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Wild monkeys flake stone tools

Proffitt, Luncz, Falótico et al. (2016)

DisciplineNatural science
MethodObservational
Tagscapuchin monkeysdata · archival recordsdata · ethnographyhominin evolutionlithic analysismethod · descriptive statisticsprimate archaeologystone tool technology

Summary

Problem: 长期以来,考古学家将具有特定形态特征(如贝壳状断裂、锋利边缘、多片连续剥落、定向打击边缘等)的锋利石片和石核视为早期人科(hominin)有意制造石器技术的标志性证据。然而,这些特征是否仅能由人类谱系产生,还是也可能由其他非人灵长类动物的行为无意中产生,这一问题尚未得到充分检验。此前对西非黑猩猩的研究表明,其石片破碎多为偶然事件,产物缺乏人科石器的诊断性特征;而圈养倭黑猩猩即使被教授制造锋利石片,其产物也无法复制早期人科考古记录。因此,野生非人灵长类是否可能产生与人科石器难以区分的石制品组合,是一个悬而未决的问题。

Approach: 研究团队在巴西塞拉达卡皮瓦拉国家公园(SCNP)对野生胡须卷尾猴(Sapajus libidinosus)的“石击石”(stone on stone, SoS)敲击行为进行了直接观察,并在行为发生后立即收集了被破碎的石块。同时,他们还在同一区域进行了地表调查和考古发掘,获取了额外的石制品样本。随后,研究者对这些石制品进行了技术分类和形态学分析,包括测量尺寸、识别打击点、贝壳状断裂面、剥落疤痕等特征,并通过拼合(refitting)重建了石核的剥落序列。最后,他们将卷尾猴产生的石制品与早期人科(如Lomekwi 3和Oldowan)的石器组合进行了形态和尺寸上的比较。

Finding: 研究发现,卷尾猴在SoS敲击过程中会无意中产生大量具有人科石器典型特征的石制品,包括:具有锋利边缘、打击泡(bulbs of percussion)和多次剥落疤痕的完整石片;具有单向、连续、重叠剥落疤痕的石核(flaked hammer-stones),其形态与传统分类中的单面砍砸器(unifacial choppers)无法区分;以及带有局部打击损伤的被动锤(passive hammers)。拼合分析证实了这些石核经历了多次连续的单向剥落。这些石片的尺寸范围与早期石器时代(Early Stone Age)的简单石片和石核相当。研究者强调,卷尾猴并未有意制造锋利边缘,也未使用这些石片进行切割或刮削,但若这些石制品出现在人科考古遗址中,将被鉴定为有意打制的石器。

Significance: 该发现对古人类学领域具有深远意义。它表明,目前用于识别早期人科有意石器技术的诊断性标准(如贝壳状断裂、锋利边缘、重复剥落等)并非人类谱系所独有,野生非人灵长类也能无意中产生形态上无法区分的石制品组合。这意味着,仅凭石制品的形态特征来推断其制造者的意图和认知能力是不够的,考古学家需要重新审视和细化区分有意人科石制品与无意产生的石制品组合的标准。该研究也为理解早期石器技术的出现提供了新的比较视角,提示某些早期人科石制品可能并非有意打制的切割工具,其功能解释需要更多证据(如骨上的切割痕迹)支持。

Theoretical Framework

N/A

Research Design

本研究属于观察性研究(observational study),结合了行为观察、地表采集和考古发掘三种数据收集方式。研究单位是单个石制品(artefact),包括完整和破碎的主动锤(active hammers)、石片(flakes)、被动锤(passive hammers)以及被剥片的锤石(flaked hammer-stones)。关键变量包括:石制品的技术分类(如完整锤石、破碎锤石、剥片锤石、完整石片、碎片石片、被动锤等)、尺寸(重量、长度、宽度、厚度)、剥落疤痕数量与方向、打击点位置、皮质覆盖程度等。这些变量通过对石制品进行传统技术分类和形态学测量来操作化,并采用拼合分析来重建剥落序列。

