古老颜料赭石如何揭示人类心智

从南非到澳大利亚，从德国到秘鲁，赭石被涂抹在贝壳上，堆积在坟墓中，印在洞穴墙壁上，自人类诞生之初就已成为人类故事的一部分——甚至可能更早。

几十年来，研究人员认为史前遗址中用作颜料的富铁岩石具有象征意义。但随着考古学家发现这种材料的功能性用途证据，他们意识到早期人类与赭石的关系更为复杂。

南非金山大学的考古学家塔米·霍奇斯基（Tammy Hodgskiss）研究过该国的一些遗址，例如玫瑰小屋洞穴（Rose Cottage Cave），那里使用赭石的证据跨越了6万多年。

“人们可能会说赭石是最早的艺术和象征形式，但远不止于此，”她说。“赭石展示了我们大脑的发展方式，以及我们如何利用环境。它弥合了艺术与科学之间的鸿沟。”

事实上，赭石是研究人员绘制人类认知进化图谱最重要的代理之一。霍奇斯基补充说：“我们观察行动序列，以了解需要哪些认知能力：是否需要加热？是否需要埋在火炉里？”

非洲最近的发现将我们物种对这种材料的长期喜爱史推回到更早的日期，暗示现代人类认知可能比我们想象的要早得多。更令人着迷的是：少数研究人员现在怀疑赭石可能实际上推动了大脑发展和我们物种在全球的扩张。

“现代人类行为的出现是目前最重要的争论之一，”波尔多大学和巴塞罗那大学的考古学家达妮埃拉·罗索（Daniela Rosso）说。“而赭石在这一争论中扮演着核心角色。”

古老的岩石

“赭石不是单一的物质，”伊利诺伊大学香槟分校的考古科学家安德鲁·齐普金（Andrew Zipkin）说。“这是研究它最令人恼火的事情之一。”

考古学家通常将赭石定义为任何可用作颜料的富铁岩石。大多数人将该术语与赤铁矿或红赭石（化学名称为Fe2O3）联系起来。但考古记录中出现了多种其他岩石，从黄赭石针铁矿到通常引人注目的镜铁矿，有时也称为闪光石。

齐普金将使用镜铁矿（一种深紫红色、含铁量高的闪亮重岩石）与肯尼亚火山裂谷中颜色和含铁量都轻得多的材料进行对比：“它们都是赭石，但在元素和化学性质上却截然不同。”

更复杂的是，当加热到至少480华氏度时，黄赭石的晶体结构会发生变化，针铁矿可以转化为赤铁矿或红赭石。

赭石的使用在中石器时代（约5万到28万年前）变得 widespread，霍奇斯基说，在此期间，“似乎偏爱红色——更大比例的赭石是红色的。但许多这些遗址的炉灶一个叠着一个。我们发现的一些红赭石以前可能是黄色的。”

一片红色

经可靠测年的考古遗址显示，人类加工赭石的历史可追溯到30多万年前，接近智人的出现。而且，我们并非唯一使用赭石的物种。欧洲和西亚的众多遗址表明，我们最接近的进化近亲尼安德特人也至少在25万年前开始使用赭石，尽管他们对这种材料的应用似乎更为有限。然而，有意识地收集和使用赭石可能在我们的家族树中开始得更早。

“如果智人和尼安德特人的最后一个共同祖先收集颜料，我一点也不会感到惊讶，”齐普金说。“这样的事情并非凭空出现。”

赭石的使用似乎仅限于人属（Homo），但这种材料的吸引力可能源于大约2300万年前早期灵长类祖先发生的一种适应：三色视觉。旧世界猴、猿和人科动物——猿家族树中包含人类的分支——继承了该祖先识别红色的能力，尤其是在绿色背景下。

识别红色可能帮助我们遥远的祖先辨别哪些水果成熟可食，哪些叶子幼嫩、更易消化。随着我们人科谱系变得更加社会化和更具探索性，识别红色的能力将提供特别有用的优势。

“如果你要进入别人的领地，你想表明你是朋友，而不是敌人，”乔治华盛顿大学的古人类学家艾莉森·布鲁克斯（Alison Brooks）说。“任何红色的东西都极其醒目。”

布鲁克斯补充道：“有很多粉状的岩石不是红色的，也没有被使用。赭石之所以重要，是因为它向其他人发出信号……它的用途极其广泛，即使在现代世界也是如此。当我们的世界已经五彩缤纷时，我们为什么要给世界涂色呢？原因可能有很多，但这是一种交流形式。”

