新的证据使考古学家对人类到达北美的时间产生了怀疑

一项新的研究对在新墨西哥州奥特罗湖盆地发现的保存下来的人类脚印的年龄提出了质疑，如果准确测定其年龄，有可能彻底改变我们对人类到达北美的认识。新墨西哥州的一个古老的湖床包含了几千年前生活在那里的各种动物的保存完好的脚印，包括巨型树懒和猛犸象，以及人类。

此前，2021年9月发表的研究表明，这些人类脚印提供了人类在最后一个冰河时期占领北美的"确切证据"，可以追溯到2.3万至2.1万年前。然而，一项新的研究对这种说法表示怀疑。

一组科学家最近在《第四纪研究》杂志上发表了一项研究，提醒说在新墨西哥州的一个湖床中发现的古人类脚印的测年证据不足以支持将大大改变我们对人类何时以及如何首次到达北美的理解的说法。研究人员使用了与之前的研究相同的测年方法和材料，但是他们的发现表明，这些脚印的留下时间可能比原来想象的要晚几千年。

堪萨斯州立大学地质学荣誉教授、新研究的作者之一Charles Oviatt说："我读了《科学》杂志关于白沙人类脚印的原始文章，最初不仅被这些脚印本身的巨大意义所震撼，而且还被准确的测年法的重要性所震惊。但也看到了《科学》论文中报告的日期的科学测试的潜在问题。"

"这确实让我们认为我们知道的很多东西受到了质疑，"DRI的古生态学家、新研究的共同作者David Rhode博士说。"这就是为什么真正确定这个年代很重要，以及为什么我们建议我们需要更好的证据。"

考古学家和历史学家使用一些方法来确定历史事件的时间。根据这些方法，科学家们倾向于同意，人类殖民北美洲的最早已知日期位于1.4至1.6万年前，即最后一次冰期之后。如果原来的说法是正确的，目前在古遗传学和区域地质年代学等不同领域的年代学模型将需要重新评估。

"2.3到2.1万年前是一个你需要真正关注人们如何进入北美洲的时间框架，"Rhode说。"在那个时候，有一个巨大的、一英里高的冰雪山脉覆盖着北方的加拿大，沿着太平洋海岸的路径也不是很通畅--所以可能是人们不得不比这更早来到这里。"

通过研究人类化石中的古代DNA和使用遗传变化率（一种使用DNA的分子钟），古遗传学家推测，美国西南部首次被占领的时间不早于2万年前。如果脚印的年代更久远，那么这些遗传学模型的使用和完整性就会受到质疑。作者写道，在新墨西哥州的一个湖泊盆地的一个研究中得出的年龄有可能是有效的，而来自其他各种领域的年龄估计是无效的，但需要更有力的证据来证实这些说法。

争论的中心是用于测定脚印年龄的一种水生植物的微小种子。种子的时间框架是用放射性碳测定法确定的，在这种方法中，研究人员检查一种被称为碳-14的同位素。碳-14起源于大气，通过光合作用被植物吸收。这些碳同位素随着时间的推移以恒定的速度衰减，将大气中的碳-14含量与植物化石材料中的含量相比较，科学家可以确定其大致的年龄。但是所使用的植物物种，Ruppia cirrhosa，生长在水下，因此其光合作用的大部分碳不是像陆地植物那样直接从大气中获得，而是从水中溶解的碳原子中获得。

"虽然研究人员认识到了这个问题，但他们低估了这种植物的基本生物学特性，"Rhode说。"在大多数情况下，它在利用它在湖水中发现的碳。而在大多数情况下，这意味着它正在从当代大气以外的来源吸收碳--这些来源通常是相当古老的。"

这种方法很可能给出基于放射性碳的植物年龄估计，比植物本身要老得多。古老的碳从Tularosa山谷和周围山脉的侵蚀基岩中进入Otero湖盆地的地下水，并出现在整个盆地广泛的碳酸钙沉积中。

作者通过研究同一地区已知年龄的川蔓藻属来证明这一效果。植物学家于1947年从附近的泉水池塘中收集了活的川蔓藻属植物，并在新墨西哥大学标本馆存档。使用相同的放射性碳测年方法，1947年活着的植物返回的放射性碳日期表明它们大约有7400年的历史，这是由于植物使用古代地下水而产生的偏移。作者指出，如果从人类脚印中测出的川蔓藻属的年龄也被抵消了大约7400年，它们的真实年龄将在1.5到1.3万年之间--这个日期与其他几个已知的早期北美考古遗址的年龄一致。

作者写道，脚印的年代可以通过其他方法确定，包括陆地植物的放射性碳测定（使用大气中的碳，而不是地下水中的碳）和沉积物中发现的石英的光学刺激发光测定。

"这些足迹确实是了解过去的一个伟大资源，这一点毫无疑问，"罗德说。"我很想亲自看看它们。我只是对研究人员给它们的年龄持谨慎态度。"