早在 80 萬年前就已知用火?科學家用 AI 找到超古老人類用火證據!

我們都知道,現在的你之所以能夠在螢幕上閱讀這篇文章、享受著文明的生活,都還得多虧了遠古時代那群「已知用火」的老祖宗。

圖/memes.tw

不過,已知用火是一回事,已知「何時」用火又是另一回事,雖然過去的學者們已從各種考古據點找到了部分線索,同時也有各種推論,但這對他們來說遠遠不夠!

最近,來自以色列魏茲曼科學研究所(Weizmann Institute of Science)的團隊採用了新的方法,透過 AI 的協助,找到了人類在 80 萬年用火的證據。

何時用火為什麼這麼重要?人類演化的重要節點!

為什麼用火的時間點這麼重要?這就得先來說說人類演化過程中一個非常重要的假說——「烹飪假說」(cooking hypothesis),這種理論認為,得廚神者得天下(誤),180 萬年前,當我們學會用火後,不僅可以保暖、照明、嚇跑虎視眈眈的野獸,還因此獲得了「烹飪」的能力。

可以用火做很多事情。圖/GIPHY

烹飪可不單單是為了滿足祖宗們的口腹之慾,肉類經過烹飪後,不僅可以消毒殺菌,還能有效改變食物結構、促進消化與吸收的效率。如此一來,我們便能更快地獲得更多能量,而這些能量,就能拿來貢獻給大腦這個好東西,讓大腦功能 UpUp!而這個時期,似乎也恰恰對應了巧人(Homo habilis)過渡到直立人(Homo erectus)的階段。

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這假設聽起來挺合理的吧?唯一的缺點呢,就是咱們沒有證據啊!火這種東西燒完了就沒了,我們頂多可以從一些變色啦、焦痕啦這種肉眼可見的部分進行研究,而這種傳統方法能找到的用火證據通常不超過 20 萬年,只有很少部分可以追溯至 50 萬年前,而擁有這些證據的考古遺址,放眼全世界還不超過 5 個,想拿來支持假說,似乎還是缺了一點什麼。

請來 AI 幫忙!到底是如何進行分析?

那既然眼睛不管用,就試試看用機器吧!魏茲曼科學研究所的 Filipe Natalio、Ido Azuri 和團隊想的方式是這樣的:用 AI 來判斷出土的文物到底有沒有經過火焰的考驗

他們首先找來了一些古人類們常常拿來做成工具的燧石,然後呢……「來人啊!放火!」,被火烤過的燧石會產生一些不可逆的結構變化,而這正是要交給 AI 分析判斷的資料。

研究團隊嘗試了傳統的數據分析、機器學習等等方法,最終開發出了一個深度學習模型,讓 AI 能夠將材料分析到分子水平的精確程度,然後去學習燧石經過火烤的各種變化。接下來,AI 便能透過這個模型,去判斷真正出土的文物上頭,究竟有沒有被火燒過的痕跡。

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分析大成功!在埃夫隆採石場找到火烤證據!

模型建成了,接下來就是考驗功力的時刻了!研究團隊將目標訂在以色列加利利西部一處名叫「埃夫隆採石場」(Evron Quarry)的露天考古遺址。這個遺址是以色力最古老的遺址之一,最初在 1970 年代中期被發掘,其中埋藏了大量 80~100 萬年前的動物化石和舊石器時代的工具。

埃夫隆採石場(Evron Quarry)位於以色列加利利西部沿海平原。圖/參考資料 1

在過去,這個遺址中找不到任何肉眼可見的燃燒遺跡,但現在,我們有新工具啦!有了新的人工智慧,研究團隊分別在 26 件燧石工具上找到了燃燒的痕跡,有些甚至曾被加熱至高達 600°C!不只如此,他們還分析了 87 個動物遺骸,結果發現,其中一頭大象的象牙上也出現了因為加熱所導致的結構變化。

在埃夫隆採石場中具有代表性的石器文物。圖/參考資料 1
研究團隊對埃夫隆採石場中的動物遺骸進行分群分析。圖/參考資料 1

雖然這些證據非常讓人興奮,但研究團隊也十分保守,認為現階段很難說這些火一定是人類生起來的(畢竟也是有可能天降雷火之類的),但由於出現燃燒痕跡的範圍跟人類活動的範圍高度重疊,所以這火呢,的確蠻有可能是人類所生的。

無論如何,這次的研究打破了學科的限制,結合了量子化學、人文考古等不同領域,開創出了新的技術與工具,為遺址研究帶來了截然不同的可能性,讓我們能夠看到那些原本肉眼不可見的部分,未來,若是應用在其他考古遺址中,或許也能帶來一些全新發現。

參考資料

  1. https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2123439119
  2. https://www.adventure-journal.com/2022/07/looks-like-humans-were-able-to-harness-fire-800000-years-ago/
  3. https://www.sciencedaily.com/releases/2022/06/220627100154.htm?fbclid=IwAR2sFx07jwnfZCFRWVuGNxXjMZ3ZtaA9vnayCsy35W4lySRhcCPPS3WgGk0
  4. https://pansci.asia/archives/336825
  5. https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/c000003/detail?ID=20e2604a-2b63-4b5e-ade0-6a4507bdf7a0
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Peggy Sha/沙珮琦

曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。