研究人员在白沙国家公园发现了一组人类足迹。根据一项新研究的说法，这些足迹可以追溯到2.1万年至2.3万年前；一般认为，当时巨大的冰盖阻止了人类迁移到美洲。摄影：DAN ODESS

关于人类最早踏上北美和南美的时间，新墨西哥州白沙国家公园里的足迹颠覆了过去的假设。

撰文：MAYA WEI-HAAS

在新墨西哥州白沙国家公园，这些足迹看上去就像赤脚的游客刚留下来的，可能是一个略有些扁平足的青少年在散步，细细的沙脊清晰地显现出每个脚趾和脚跟的痕迹。

但这并不是游客留下的痕迹。这些足迹是人类在美洲留下的最古老的证据之一，越来越多的证据对人类首次踏上这片未开发的土地的时间和过程，提出了挑战。

根据发表于9月24日《科学》杂志的论文，2.1万至2.3万年前，这些足迹被留在了淤泥里，附近是白沙国家公园一个古老的湖泊。很多科学家认为，此时，巨大的冰盖阻拦了人类前往北美地区。

近一个世纪以来，关于人类移居美洲的确切时间，一直存在激烈争论；直至最近，很多科学家坚持认为，这个重要的时间点不会早于1.3万年前。越来越多的发现表明，几千年前，就有人类生活在南北美洲。比如智利的蒙特贝尔德遗址，可以追溯到1.85万年前；得克萨斯州的高特遗址有2万年的历史。每一次发现都在科学界引起激烈讨论。

这幅画描绘了2万多年前，奥特罗湖岸边的生活场景。这个湖现在已经消失。绘制：KAREN CARR

虽然白沙国家公园的发现并没有为这些讨论划上句号，但令人们倍感兴奋。

“这一发现简直相当于找到了圣杯，”萨卡特卡斯自治大学的考古学家Ciprian Ardelean说。他负责指导墨西哥奇基维特洞穴的挖掘工作，研究人员认为，有证据表明早在3万年前，美洲就有人类活动。

“对于研究团队获得这样的发现，我感到深深的嫉妒，不过这是一种积极的情绪。”

是幽灵，还是大脚怪？

20世纪30年代初，政府的一名陷阱捕兽者发现了一个脚印，长56厘米，宽20厘米。他坚信自己找到的是神秘的大脚怪的证据。自那之后，科学家一直被广阔无垠的白沙国家公园里的足迹所吸引。

“从某种意义上说，他是对的，”公园资源项目经理、新研究的作者David Bustos说：“这确实是一只大脚——不过它是巨型地懒的大脚，而非人类的。”

自那之后，考古学家经过仔细研究，在白沙国家公园里发现了上千个足迹，让我们看到古人类和现已灭绝的动物，比如巨型树懒和猛犸象的瞬间形象；它们曾经在古代奥特罗湖岸边漫步。这是一片4140平方米的水域，大约1万年前干涸。每个足迹留在富含石膏的沙子上，经过了几千年的时光；公园也得名于这些白色的沙子。风吹过沙丘，一些足迹露了出来，又在大自然中很快风化。另一些足迹藏在沙子下，只有有经验的人才能找到它们，因为地面不太湿不干时，地面上的颜色很少出现微弱的变化。

David Bustos正仔细挖掘掩埋在多层沉积物下的人类足迹。摄影：DAN ODESS

这些转瞬即逝的现象因此被称为“幽灵足迹”。每个足迹都标志着几千年前，古代亲戚曾站立过的地方。

“（它）让我们为之一振，”阿科玛·普韦布洛部落的成员Kim Charlie在谈到参观这座遗址时说。很多美国原住民部落和普韦布洛人都觉得与白沙国家公园有一种精神上的联系，Charlie是部落历史保护办公室的委员会成员，该机构一直与研究团队合作，保护这些足迹。

留下足迹的人什么时候把脚趾踩进白沙国家公园的泥地里？想要找到确切时间很有挑战性，研究作者、英国伯恩茅斯大学的地质学家Matthew Bennett说。公园的地表就像是一本重写本，上面满是纵横交错的痕迹，这些痕迹是不同事件留下的，时间跨度有几千年。为了确定一个足迹的年代，研究人员必须找出上下的种子层，通过放射性碳分析确定其年代。借助这种方法，科学家可以确定足迹出现的最早和最晚的时刻。但一季又一季，他们一直没能找到既有种子又有足迹的地方。

2019年9月，决定命运的那天终于到来。Bustos和Bennett回到公园的一处峭壁。之前，他们来过这里十几次，知道这里有古代种子沉积物，但没有发现人类足迹。然而，这一天，风吹过，一组明确的人类足迹显现了出来，通往一堆沙子。刮去上面的沙层，被掩埋的足迹露出幽灵般的轮廓。

这个三维模型突显了挖掘表面的足迹。区域高度与颜色相对应，随着海拔升高，颜色从冷色变为暖色。摄影：DAVID BUSTOS

“那一刻，我们欢呼了起来，我们终于找到了，”Bennett回忆道。

由考古学家、地质学家、年代测定专家、地球物理学家和数据科学家组成的团队通过一系列测试，展开研究，这个地方的面积相当于半个篮球场。挖掘显示，有8个不同的足迹层位，其中包括多达16人留下的61个人类足迹，大部分是青少年和儿童。多个足迹层被夹在含有川蔓藻种子的沉积物层中间。

经过放射性碳年代测定，科学家发现，2.1万至2.3万年前，人类和动物沿着同一条长满草的道路，跋涉了至少两千年。Bennett提醒我们，这个年代只适用于这个地点的足迹，白沙国家公园里其他很多足迹的年代还不清楚。但这个地点年代如此之早是一个重磅发现，研究团队敏锐地意识到，这种说法很大胆。

