经过对美国东北部数百个考古地点的考察，一项研究表明随着气候变化，史前人类的工具也会跟着更新换代，比如图中这些用于捕获北美驯鹿的带凹槽的矛头。
（图片来源：S.Munoz et al., PNAS, 2010; 地图：Courtesy New York State Museum, Albany, N.Y）
气候学家说，地球在变暖，如果我们想适应新的环境并生存下去，迟早我们都得改变自己的生活方式。
或许我们能从北美洲的早期居民那里取取经。一项新的研究发现了史前美国气候变化和文明演替之间强烈的相关关系。
考古学家通常把史前北美划分为三个文明时期：古印第安期（Paleoindian）、古风期（Archaic）和林地期（Woodland）。在这三个时期中，史前人类越来越倾向于定居的生活方式，他们赖以生存的动植物也在不断发生变化，使用的工具和其他人造制品种类也在不断地更替着。
比如，在始于约13500年前的古印第安期，人类以小型游牧部落为单位生活，狩猎的对象主要是北美驯鹿等一些大家伙；而到了始于11250年前的古风期，人类的猎物体型变小，渔业捕捞发展起来，并开始在半永久性的地方居住；在3000年前开始的林地期，农业开始出现，人类在功能齐全的村落里生活，陶器也是在那个时期问世的。
考古学方面的记录通常能够反映文明的变迁。比如说鱼钩出现在古风期，而用来储存粮食的陶器最初则是在林地期被发现的。
那么是不是气候的变化引起了这些更替呢？一些科学家对此深信不疑。2005年，由美国布朗大学的考古学家Paige Newby牵头的一个研究小组，在对12900～11600年前的一次气候变冷事件（也叫做新仙女木事件，Younger Dryas）进行考察时，发现古印第安时期的人类使用一种带有凹槽的矛头捕猎北美驯鹿等大型耐寒动物。
但新仙女木事件结束后，气候开始变暖，人类便立刻抛弃了这种工具。同时北美驯鹿也消失了，地球上的气温开始与现在的水平比较接近。
为了验证史前气候和文明之间的关系究竟有多么密切，加拿大渥太华大学的地理学家Samuel Munoz和他的研究小组分析了美国东北部地区所能获取的最好的考古数据。
这项研究涵盖了从缅因州到宾夕法尼亚州的考古地点包含了超过500个地点的1887份14C数据、63份花粉数据、40份用于确定植物类型的木炭数据，以及用于推断气温和土壤湿度的湖底沉积物同位素和湖泊水位测量数据。
研究小组发现，几乎所有文明阶段的变迁，都恰好发生在生态环境发生变化的时期。
因此，13500～11250年前的古印第安期，莎草、云杉、松树等耐寒植物占据着优势；到了12500～8200年前的古风期早期，随着气候变暖，松树退化，橡树开始繁茂起来；8200年前，另一次短暂的寒冷期再次席卷了世界大部分地区，史前人类的文明也再次发生了变化，这段时期被称为古风期中期；古风期末期始于5250年前，而3000年前的林地期也伴随着更多气候的变化和植被的演替。
Munoz和他的同事将这一成果在线发表在12月6日出版的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。在这篇论文中，研究者并未指出气候变化直接导致了文明更迭，但他们认为史前人类会阶段性地“更新他们的工具箱”以应对气候变化。
Munoz承认，必须得对更多的地区进行分析，并且要详尽地对具体的考古地点进行研究之后，才能使气候如何引起文明变迁这一问题得到更为精准的答案。他认为最近对于凹槽矛头的研究朝这个方向迈出了重要的一步。
美国怀俄明大学的古气候学家Bryan Shuman就是凹槽矛头研究的作者之一，他认为Munoz的这项研究成果“令人震惊”，并表示“大的文明更替事件就发生在主要的气候和生态发生变迁时”。并且他也同意Munoz的观点，认为人们还需要更多的研究去探索究竟史前人类是怎样适应这种变迁的。
不过英国南安普敦大学的古环境学家Anthony Brown对这一成果不以为意。他提醒人们注意，这项研究中提到的几个文明时期可能并没有一个精确的定义。Brown说，通常考古学家在一个地点挖出少量人工制品后，会用放射性碳的数据来推测它们属于哪个文明时期，这样带来的“循环过程”可能会使这项试图建立文明和气候关系的研究“存在问题”。（来源：科学时报 丁佳）
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PNAS发表论文摘要（英文）