这种交流或信号传递，就是考古学家和人类学家所说的象征性行为，这也是为什么赭石的使用常被引用作为使用它的人的认知能力的替代指标。收集赭石，将其制成粉末或颜料，然后涂抹在身体或周围环境中，以向他人表达某种东西，这是一个多步骤的过程，旨在向具备理解该信号能力的人传递信息。

除了我们物种在远距离高度可见之外，红色也是血液的颜色，这使其具有更强的象征意义。

布鲁克斯说，这并非巧合，“有些语言只有两个颜色词：红色和非红色。一种语言可能没有绿色或蓝色的词，但总会有一个词来表示红色。”

关键遗址

自人类诞生以来，人类一直在收集和使用赭石，其中包括以下关键考古遗址

1. 肯尼亚奥洛盖赛利 (Olorgesailie)：研究人员最近发现了两块赭石，经人类有意塑造，其历史至少有30.7万年。这是迄今为止最古老且可靠测定的此类发现。

2. 南非布隆伯斯洞穴 (Blombos Cave)：可追溯到约10万年前，该遗址发现的赭石加工“工具包”和其他文物——包括一块刻有图案的赭石，是已知最古老的同类艺术品——表明早期人类具备现代、复杂的行为，比原先认为的要早得多。

3. 南非北开普省 (Northern Cape)：来自一组遗址的赭石碎片表明，这种材料早在50万年前就被收集，尽管一些研究人员对此日期存在争议。

4. 赞比亚双河 (Twin Rivers)：26.6万年前的赭石碎片中，包括一块沾有赭石的石英岩鹅卵石，这可能是已知最早的赭石加工工具。

5. 埃塞俄比亚猪刺 (Porc-Epic)：发现的最大赭石藏品，总重近90磅，包括4万年前加工和使用这种材料的各种工具。

6. 荷兰马斯特里赫特-贝尔维德 (Maastricht-Belvédère)：在动物骨骼和石器中发现的25万年前的赭石碎片，是尼安德特人使用这种颜料的最早证据。

7. 南非玫瑰小屋洞穴 (Rose Cottage Cave)：研究人员拼凑出了一个跨越6万多年的赭石收集和加工故事，从3万年到9.6万年前。

8. 澳大利亚马杰贝贝 (Madjedbebe)：2017年，在数千件石器中发现的各种赭石碎片帮助研究人员确定，人类在6.5万年前就已生活在澳大利亚——比研究人员原先认为的早了2万年。

有应用程序可用

但一些考古学家开始挑战赭石对早期人类主要具有象征意义的观点。相反，他们认为赭石具有许多功能性应用，其中一些功能性应用在传统社会，特别是在非洲和澳大利亚，至今仍在使用。

例如，在埃塞俄比亚南部干旱的环境中，哈马尔人使用赭石清洁头发。“他们使用赭石既有美学原因也有卫生原因，”罗索说，她在哈马尔人中待了几天。“功能性或象征性之间并没有这种限制。它们是结合在一起的。”

霍奇斯基说，在南非，赭石被广泛用作防晒霜。“你可以在五金店和传统药店买到它，”霍奇斯基说，这种防晒霜被称为“ibomvu”，是祖鲁语中“红色”的意思。

考古记录表明，赭石还有其他实际用途，出现在工具和武器上。实验考古学家试图通过复制相关过程来了解我们的祖先如何使用不同的材料，他们得出结论，赭石与其他物质混合以制造一种柄部粘合剂，用于例如将石制箭头固定在其木柄上。

南非比勒陀利亚大学的考古学家利亚恩·里夫金（Riaan Rifkin）一直是人类进化史上赭石功能性新解释的主要倡导者之一。近十年来，他与同事的实验表明，史前时期这种材料不仅被用作防晒霜和粘合剂，还被用作驱虫剂和皮革防腐剂。

事实上，里夫金认为，赭石的功能性应用可能直接促成了智人早期最大的成就：传播到世界各地。“使用红赭石作为防晒霜，一定使人类能够在更长的距离上旅行而不会过度晒伤。这是一个惊人的适应优势。他们可以更长时间地觅食和探索更远的地方，”里夫金说。他怀疑赭石防晒霜的出现与人类开始使用鸵鸟蛋壳作为水和其他物品的容器大约在同一时期，即大约6.5万年前。“一旦我们能够随身携带水，拥有良好的[基于赭石的]防晒霜和驱蚊剂，以及保暖的[赭石鞣制]衣物，我们就能够从非洲扩张出去。”

