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LiDAR扫描揭示玛雅文明规模远超想象,其复杂程度也远超以往

了解LiDAR技术如何揭示隐藏的玛雅文明遗迹,并重塑我们对他们古老社会的认知。

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蒂卡尔的神庙高耸于丛林冠层之上。图片来源:Evgeny Drokov/Shutterstock

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危地马拉,弗洛雷斯——从空中望去,危地马拉的丛林浩瀚无垠,一望无际的茂密绿意延伸至地平线。地面上,森林融合成一片模糊的绿色植被。唯一的声响是蝉鸣和吼猴的喧嚣。

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但穿过危地马拉北部低地的灌木丛,就如同走在古玛雅文明被掩埋的遗迹之上。丛林隐藏着农田、道路、运河,甚至整个聚落。而这个文明刚刚变得更加宏伟。

借助一项名为LiDAR的强大技术,最近在中美洲发现了数千处此前隐藏的建筑。根据这些调查得出的对玛雅人口的新估计表明,该地区曾经居住着多达1100万人。

LiDAR分析还显示,玛雅城市及其周边聚落绵延数英里,围绕着城市中心,并通过由道路网络和密集农田组成的网格连接。

今年早些时候首次发表的报告显示,一项前所未有的LiDAR调查在危地马拉北部佩滕地区发现了超过60,000处新遗迹,覆盖面积超过800平方英里。该调查由文化遗产组织 PACUNAM 组织,并包括众多独立研究人员和发掘地点,扫描结果展现了一个规模宏大且令人惊讶的异质性社会。

从一架低空飞行的飞机上,数百万道激光束穿透树冠。当激光束反弹回来时,光脉冲揭示了下方地面的轮廓,分辨率通常可达几英尺。这项技术揭示了下方建筑物的轮廓,使得前所未有地绘制玛雅人的土地成为可能。

这种全新的视角描绘了一个高度社会化的复杂文化,并为考古学家提供了详细的挖掘地点信息,为未来多年的探索奠定了路线图。

重新认识世界

对于伊萨卡学院考古学家、本研究的合著者之一托马斯·加里森(Thomas Garrison)等研究人员来说,扫描技术正在彻底改变丛林研究的方式。在LiDAR出现之前,考古学家及其团队会系统地穿越崎岖的地形,绘制出感兴趣的特征,并进行偶尔的探索性挖掘。这是一项缓慢而艰苦的工作;加里森去年春天因多年的野外工作导致髋部置换而接受康复。在该地区数十年的工作已经发现了该地区散布的许多大型城市和聚落,但他们找到的远不及未找到的多。

现在,在营地里,加里森可以在笔记本电脑上调出LiDAR地图,并通过鼠标的轻点就可以在周围景观的虚拟表示中“飞行”。地面上到处都是建筑,其中大部分即使在他工作了十年的发掘地点,对他来说也是未知的。

在蒂卡尔以北一处新发现的遗址,展示了LiDAR揭示的各种特征及其解读的复杂性。右上方的长条形建筑是一个所谓的“E组”建筑群的一部分,可能建于公元前500年之前。横跨山谷,巨大的庭院建筑可能晚了一千年,但可能覆盖了更早的建筑。其宽阔的入口坡道与一条穿过图像顶部和底部两个侵蚀的山顶平台之间的早期道路重叠。小型房屋和下沉式花园围场覆盖了山坡。(图片来源:Luke Auld-Thomas/PACUNAM)

Luke Auld-Thomas/PACUNAM

在蒂卡尔以北一处新发现的遗址,展示了LiDAR揭示的各种特征及其解读的复杂性。右上方的长条形建筑是一个所谓的“E组”建筑群的一部分,可能建于公元前500年之前。横跨山谷,巨大的庭院建筑可能晚了一千年,但可能覆盖了更早的建筑。其宽阔的入口坡道与一条穿过图像顶部和底部两个侵蚀的山顶平台之间的早期道路重叠。小型房屋和下沉式花园围场覆盖了山坡。(图片来源:Luke Auld-Thomas/PACUNAM)

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在蒂卡尔等主要城市附近的某些区域,人口密度可能高达每平方英里数百人。一千多年前,这片偏远的丛林可能感觉非常像近郊。

加里森说:“在这些地区的部分区域……地貌上的每一个小山丘和隆起都有一个家庭居住,一直延伸到蒂卡尔等地以外数英里。当你早上走出家门,向外望去,就能看到你所有的邻居就在那里,大家都挤在一起。”

