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美國沙丘足跡:白沙國家公園 2 萬多年前的人類腳印

寒波_96
・2021/10/06 ・4169字 ・閱讀時間約 8 分鐘

白沙國家公園(White Sands National Park)位於美國西南部的新墨西哥州,現在是大型沙丘,要說是沙漠也可以。當地如今存在一批適應乾旱的生物,但是不少古代動物的腳印告訴我們,這兒古時候曾經是水源充足的草原。

腳印中也有人類足跡,新問世的論文報告:最早的人類腳印距今 2.1 到 2.3 萬年。這個年代有什麼意義呢?

白沙國家公園濕潤時期的想像樣貌。喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪。圖/參考資料 2

兩萬多年前,湖畔的人類足跡

這項研究鎖定的腳印無疑屬於智人,年代肯定超過一萬年,因為附近還有大地懶、哥倫比亞猛獁象等一萬多年前已經滅團的動物足跡。然而,腳印、手印沒辦法直接定年,判斷具體的年代非常困難。

白沙國家公園曾經存在大湖與許多水體,動物腳印便是在濕潤的時期留下。幸運的是有人發現,腳印們所屬的沉積層,其上方與下方都還有沉積層,當中有水生植物 Ruppia cirrhosa 的數百個種子遺留。

地層出土,水生植物 Ruppia cirrhosa 的種子。圖/參考資料 2

尋獲水生植物種子,除了證實當地古代果然是潮濕環境外,更重要的是種子內含有碳,可以用於碳同位素定年。藉此得到的年代是,留下智人、狼、猛獁象腳印的多個沉積層,介於距今 2.1 到 2.3 萬年前。

碳 14 定年的結果應該頗為可靠,倘若能對應到腳印的年代,意思是,在非常寒冷的末次冰盛期(Last Glacial Maximum,距今約 1.9 到 2.6 萬年之間)之際,已經有智人在新墨西哥活動。

這替智人的美洲移民史,帶來一筆新的線索。

不同地層的定年結果,各地層存在的動物腳印。圖/參考資料 1

移民冰蓋以南的美洲

較為寒冷的冰河時期,亞洲東北部和北美洲西北部之間,白令地區的海水降低形成陸地,足以讓人類與陸生動物生存,再向東便能抵達美洲。但是繼續南向將受到阻礙:合體成鐵板一塊的勞倫斯冰蓋、柯迪勒拉冰蓋擋在前方。

至少要到距今 1.35 萬年前,北美洲兩大冰蓋之間才露出足夠的縫隙,讓動物有機會從內陸通過。可是近年多項考古發掘指出,冰蓋以南更早以前就有人類活動。

最合理的推理是,早於 1.35 萬年前移民美洲的人類,是從北美洲西側沿著海岸前進,繞開冰蓋的封鎖,抵達冰蓋南方的美洲。

超過距今 1.3 萬年前,美洲各地定年比較可靠的遺址。圖/參考資料 6

冰蓋以南的美洲,超過 1.35 萬年前的人類紀錄遍佈各地,北美洲東南部的佛羅里達、南美洲最南端的智利皆有,不過絕大部分未滿 2 萬年。

超過兩萬年前,真的有人住在冰蓋南邊的美洲

極少數超過 2 萬年的遺址,年代多半頗為可疑。那些遺址都只能見到「石器」,最早的可達 13 萬年前之久(位於加州),但是缺乏人類活動的其他證據;而且究竟是真正人為製造的石器,或是自然力量雕琢成的產物,甚至是其他動物(如捲尾猴)敲打出的石頭,相當難以判斷。

年代超過 2 萬年的美洲遺址,以墨西哥內陸的 Chiquihuite Cave 探索最為透徹。2020 年發表的論文報告,這兒距今 1.5 到 3 萬年前之間,持續有「石器」出現;但是包括化石、花粉、植物矽酸體、土壤中環境 DNA 的分析,都沒有辦法提出更多證據,支持確實有人出沒。

與簡陋而可疑的「石器」相比,腳印是人類存在的確鑿證據,一旦確認年代,便足以證實當時有人類行走。因此新問世的足跡定年研究,可謂提供非常堅實的證據,支持超過 2 萬年前,已經有人住在冰蓋以南的美洲!

北美洲與白令地區的 42 處遺址,遺址們位於勞倫斯冰蓋、柯迪勒拉冰蓋以南和以北,年代大部分超過 1 萬年。圖/參考資料 9

冰蓋以北再度前來的菜鳥新移民

如果距今 1.5 到 3 萬年前,墨西哥真的也有人類活動,他們和美國西南部新墨西哥州的白沙人距離不太遠,也許屬於同一支很早進入美洲的血脈。這些人後來的命運如何?