原色

并非该领域所有人都对赭石的功能性解释充满热情。值得注意的是，布鲁克斯说，尽管赭石可能具有实际应用，但它们可能次于该材料的象征性用途。

“赭石还有很多其他用途……但这并不能否定它在远处极其显眼的事实，”她说。当然，它可用于粘合箭头，“但石英砂在南非随处可见，而且是更好的粘合剂；它能形成更好的结合。如果他们用红赭石制作胶水，那是因为它是红色的。”

霍奇斯基采取了中庸之道，她想象人类祖先是如何开始使用这种材料的：“你走在风景中，看到一块美丽的红色、黄色或紫色石头，你意识到你可以研磨它并从中获得非常好的粉末。我认为最初的吸引力是颜色。对其其他用途的认识是逐渐产生的，随着时间的推移。”

人类似乎已经根据自己的需求调整了这些用途。在南非的中石器时代遗址，大约10万年前，赭石的使用已经非常复杂，不同类型的赭石根据预期的应用和单个岩石的硬度（差异很大）进行摩擦、研磨或粉碎。

解决这些岩石如何以及为何被使用的障碍之一在于它们的本质。“根据定义，赭石的使用是具有破坏性的，”齐普金说。“通常我们发现的是残余物。无论应用是什么，都已经消失了。绝大多数使用的赭石已不再是考古记录的一部分。”

遗留物

考古学家留下的残余物仍然令人印象深刻。例如，在埃塞俄比亚的猪刺洞穴（Porc-Epic Cave），罗索和她的同事们研究了迄今为止收集到的最大规模的赭石群：超过4000块，总重近90磅。

这些材料是在20世纪70年代发掘的，但在2016年，罗索和她的团队对这些约4万年前的碎片进行了高科技分析。“在猪刺洞穴，我们看到了赭石使用方式的复杂性，以及他们需要使用不同的工具来处理它，”罗索说。

他们的发现包括：用于加工赭石的各种工具，例如磨石，以及一块石灰石鹅卵石，一面有赭石残留物。这块鹅卵石似乎曾蘸过赭石颜料，并用作在未知材料上的印章。

向南数千英里，时间更早——大约10万年前——南非布隆伯斯洞穴的人们以更复杂的方式使用赭石。除了似乎被雕刻的赭石碎片——世界上最古老的抽象艺术——考古学家还发现了工具箱，其中包括用作容器的鲍鱼壳，用于将赭石与碎骨、木炭、石英和其他材料混合制成颜料。

“布隆伯斯洞穴的‘红赭石颜料工厂’代表了人类认知进化中的一个里程碑，”里夫金说。

但布隆伯斯并非唯一——甚至不是最早的——这样的里程碑时刻。新的研究表明，肯尼亚的人类在30.7万多年前的奥洛盖赛利遗址加工赭石碎片。布鲁克斯是奥洛盖赛利项目的高级研究员，她描述了两块大约手指大小的赭石，它们带有人类改造的痕迹——以及毅力。

“其中一块碎片被某种尖锐物体削过，”布鲁克斯说。“另一块有研磨痕迹和似乎是试图钻孔的痕迹。看起来有人拿了类似凿子的东西，一直在挖。”

旧石器时代的人际网络

除了作为绘制人类进化的替代指标之外，赭石还可作为人类迁徙的替代指标。例如，去年7月，《自然》杂志的一项研究将澳大利亚最早的人类存在时间推迟到至少6.5万年前，比先前认为的早了近2万年。这个新日期是基于澳大利亚北部马杰德贝贝遗址的数千件文物，其中包括大量粉状、板状和“蜡笔”状的赭石样本。

得益于一种名为元素指纹识别的新技术，赭石还可以提供关于不同类型人类活动的信息：社会和贸易网络。

“元素指纹识别听起来有点像《犯罪现场调查》，但它的理念是你能够追溯某种东西的来源，”奥洛盖赛利研究团队成员、该方法的主要研究者齐普金说。这种方法涉及从多个地点收集不同类型材料的样本，然后分析这些样本以确定每个地点的独特地球化学特征。这些特征由多种元素组成，其中一些元素可能存在于某个地点，而不存在于另一个地点，这要求考古学家（如齐普金）采取一种广撒网的方法来决定寻找什么。

“如果你和地质学家或化学家谈论在实验室测量某物，他们会说，‘没问题。例如，这里有多少硒？好的，我们可以测量，’”他说。“但考古学家不感兴趣测量特定的元素；我们测量所有东西，然后才弄清楚什么是有用的。”

