近日，蘭州大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院黃小忠教授團(tuán)隊(duì)與英國(guó)諾丁漢大學(xué)弗吉尼亞·N·帕尼佐(Virginia N. Panizzo)博士團(tuán)隊(duì)以及中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院博士陳雪梅等人合作，在《自然·通訊》上發(fā)表了題為《阿爾泰山全新世氣候適宜期驅(qū)動(dòng)中亞地區(qū)史前人類擴(kuò)張》的研究論文。通過(guò)對(duì)阿爾泰山南坡的喀納斯湖和鐵外克湖(此湖原為鐵外克村的無(wú)名湖泊，黃小忠團(tuán)隊(duì)將其命名為鐵外克湖)中的沉積物進(jìn)行采樣，并結(jié)合硅藻硅同位素、生物硅、孢粉及全樣碳、氮同位素等指標(biāo)分析，創(chuàng)新性地從氣候角度揭示了阿爾泰山地區(qū)全新世以來(lái)的溫度變化歷史，同時(shí)也進(jìn)一步探究了溫度變化對(duì)該時(shí)期人群遷徙的影響，為中亞地區(qū)史前人口擴(kuò)張的驅(qū)動(dòng)力研究提供了新視角和新證據(jù)。

　　湖底尋蹤，找出顏那亞人的遷徙路線

　　全新世從約11000多年前開始。根據(jù)全球海洋和陸地溫度記錄的集成結(jié)果，在早中全新世(距今9000—7000年前)，全球氣候相對(duì)溫暖，隨后全球逐漸變冷，工業(yè)革命以來(lái)全球再次變暖。而氣候模型的模擬結(jié)果則顯示，全新世以來(lái)全球年均溫持續(xù)升高。為何地質(zhì)記錄與氣候模擬存在差異？這一“全新世溫度謎題”成了古氣候?qū)W界最熱門的研究課題之一，至今未有定論。

　　不同水體中的沉積物組成是不同的，因此也具有不同的同位素特征。湖泊流域的化學(xué)風(fēng)化作用會(huì)導(dǎo)致聚集在沉積物中的同位素濃度和組成發(fā)生改變，從而反映出不同時(shí)期的溫度變化。

　　早在2011年，黃小忠就來(lái)到新疆喀納斯湖進(jìn)行野外考察，希望通過(guò)孢粉測(cè)量研究，分析當(dāng)?shù)毓怒h(huán)境變化�！翱�納斯湖中硅藻的硅同位素和生物硅等指標(biāo)可以揭示該地區(qū)全新世以來(lái)的溫度變化歷史�！秉S小忠解釋，“在生物生長(zhǎng)的過(guò)程中，硅藻會(huì)優(yōu)先吸收較輕的硅同位素，而當(dāng)溫度升高導(dǎo)致湖水分層，暖水中硅藻大量生長(zhǎng)，水中的溶解硅相對(duì)不足，硅藻就會(huì)開始更多地利用偏重的硅同位素。換句話說(shuō)，氣候環(huán)境越溫暖，硅藻中的硅同位素就越重�！�

　　地理學(xué)者總在尋找更加理想的研究對(duì)象。此后，鐵外克湖進(jìn)入黃小忠的視野。鐵外克湖是一個(gè)被濕地包圍的封閉小湖，周圍的降水和積雪融水滋潤(rùn)了它。周圍森林茂密，沉積環(huán)境更加穩(wěn)定，為研究局地古環(huán)境氣候變化提供了理想的條件。黃小忠等人先后3次前往鐵外克湖進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，提取沉積物檔案。