根據現代美洲原住民及古代 DNA 樣本的研究,已知的美洲居民,彼此共同祖先的年代還未滿 2 萬年。由此推論,超過 2 萬年前冰蓋以南的美洲人,可能沒有留下後裔,或是說,對隨後人群的 DNA 影響小到可以忽視。

後世美洲居民的祖先,看似超過 2 萬年前時,依然住在冰蓋以北的白令地區。他們當中一部分後來沿著海岸南遷,抵達冰蓋以南;又過了幾千年等到冰蓋退散後,廣大的內陸開啟,原本冰蓋以北和以南的人群有許多接觸機會,隨後衍生出美洲各地的族群與文化,例如知名的克洛維斯文化。

但是更早的居民完全消失了嗎?或許未必。

右邊是白沙國家公園,2 萬多年前的人類腳印,這批足跡是對這群人至今唯一的認識。圖/參考資料 2

與猛獁象、大地懶相伴的老鳥舊移民

遺傳學家之前發現,某些古代和現代美洲原住民基因組中具備極低比例,和世界另一邊的安達曼人、澳洲原住民相似的 DNA 變異。此一血緣被稱為「Y 祖源」,超過一萬年前已經存在。(Y 來自亞馬遜原住民 Surui 人,Tupi 語中的祖先 Ypykuera)

安達曼人住在印度洋的安達曼島,澳洲原住民住在太平洋西南部的澳洲,他們的祖先與其他人群,估計遺傳上分家的年代至少 5 萬年。Y 祖源超過一萬年前已經抵達美洲,美洲和大洋洲中間相隔浩瀚的太平洋,故直接源自大洋洲接觸的機率非常低。

這令人懷疑,Y 祖源是否來自更早以前進入美洲的移民?至少在一萬多年前,Y 祖源只剩下十分薄弱的存在感,要靠非常敏銳的基因體學分析才偵測的到。而兩萬多年前,住在新墨西哥的白沙人,和 Y 祖源是否有關仍有待探討。

白沙國家公園還沒有變成沙丘時的生態樣貌想像,猛獁象、大地懶、劍齒虎、草泥馬、恐狼等動物生活著。圖/wiki

我們對白沙人幾乎毫無認識,說到目前僅有的證據:足跡,留下的腳印多數屬於青少年、小孩,只有少數成年人。論文推測,這些未成年人的行為有兩個可能:第一,快樂的在水邊遊樂。第二,進行偵查任務,監控水邊的動物。

光靠現有證據不可能得知答案,所以大家也不用太在意。只能肯定 2 萬多年前住在白沙國家公園的人們,可以欣賞猛獁象、大地懶、劍齒虎的史前動物秀,卻沒有一望無際的沙丘景色可以看。

延伸閱讀

參考資料

  1. Bennett, M. R., Bustos, D., Pigati, J. S., Springer, K. B., Urban, T. M., Holliday, V. T., … & Odess, D. (2021). Evidence of humans in North America during the Last Glacial Maximum. Science, 373(6562), 1528-1531.
  2. Fossil footprints prove humans populated the Americas thousands of years earlier than we thought
  3. Earliest evidence of human activity found in the Americas
  4. Human footprints near ice age lake suggest surprisingly early arrival in the Americas
  5. Ancient footprints could be oldest traces of humans in the Americas
  6. Waters, M. R. (2019). Late Pleistocene exploration and settlement of the Americas by modern humans. Science, 365(6449).
  7. Holen, S. R., Deméré, T. A., Fisher, D. C., Fullagar, R., Paces, J. B., Jefferson, G. T., … & Holen, K. A. (2017). A 130,000-year-old archaeological site in southern California, USA. Nature, 544(7651), 479-483.
  8. Ardelean, C. F., Becerra-Valdivia, L., Pedersen, M. W., Schwenninger, J. L., Oviatt, C. G., Macías-Quintero, J. I., … & Willerslev, E. (2020). Evidence of human occupation in Mexico around the Last Glacial Maximum. Nature, 584(7819), 87-92.
  9. Becerra-Valdivia, L., & Higham, T. (2020). The timing and effect of the earliest human arrivals in North America. Nature, 584(7819), 93-97.
  10. Castro, M. A., Ferraz, T., Bortolini, M. C., Comas, D., & Hünemeier, T. (2021). Deep genetic affinity between coastal Pacific and Amazonian natives evidenced by Australasian ancestry. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(14).
  11. Willerslev, E., & Meltzer, D. J. (2021). Peopling of the Americas as inferred from ancient genomics. Nature, 594(7863), 356-364.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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喝母乳的寶寶能提升神經認知功能?——是真的!而且「曾經喝過就有效」