齐普金通常测量每个样本的40多种元素，其中多达15种可能对指纹识别有用，从而创建该地点的地球化学特征。这些特征被添加到数据库中，当数据库足够大时，可用于确定在考古遗址中发现的材料的地理来源。

齐普金说，通过交叉检查数据库以匹配地球化学特征，发现A遗址的物品实际上是从B遗址收集的这种能力具有巨大的意义。“材料运输的距离可以被视为贸易或社会网络的证据。”

元素指纹识别对奥洛盖赛利遗址的材料尤为重要。那里经过加工的赭石虽然尚未进行指纹识别，但却是该地区发现的最古老的赭石，并且与来自约60英里外的黑曜石碎片一同被发现。

“奥洛盖赛利发现的赭石与一种新行为——从遥远的地方进口黑曜石——出现在同一时期，”布鲁克斯说。“这是行为上的一个根本性转变。”

现代狩猎采集社会通常拥有直径12到25英里的领地，研究人员认为早期人类群体也有类似的活动范围。超出该范围的异域物品的存在意味着不同的群体以某种方式进行了互动。

“无论你是通过贸易还是自己获得的，你都必须与另一个群体的人接触，”布鲁克斯说。奥洛盖赛利遗址有30多万年的历史，之所以重要，是因为这种互动是现代人类的一个标志，而研究人员此前认为这种互动大约在10万年前才发展起来。

“我们认为这是社会网络的第一个证据，”布鲁克斯说。“现代人类行为的图景比我们想象的要早得多。”

滋养你的大脑

赭石揭示了我们祖先行为的细节，但它是否在我们的进化中扮演了更积极的角色呢？沙特阿拉伯阿卜杜拉大学的海洋生态学家卡洛斯·杜阿尔特（Carlos Duarte）是这么认为的。这个想法是在他准备就海洋在我们的过去和未来中的作用发表演讲时产生的。

“我意识到有研究认为，通过提供欧米伽-3脂肪酸，海洋食物网的使用在脑部进化和扩张中发挥了重要作用，”杜阿尔特在旅途中通过电子邮件说。“然而，当我搜索关于早期人类使用海洋食物证据的新研究时，我注意到一次又一次，它的痕迹，即贝壳，都伴随着赭石。这种关联如此普遍，不可能是巧合。”

确实，在世界各地的许多史前遗址中，都发现了与赭石一同出现的不同类型的贝壳。杜阿尔特深入挖掘考古记录，最终在《生态与进化趋势》（Trends in Ecology & Evolution）上发表了一篇具有启发性的评论。杜阿尔特提出，摄入红赭石，结合海鲜的食用，促进了早期人类对二十二碳六烯酸（DHA）和碘的供应，以及可能还有铁和其他大脑发育必需的营养物质。

杜阿尔特认为，这种优势对于孕妇尤为宝贵：用赭石中的铁补充饮食可以预防贫血，这是怀孕期间常见的问题。结合海鲜，还可能生出更健康的宝宝。大量的大脑发育发生在产前，此时发育中的胎儿会获得DHA、碘和其他必需营养素。

杜阿尔特说，关键在于营养丰富的海鲜和红赭石的结合——其他类型的赭石中的铁，或不含海鲜提供的蛋白质的红赭石，都无法被人体吸收。

但伊利诺伊大学香槟分校的古人类学家斯坦利·安布罗斯（Stanley Ambrose）驳斥了杜阿尔特的观点。除了研究中石器时代的赭石使用之外，安布罗斯还是通过对史前人类遗骸进行化学分析来重建其饮食的顶尖专家。

“有很多大脑袋的古人类在没有海洋生物可接触的情况下四处奔跑，”安布罗斯说。“赭石被涂抹在很多东西上，但他做出了错误的联系……这些都是好想法，但你必须把它们放在上下文中。”

其他研究人员则持更开放的态度。“他们不一定非要吃赭石，”霍奇斯基说。“但这并非不可能。”

事实上，食土癖，即有意摄食泥土，在多种历史和现代文化中都有记载，其中许多文化出于药用目的摄食特定土壤，以预防腹泻或增加铁摄入。

“世界各地的人们确实都有食土行为，尤其是在怀孕期间，”齐普金说。“但我认为，在考古记录中以任何有意义的方式证明摄食行为是非常非常困难的。”

虽然杜阿尔特的观点尚未在古人类学界获得广泛认同，但这只是赭石研究的几个新方向之一。结合元素指纹识别、实验考古学和新遗址的发现，人类与赭石的故事很可能还有更多篇章有待书写。

“15年前，没有人做这项工作，”齐普金说。“现在可以用赭石做的事情比我们想象的要多得多。”