“事实上，我们曾试图证明它没那么古老，但事与愿违，”新研究的作者、国家公园管理局的文化资源首席科学家、考古学家Daniel Odess说。

通过在白沙国家公园挖掘，科学家发现湖岸淤泥里有多层足迹，这些是在几千年时间里留下的。

冰墙

虽然美洲早期人类的最新证据来自沙漠里的脚印，但关于抵达的时间，更多争论却是围绕冰。2万至2.65万年前，全世界进入末次盛冰期，气温下降，越来越多的冰川锁住更多的水，海平面比今天低120米。海浪中出现了很多陆地特征，包括如今被称为白令海峡的地方。这是连接现代西伯利亚和阿拉斯加的天然桥梁，研究人员认为这为人类前往美洲提供了一条清晰的路线。

但随着末次盛冰期气温下降，两个巨大的冰盖（劳伦太德冰盖和科迪勒拉冰盖）穿过今天的加拿大，在2.3万年前，形成一道从大西洋到太平洋近乎不间断的冰墙。很多科学家认为，在冰盖消退之前，人类无法向南进入加拿大。

自20世纪中期以来，一般认为第一批移民抵达美洲是在1.3万年前，此时以独特的石器工具著称的克洛维斯文化兴起。现在，很多科学家都接受这样一种观点：大约1.7万年前，人类开始进入美洲，也许在冰封大陆的内部融化之前，沿着可以通行的太平洋海岸。

但包括白沙国家公园在内，少数地方表明，在末次盛冰期高峰之前，人类就已经抵达北美。去年宣布的发现说明，早在3万年前，墨西哥的奇基维特洞穴里可能有人类存在；奇基维特洞穴研究的反对者质疑，断裂的岩石是人类造成的，还是出于地质原因。

克洛维斯文化之前的遗址都有这个问题，但毫无疑问，白沙国家公园里的足迹是人类留下的。“这非常明显，”研究作者，亚利桑那大学的考古学家、地质学家Vance Holliday说。

更重要的是，白沙国家公园里不仅有一组足迹，还有很多层人类活动的痕迹，可以追溯到2万多年前。“如果你不喜欢这层，没关系，这还有一层，”Bustos笑言：“如果你不喜欢那层，还有其他层。”

旧碳，新碳

一些科学家仍在质疑研究团队的足迹年代数据的可靠性。俄勒冈州立大学的考古学家Loren Davis强调，需要第二种年代测定方法来验证放射性碳的测定结果；他指出，硬水或淡水储层效应会影响放射性碳年代测定。

这是因为水生植物，比如从白沙国家公园分析出的川蔓藻，会把溶于湿地环境的化合物中的碳提取出来。如果存在“旧”碳，比如碳酸盐岩，那么植物就会把它融入体内，这会欺骗性地导致放射性碳测出来的年代更加久远。然而，陆地植物不受影响，因为它们从大气中吸收碳，放射性碳和非放射性碳的相对含量是恒定的。研究团队分析了淡水储层效应的可能性，结论是它们几乎可以忽略不计。

虽然研究团队提供的证据无法证明这种效应不存在，但它确实表明，潜在影响非常小，奥胡斯大学的放射性碳专家Bente Philippsen说，她没有参与此次研究。Philippsen还补充说，多数淡水储层效应的影响大多为几百年，而非几千年。“我测量到的最严重的影响是几千年，”她说：“即使我们假设白沙国家公园里的（淡水储层效应）同样严重，那么也不会改变结论，即这些足迹的年代超过2万年。”

科罗拉多州斯塔福德研究所的地质年代学家Thomas Stafford没有参与此次研究，他同意这些年代的可靠性，并对这项研究的彻底性发表了评论。“他们花了很长时间，做得非常好。”

进一步证实这些足迹的年代可能有困难。研究团队试图利用一种涉及铀的测定方法，但样本不适合这样的分析，美国地质调查所的Jeff Pigati解释说。他负责研究植物残骸。Davis指出，其他技术，比如光释光测年法，可以帮助确定年代。但Stafford补充说，这种方法的标准偏差非常大，所以可能无法提供准确验证。不过，研究团队仍在努力完善铀年代测定法，并获得光释光测年法的数据，作为进一步验证。

“如果情况属实，那么我会非常激动，”Davis说。但他也补充道，“我觉得我们现在就举杯庆祝，还为时过早。”

重新思考早期人类

如此密切关注这些数字的原因是，如果证实人类在末次盛冰期抵达美洲，那么关于人类如何抵达新世界，科学思考将做出根本改变。末次盛冰期期间，冰川大门关闭，他们是否通过内陆路线来到美洲？他们是否曾驾船驶过海岸结冰的地方？

“更重要的是，这实际上要求我们思考如何进行考古，”Davis说：“因为没有人研究2.2万年前的沉积物。”

Stafford说，过去科学家把挖掘出来的材料送到他那里进行放射性碳年代测定，并要求一旦发现有1.3万年，就停止分析。现在的界限是接近1.8万年，但他表示这会让我们忽视更古老的发现。“如果不去寻找，就什么都找不到，”Stafford说：“所以，我们只有很少的几个地点。”

Ardelean希望白沙国家公园的研究工作将有助于激励当代科学家和未来的学生，以另一个视角看待早期人类迁徙美洲。强烈的争议使他过去的学生放弃继续研究美洲史前史，对此他感到很遗憾。

克洛维斯文化只有1.3万年历史，在围绕这个文化研究了几十年后，事情终于出现了转机。“我认为我们不会说前克洛维斯文化这种说法，”Ardelean说：“我们会讨论前白沙和后白沙。”

（译者：Sky4）