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这使得对玛雅人口的估计在其古典时期(公元600年至800年)达到顶峰时超过1000万人。然而,并非所有研究人员都认为我们可以可靠地推测古代人口的数量。但撇开数字不谈,很明显,在玛雅文明的鼎盛时期,他们主导着这片土地。

工程项目

除了数千个曾经矗立着茅草屋顶小屋的住宅平台外,扫描还揭示了广阔的道路网络,以及开垦在山坡上的梯田或建在沼泽中并通过复杂的运河系统灌溉的超过一百平方英里的农田。新的、令人兴奋的防御工事也从扫描中显现出来。结果于周四发表在《科学》杂志上。

之前曾发现过农田、道路和防御工事的例子,但由于大多数发掘的“窥视孔”性质,人们并不知道这些结构是否是唯一的。LiDAR扫描显示,生态系统工程和建筑的例子在玛雅领土上普遍存在,这暗示了一个比以往认为的更具组织性和等级制度的社会。

杜兰大学中美洲研究所所长、本研究的另一位合著者马塞洛·卡努托(Marcello Canuto)说:“防御工事、堤道,所有这些都必须以协调的方式建造。因此,你必须开始考虑,除了地方性的逻辑之外,还存在着区域性的逻辑。”

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加里森认为,城市内外居住的人数众多,是玛雅生活在一定程度上是有序的另一个指标。

他说:“总的来说,至少在古典时期的佩滕中部和东部,聚落如此密集,这一定是一个每个人都知道自己的位置、哪些土地是自己的地方。”

蒂卡尔的景象与通过LiDAR扫描看到的城市景象的对比。(图片来源:Luke Auld-Thomas 和 Marcello A. Canuto/PACUNAM)

Luke Auld-Thomas 和 Marcello A. Canuto/PACUNAM

蒂卡尔的景象与通过LiDAR扫描看到的城市景象的对比。(图片来源:Luke Auld-Thomas 和 Marcello A. Canuto/PACUNAM)

然而,这在玛雅领土的不同地区并非如此。扫描还显示了不同区域之间的高度差异。有些地区以农田为主,而有些地区则主要是城市。有些地区有高密度的防御工事,有些地区则完全没有。人口在某些区域聚集,而在另一些区域分散。

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卡努托说:“有城市区域,有农村区域,有中间区域,也有空旷区域。它看起来就像一个复杂社会的景观。就像你看到的任何现代国家地图,或任何人口稠密的古代或现代环境的地图一样,会有人们聚集、人们生活得更近、更密集的地方,也会有他们不那么密集的地方。”

加里森说,这些人口稠密区域并不总是与研究人员根据象形文字推测为最重要的区域相吻合。这为重新解读打开了大量空间。例如,有些地区可能是一个地区的“粮仓”,为附近缺乏足够农田支持人口数量的城市和聚落提供食物。另一些地区可能为与遥远王国进行贸易而生产特种作物。

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玛雅军事化

扫描还暗示了玛雅社会的新方面。在加里森十年前发掘地点附近,近到他曾走过而未曾意识到那里有什么,LiDAR探测到了一系列奇特的建筑和墙壁。尽管在该遗址的发掘才刚刚开始,但对加里森娴熟的眼光来说,它的功能很清楚:那是一座堡垒。

他将其命名为La Cuernavilla,该建筑群包括一个护城河、一道高墙、一座神庙和一座宫殿,坐落在一个令人印象深刻的山脊上。附近的一座瞭望塔是遍布玛雅低地的网络的一部分,随时准备发出即将到来的袭击的警报。这是考古学家首次发现专门为战争而建造的玛雅建筑,它暗示了出乎意料的军事工程水平。

耶鲁大学考古学家、玛雅学者、未参与该团队的迈克尔·科(Michael Coe)说:“这太令人惊叹了。这是如此新颖。这是没人曾想到会出现的东西。这是一个重大的发现。”

加里森以及其他团队成员将花费数年时间回到各自的发掘地点,深入挖掘其秘密。LiDAR扫描的范围仅占研究人员希望最终覆盖区域的七分之一,但它们已永远改变了中美洲的考古实践。加里森说,它对将中美洲许多分散的项目汇集在一起的方式来说,也是一种静悄悄的革命,他将PACUNAM归功于促进了研究人员之间的合作感。

他说:“基金会真正协调了所有作者在文章中的这种合作,这是考古学家通常不具备的。这里最关键的是让不同的项目合作,以便揭示更广泛的模式。考古学家们往往只关注他们正在工作的遗址。”

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