类群的缓慢转变，”阿拉比说，因为熊和野猪让位于海草和鱼类。研究人员表示，在北海开创或完善的技术可以应用于遥远的人类迁徙热点，包括白令岛和大洋洲群岛周围的水域。贝利说：“关于人类的传播和发展，存在一些重大问题，只能通过观察水下景观来回答。” “这些相同的景观可能是踏入新领域的好地方。”在范温格登下午的散步结束时，她花了两个小时的搜索时间只需要展示几块动物骨头和一个灿烂的笑容。但是第二天，她的运气就变了。在一堆贝壳中，她发现了一个精心制作的工具，带有典型的尼安德特人手工艺品，至少可以追溯到 45,000 年前：又一块失落的风景，重新被发现。