查克爸
・2021/10/26 ・3015字 ・閱讀時間約 6 分鐘

喝母乳的寶寶,真的會更聰明嗎?母乳不僅能夠提供小寶寶所需的營養以及免疫力,而透過母親的生理機制,更能將各種符合自己孩子需求的成分,客製成孩子專屬的母乳。需要發育大腦,就多給些相關的成分,如果要長肌肉也沒問題,媽媽隨時隨地都準備為孩子產製最適合的母乳,這可是任何產業都難以複製的機能。因此母乳被說是對寶寶是最好的禮物,想當然各種與母乳哺育相關的研究主題,便是眾多學者探討了解的目標。

其中,研究智力發展應該是最吸引人的主題之一,不過目前為止也是有研究指出,母乳哺育的孩子,他們的平均智商與沒有母乳哺育的孩子相差無幾,這不知潑了多少人一身的冷水,掃了無數爸媽的興致。但以前的證據說智商沒差異,不代表新的研究一樣沒差異,科學這件事就是會不斷變化,產出新的結論,全世界仍有不少研究都提出母乳可能使寶寶更聰明。

這次要介紹的羅徹斯特大學醫學中心(URMC)神經科學研究所(Del Monte Institute for Neuroscience)的成果就是其中之一,他們這次提出的新證據是與認知能力有關,而且他們的結論應該會讓人眼睛一亮,因為他們發現,母乳哺育的時間長短與 9-10 歲兒童的部分認知發展有關連,而且只要孩子有吃母乳一段時間就可以看出差異[1]

人類積極探索智力,母乳與智力的關係更是熱門主題之一。圖/Pixabay

改變研究方向,找出母乳與智力之間的正向證據

隨著各種研究產出,我們得以知道智力受到很多變項影響,尤其是與父母親直接相關的因素,例如父母的社經地位、智力程度、學經歷等都可能使孩子擁有較高的智力。換句話說,也就是研究者比較了相同教育程度或是經濟程度的母親後,結論是不管有沒有哺餵母乳,他們孩子的智商分數可能相近。

既然知道多種因素可以影響智力,便要在研究方法的設計下足功夫,因為要盡可能控制所有影響,讓母乳哺育的小孩,以及沒有母乳哺育的小孩都能在同一個基準線上比較,才能看出客觀上的差異,或可說是未能控制好混雜因素[2]

不過就如開頭所說,研究目標、方法不同,看到的成果就不一樣,羅徹斯特大學醫學中心這篇藉由分析青少年大腦認知發展研究計畫[3](The Adolescent Brain Cognitive Development Study;ABCD Study)數據的報告,就看到了母乳與認知的正向關係,改而分析更細項的各種認知能力[4],其涉及了執行與感知、學習、記憶、理解、意識、推理、判斷、直覺和語言相關的等各種任務技能。

認知能力分好多,研究分析哪些?

這個認知研究採用 ABCD 研究數據來探討,但為了減少測量誤差的影響(例如孩童曾經暴露會接觸酒精的環境、未參加訪視的兒童等因素),研究者最終保留了 9,116 名兒童的數據,並以此分析母乳哺育時間與神經認知能力之間的關係。那列入分析的認知能力向度有哪些?

向度一共有三項,而且跟每個人都有關,分別是一般能力(general ability)、執行能力(executive function)以及記憶力(memory),而這三項能力各自有其解釋在,如一般能力,美國心理學會對此提出的解釋定義是,一種可以被衡量的能力,且被認為是基礎能力,用來處理所有與智力相關的任務。

再來是執行能力,這個能力則可用來管理和控制工作記憶、注意力,也跟抽象思考等種種認知過程有關,像是設定目標、想像並預見;最後一個是大家耳熟能詳的記憶力,是透過大腦系統所儲存的訊息,是能回憶特定訊息或曾經有過的經歷。

不過這些能力的發展程度真的能評量嗎?放心,各項認知能力背後有眾多的研究依據,也發展出各種不同的測量方式來評定。像是「魏氏兒童智力量表的矩陣推理測驗」就在這個研究被用來測量知覺推理和組織、空間訊息處理等相關的能力;而美國國立衛生研究院的 NIH Toolbox®-Cognition battery,也在這個研究裡被整合運用評估兒童的神經和行為功能。最後通過次數以極多的神經認知測驗,也才讓研究結果得出有吃母乳的小朋友,是能改善某個認知能力。

針對各種能力、認知所開發的測驗,不斷的被開發出來並應用。圖/Pexels

母乳真的有助於認知能力!是哪一項呢?