　　此次研究顯示，在6500—3600年前，阿爾泰山地區(qū)氣候總體溫暖，喀納斯湖硅藻生長(zhǎng)繁盛，其間，在4700—4300年前，氣候異常溫暖，硅藻中的硅同位素顯著偏重。此研究結(jié)合鐵外克湖鉆孔孢粉、碳氮同位素等指標(biāo)，并與區(qū)域濕度記錄對(duì)比，顯示在6500—3600年前，阿爾泰山地區(qū)的氣候適宜，溫暖濕潤(rùn)的氣候可能吸引了在里海西北部暖干環(huán)境生活的顏那亞人。他們?cè)?000年前左右遷移到西伯利亞南部及阿爾泰山地區(qū)，稍晚在更溫暖的4800—4700年前，里海的水位因高溫干旱變低，顏那亞人就遷徙到海拔更高的高加索地區(qū)以及緯度更高的北歐地區(qū)。

　　這與考古學(xué)和遺傳學(xué)證據(jù)發(fā)現(xiàn)的——青銅時(shí)代早期顏那亞人在約5000年前從東歐草原東南部遷徙至南西伯利亞地區(qū)以及阿爾泰山西側(cè)的推測(cè)不謀而合。雖然科學(xué)界在該時(shí)期人群遠(yuǎn)距離遷徙的驅(qū)動(dòng)力上提出了多種假說(shuō)，包括農(nóng)業(yè)和語(yǔ)言的擴(kuò)散與傳播、馬的馴化以及乳制品等次級(jí)動(dòng)物產(chǎn)品的使用等。然而，氣候背景因素尤其是溫度變化歷史及其對(duì)史前人群遷徙的影響顯然也是重要一環(huán)。

　　持續(xù)追問(wèn)，探索人類與環(huán)境的雙向互動(dòng)關(guān)系

　　在歐亞大陸內(nèi)部核心地帶阿爾泰山地區(qū)的北方泰加林到干旱區(qū)之間，有一片廣袤的草原帶。目前該區(qū)處于寒溫帶，卻是史前亞洲中部草原絲綢之路的關(guān)鍵區(qū)域和早期東西方文明交流的重要通道之一。

　　根據(jù)歷史學(xué)家的研究，5000—4000年前生活在東歐草原上的顏那亞人與歐洲文明淵源極深�，F(xiàn)在幾乎絕大多數(shù)歐洲人身上都有他們的祖先顏那亞人的基因。

　　在世界遷徙史上，人類幾乎都是從資源低的地方向資源高的地方轉(zhuǎn)移，顏那亞人的遷徙之路有點(diǎn)相反。“我們的研究證實(shí)，正是南西伯利亞和阿爾泰山地區(qū)溫暖濕潤(rùn)的環(huán)境，促使顏那亞人在約5000年前從里海西北部一路向東遷徙過(guò)來(lái)，并孕育了銅石并用的阿凡納謝沃文化，促進(jìn)了農(nóng)牧業(yè)的傳播�！秉S小忠說(shuō)。

　　一直關(guān)注并指導(dǎo)這項(xiàng)研究的中國(guó)科學(xué)院院士陳發(fā)虎發(fā)現(xiàn)，氣候環(huán)境變化對(duì)人類活動(dòng)及文明演化的影響很大，在早期文明發(fā)展階段影響更大。因此本項(xiàng)成果把氣候環(huán)境變化和人類活動(dòng)歷史結(jié)合了起來(lái)，在探索跨大陸交流的環(huán)境動(dòng)力等方面起到了關(guān)鍵證據(jù)作用。

　　“全新世跨大陸交流對(duì)歐亞大陸文明發(fā)展非常重要，這一時(shí)期人口數(shù)量更多，青銅、大麥、小麥、羊、馬及東亞的粟作農(nóng)業(yè)技術(shù)的東西向彼此傳輸，促進(jìn)了歐亞大陸社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和新技術(shù)的使用。研究氣候環(huán)境變化與人類活動(dòng)的相互作用能夠更好地幫助我們理解史前人類遷徙與跨文化交流�！标惏l(fā)虎說(shuō)，“下一步，團(tuán)隊(duì)會(huì)關(guān)注早期農(nóng)業(yè)、游牧業(yè)建立后人類活動(dòng)怎樣影響環(huán)境、絲路沿線的文明發(fā)展�！