Data & Sample

样本总量为111件卷尾猴改造的石制品,全部来自巴西皮奥伊州塞拉达卡皮瓦拉国家公园(SCNP)的Oitenta遗址(8° 52.394′ S, 42° 37.971′ W)。样本来源包括三部分:(1)地表采集(n=60,占54.1%):2014年9月,研究者直接观察到Jurubeba群体的卷尾猴在Lasca OIT 2遗址进行SoS敲击活动,活动停止后立即收集了掉落在活动区域下方的石制品;(2)考古发掘(n=51):2015年6月,在Jurubeba群体活动范围内发掘了两个遗址——Lasca OIT 1(3 m²,最大深度0.4 m,出土23件)和Lasca OIT 2(3 m²,最大深度0.5 m,出土28件),所有沉积物经5 mm筛网过筛。所有石制品均为卷尾猴从附近砾岩中获取的石英岩(quartzite)砾石。研究排除了人类制造的可能性,依据是:遗址中未发现人类活动遗物(如灶坑、陶片、金属物或磨石),且直接观察到卷尾猴制造了地表石制品组合。

Analytical Strategy

本研究主要采用描述性技术分析(descriptive technological analysis),未使用统计模型。分析方法包括:(1)对每件石制品进行技术分类,遵循考古学常用的技术属性分类体系(如Isaac、Delagnes & Roche、Inizan等提出的标准);(2)测量石制品的尺寸和重量数据;(3)通过拼合(refitting)分析重建石核的剥落序列,以确认剥落的方向性和连续性;(4)将卷尾猴石制品的尺寸数据与已发表的早期人科(Pliocene–Pleistocene)石制品数据(引自Harmand et al. 2015)进行定性比较。研究未使用统计方法预先确定样本量,实验未随机化,研究者未进行盲法评估。

Results & Findings

发现一:卷尾猴SoS敲击产生具有人科石器形态特征的石制品。 研究发现,卷尾猴在SoS敲击过程中会无意中使石头断裂,产生具有贝壳状断裂(conchoidal fracture)、锋利边缘、打击泡和多次剥落疤痕的石片。这些石片在形态上与人科有意打制的石片无法区分。拼合分析显示,部分石核经历了至少7次连续的单向剥落(如Refit Set 6),表明剥落是重复性的而非一次性事件。这一发现直接挑战了“重复剥落和贝壳状断裂是有意打制石器的标志”这一传统假设。

发现二:剥片锤石(flaked hammer-stones)的形态与传统分类中的单面砍砸器无法区分。 研究识别出超过四分之一的石制品为破碎锤石或剥片锤石。剥片锤石具有一个或多个贝壳状或楔形剥落疤痕,部分表现为单向、重叠的连续剥落,部分为自然打击平台上的1-2次偶然剥落。研究者指出,使用传统分类标准,这些剥片锤石可被归类为单面砍砸器(unifacial choppers),与早期人科遗址中的某些有意打制石核在形态上无法区分。这一发现表明,仅凭石核形态无法可靠地区分有意打制与无意破碎。

发现三:卷尾猴石制品的尺寸范围与早期人科石器相当。 研究将卷尾猴SoS敲击产生的石片和剥片锤石的尺寸数据与早期石器时代(Early Stone Age)的人科石制品进行了比较,发现两者在平均尺寸上存在重叠。这意味着,如果这些石制品出现在人科考古遗址中,仅凭尺寸和形态特征将被鉴定为人工制品,甚至可能被解释为有意打制和控制的剥片生产。

发现四:卷尾猴并未有意使用石片的锋利边缘。 尽管卷尾猴产生了大量锋利石片,但研究者观察到它们并未使用这些石片的锋利边缘进行切割或刮削。卷尾猴会重新使用破碎的锤石部分作为新锤子,但不会利用石片的锋利边缘。这一发现表明,锋利石片的生产并不必然与切割功能或有意制造相关,对早期人科石器的功能解释(如切割肉类)需要更多直接证据(如骨上的切割痕迹)支持。