研究要分析的有一般能力、執行能力以及記憶力,那究竟哪像能力獲得提升呢?鏘鏘,從數據提供的結論是一般能力(general ability)與母乳哺育的時間長短有顯著關聯[1]。但你可能會說「怎麼才提升一種能力?」,這時候我們要關注的是,在心理學上的一般能力也包含多種能力,一般能力只是所有分向能力的統整稱呼。

研究中把這九千多位 9-10 歲的孩子,依照他們吃母乳的時間長短分成四組,第一組是 0 個月的控制組,接著是三組母乳哺育的實驗組,分別是 1-6 個月、7-12 個月以及吃母乳超過 12 個月的寶寶,可以看到在母乳哺育期最短的 1-6 個組別寶寶,他們在一般能力的測驗結果,比起沒吃母乳的寶寶有所提升,而且隨著母乳哺育的時間變長,孩子們在一般能力的發展程度也越來越高。

用另外一個角度來看研究結果就是,今天有某一個家庭選擇餵養母乳,即便哺育期間落在有點長又不算太長的 2 個月或是半年內,對寶寶的神經認知發展來說也是有幫助的,這也符合研究人員的設定目標,因為這有望幫助改善人們的動機,讓更多人想要母乳哺育,不只告訴每個家庭們可以量力而行,也藉此呼籲政府、社會企業能夠更設身處地為媽媽們著想。

母乳哺育與一般能力認知的關聯性較高,且隨著期間變長而增加。資料/參考資料1

研究成果重要,但更該考慮「人」

各種母乳相關的科學證據報告,讓母乳對孩子的好處不言而喻,這次介紹的研究也是,也的確可以藉由這些證據協助家庭做出決定,讓他們決定是否要餵養母乳,但這篇研究成果的重點,是希望能夠「鼓勵」家庭選擇用母乳哺育寶寶,而不是「非得要」。

不可否認的是,母乳哺育對媽媽們是一個壓力來源,常常聽到「給寶寶最好的」,反而讓各種美好變成壓力,像是聽到哪位媽媽不給寶寶吃母乳,各種批評襲來,不餵母乳變成一種罪過。而如果選擇母乳哺育,又可能因為家人不支持而宣告放棄。

母乳對寶寶有幫助,但家人彼此間的支持才更重要。圖/Pixabay


研究也實實在在告訴我們,餵養母乳的意願及時間長短,可是牽涉眾多因素,其中個體因素如教育程度、年齡會改變想法,還有環境和社會文化影素也會影響,例如就業問題、丈夫支持程度、家人態度也都大大的參雜其中[6]

因此每個家庭間的討論、媽媽的個人意願都很重要,有了共識後再來下決定,而當你們決定好要給寶寶母乳,又就差那決定性的臨門一腳時,不妨想想這篇研究提出的結論,「只要曾經給寶寶喝母乳,便有機會提升他特定的認知能力喔」。

參考資料

  1. Lopez, D. A., Foxe, J. J., Mao, Y., Thompson, W. K., Martin, H. J., & Freedman, E. G. (2021). Breastfeeding Duration Is Associated With Domain-Specific Improvements in Cognitive Performance in 9-10-Year-Old Children. Frontiers in public health, 9, 657422. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.657422
  2. Walfisch, A., Sermer, C., Cressman, A., & Koren, G. (2013). Breast milk and cognitive development–the role of confounders: a systematic review. BMJ open, 3(8), e003259. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2013-003259
  3. https://abcdstudy.org/
  4. https://dictionary.apa.org/cognitive-ability
  5. Natland ST, Andersen LF, Nilsen TI, Forsmo S, Jacobsen GW. Maternal recall of breastfeeding duration twenty years after delivery. BMC Med Res Methodol. 2012 Nov 23;12:179. doi: 10.1186/1471-2288-12-179. PMID: 23176436; PMCID: PMC3568415.
  6. Shi, H., Yang, Y., Yin, X. et al. Determinants of exclusive breastfeeding for the first six months in China: a cross-sectional study. Int Breastfeed J 16, 40 (2021). https://doi.org/10.1186/s13006-021-00388-y

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