石料的质量直接决定石器的打制效率与使用性能，因此原料选择一直是旧石器时代考古研究的核心问题之一。过去数十年，学者们对非洲奥杜威（Oldowan）和早期阿舍利（Acheulean）遗址的研究聚焦于不同原料类型之间的比较，并强调耐久性、破裂可预测性等性质。然而，面对一堆肉眼看上去差不多的同类岩石，古人类又是如何挑出其中某一块来使用的？民族学观察显示，现代石器打制者会通过敲击、掂量、试打等动作检验石料；黑猩猩和卷尾猴等非人灵长类动物也会通过搬动、举起、敲击来评估石块重量。那么，约170万至150万年前的早期人类是否也具备这种”使用前手动评估”的能力？
近日，国际权威学术期刊《考古科学期刊》(Journal of Archaeological Science) 在线发表了由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究团队联合西班牙国家研究委员会（CSIC）和美国印第安纳大学等国内外科研单位的最新研究成果，揭示早期人类在挑选石器原料时，会通过主动的手动评估方式，优先选择高密度的火山岩砾石作为打制石片的石核。这一发现为理解奥杜威技术向阿舍利技术转型期古人类的认知能力与技术水平提供了全新证据。
该研究选取了坦桑尼亚奥杜威峡谷（Olduvai Gorge）Bed II的三个关键遗址，恰好覆盖奥杜威—阿舍利转型期：（1）HWK EE（约170万年前）：奥杜威文化遗址；（2）MNK Skull（约166.4万年前）：出土了奥杜威峡谷最后一批能人（Homo habilis）化石及无手斧石器组合；（3）EF-HR（约150万年前）：早期阿舍利文化遗址。
研究团队从上述遗址中随机抽取了491件火山岩标本，包括石核、石锤和未加工砾石。其中，未加工砾石作为参照基线，用以代表当时遗址周边的自然砾石群体。研究使用基于阿基米德原理的高精度密度计测量每件标本的密度，并系统记录了最大长、宽、厚、重量、球度与磨圆度等属性，进而运用非参数检验、主成分分析（PCA）和二项逻辑回归等统计方法，比较石核、石锤与未加工砾石三类标本之间的差异。
该研究核心发现如下：
1）火山岩标本的密度变化范围很大（1.44–2.94 g/cm³），意味着大小相仿的砾石，拿在手里重量可能差别明显；
2）在全部三个遗址中，石核的密度均显著高于未加工砾石（HWK EE：2.65 vs. 2.47 g/cm³；MNK Skull：2.59 vs. 2.26 g/cm³；EF-HR：2.65 vs. 2.45 g/cm³），且石核的密度分布更集中，暗示古人类把高密度的火山岩砾石作为石核使用；
3）逻辑回归进一步确认：在控制了大小、形态等变量后，密度仍是石核选择的显著预测因子，密度越高，一块砾石被选作石核的概率越大；
4）即便在同一岩性内部，这一规律依然成立：以密度变化最大的玄武岩为例，三个遗址中被选作石核的玄武岩砾石的密度均显著大于石锤和未加工砾石，说明选择发生在”同类原料之内”，而非仅仅是原料类型之间；
5）相比之下，石锤的选择标准因遗址而异：HWK EE的古人类偏好磨圆度好、便于抓握的砾石；MNK Skull更看重密度；EF-HR则倾向选择更大、更重的砾石，体现出功能上的灵活性。
研究认为，高密度火山岩通常更均匀、致密、破裂更可预测、刃缘更耐用，可能是古人类将其作为石核使用的原因，但密度与打制性能之间的力学机制，仍有待针对性的打制实验与对比研究加以验证。河流砾石表面光滑的石皮掩盖了内部的气孔与密度差异，仅凭肉眼很难分辨，研究者推测古人类很可能通过“掂量”（wielding）——即将砾石拿在手中短暂举动、轻晃，综合感知其质量、质量分布与密度——来完成评估。敲击、试打等动作也可能是辅助手段。尽管这一行为无法从考古材料中直接证实，但三个遗址一致呈现的”高密度石核”模式，暗示古人类在打制石器前进行了某种形式的主动手动评估。
这项研究改变了以往”古人类主要靠肉眼识别岩石种类来选择原料”的传统认识，证明早在约170万至150万年前，早期人类的原料选择已经精细到同一原料类型内部的个体坯料层面，且依赖于触觉与运动感知。这与黑猩猩、卷尾猴通过掂量重量挑选工具的行为遥相呼应。研究首次在旧石器时代早期记录到与密度相关的原料选择模式，为探索早期人类的感知能力、认知能力与技术组织方式提供了新思路。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所马东东副研究员为论文第一作者并通讯作者，西班牙国家研究委员会Ignacio de la Torre教授为共同通讯作者，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所裴树文研究员和美国印第安纳大学及石器时代研究所Jackson K. Njau教授为论文共同作者。本研究得到欧洲研究理事会（ERC）高级基金项目（BICAEHFID, No. 832980）的支持。
文章衔接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305440326001986
图1 奥杜威峡谷HWK EE，MNK Skull和EF-HR遗址的地理位置
（马东东供图）
图2 岩石密度（g/cm³）分布图：（A）主要原料类型；（B）HWK EE遗址各技术类型；（C）MNK Skull遗址各技术类型；（D）EF-HR遗址各技术类型；（E）各考古遗址熔岩的分布；（F）各考古遗址组合间技术类型的比较。
（马东东供图）