发现五:被动锤可被重新用作主动锤,显示工具的“多功能性”。 研究发现,部分被动锤在从砾岩中脱离后,其原本嵌入的平坦表面出现了新的打击点,表明这些石头被卷尾猴重新用作主动锤。这一发现表明卷尾猴能够将石头从被动角色转换为主动角色,展示了工具使用的灵活性,但这种多功能性并非基于对锋利边缘的有意利用。

意外发现:研究者观察到一只卷尾猴将新断裂的石片放在另一块石头上,然后用锤子敲击,行为类似于黑猩猩砸坚果或人类双极剥片(bipolar reduction)。但研究者未观察到卷尾猴使用石片边缘进行切割或刮削,也未观察到它们有意控制剥落方向。

Limitations

作者在文中承认的局限性包括:(1)样本量有限:研究仅基于111件石制品,且主要来自一个卷尾猴群体(Jurubeba group)的活动区域,可能无法代表所有卷尾猴SoS行为的产物多样性;(2)无统计方法:研究未使用统计方法预先确定样本量,实验未随机化,研究者未进行盲法评估,这可能影响结果的客观性;(3)行为观察的偶然性:虽然研究者直接观察到了SoS行为,但石制品的收集依赖于行为发生后的及时采集,可能遗漏了部分未被观察到的活动产物;(4)比较的局限性:作者明确指出“没有现存灵长类可以直接替代已灭绝的人科动物”,人科动物在行为、认知和形态上与现存动物存在未知差异,因此卷尾猴行为不能直接等同于人科行为;(5)功能解释的不确定性:作者承认卷尾猴可能通过舔食或嗅闻被压碎的被动锤表面来摄取石英粉末或地衣,但这一推测缺乏直接证据,因为石头中不含任何生物活性成分。

Key Contributions

  • 首次证明野生非人灵长类(卷尾猴)能够无意中产生具有人科石器典型形态特征(贝壳状断裂、锋利边缘、重复剥落)的石制品组合,且这些石制品在尺寸上与早期人科石器相当。
  • 挑战了“石器生产仅属于人类谱系”的传统观点,表明目前用于识别有意人科石器的诊断性标准(如受控的贝壳状打片、锋利切割边缘、重复剥落、定向打击边缘等)并非人类所独有。
  • 提出“等终性”(equifinality)概念:卷尾猴SoS敲击与简单的新近纪—更新世人科打片活动在石制品生产上是等终行为,即不同行为过程可能产生相同的物质结果。
  • 提示考古学家需要重新审视和细化区分有意人科石制品与无意产生的石制品组合的标准,特别是在缺乏骨上切割痕迹等辅助证据的情况下,不应将锋利石片的生产与有意制造切割工具直接等同。
  • 为理解早期石器技术的出现提供了新的比较视角,支持了近年来关于“锋利石片的使用和有意生产不一定与人类属(Homo)相关”的范式转变。
  • 为未来在已灭绝猿类和猴类的古生物学记录中识别无意产生的石制品组合提供了可能性。

Key Claims

"Here we show that wild bearded capuchin monkeys (Sapajus libidinosus) in Brazil deliberately break stones, unintentionally producing recurrent, conchoidally fractured, sharp-edged flakes and cores that have the characteristics and morphology of intentionally produced hominin tools." (Abstract)

"The production of archaeologically visible cores and flakes is therefore no longer unique to the human lineage, providing a comparative perspective on the emergence of lithic technology." (Abstract)

"Capuchin SoS percussion and simple Pliocene–Pleistocene stone knapping activities are equifinal behaviours in the production of flaked lithic assemblages." (Main text, Discussion)

"In the absence of supporting evidence such as cut-marked bones, we suggest that sharp-edged flake production can no longer be implicitly or solely associated with intentional production of cutting flakes." (Main text, Discussion)

"If encountered in a hominin archaeological context, this material would be identified as artefactual, potentially interpreted as the result of intentional stone fracture and controlled flake production, and probably attributed to functional needs requiring the use of sharp edges." (Main text, Discussion)


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