人類從什麼時候開始「已知用火」?

人類從什麼時候開始「已知用火」?
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科學家不斷研究想找出確切人類發現和開始用火的時間點,但是有兩個問題長久以來都被忽略了:在人類出現以前火是以什麼樣貌存在於地球上?早期人類有什麼跟火有關的經驗?

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文:Andrew C. Scott
譯:彭于庭

本文作者著有新書《燃燒的星球》(Burning Planet),同時也是《地球上的火》(Fire on Earth)共同作者和《人與火的互動》(The Interaction of Fire and Mankind)的共同編者。

火是地球上最重要的力量之一。長期以來,已知用火被視為一項證明智力的決定性因素,人類也因此與其他動物區隔開來。科學家不斷研究想找出確切人類發現和開始用火的時間點,但是有兩個問題長久以來都被忽略了:在人類出現以前火是以什麼樣貌存在於地球上?早期人類有什麼跟火有關的經驗?

火需要三種要素並存才能燃燒。首先要有燃料,其次是氧氣,因為燃燒本就是一種會釋放熱能和光線的氧化過程。最後要有熱源或起火源的配合物體才能開始燃燒。我們知道不毛之地不會發生火災,至少要有植物,火才有東西可以燒。同時,大氣中的氧氣含量也必須達到15%左右,植物才能燃燒,(現在是21%) 這也是為什麼火災發生時我們可以用毛毯或沙子蓋住火焰,也可以噴二氧化碳和灑水來熄火,因為用這些方法可以阻絕氧氣的來源。人類出現以前的主要點火源是閃電。

化石可以帶我們追溯人類出現以前各個地質年代發生的事。木炭是植物燃燒完畢後所剩下來的物質,形成化石後便成為我們主要用來證明火的存在的證據。目前已知最古老的木炭化石是在四億兩千萬年前,大概是志留紀晚期形成的岩石中找到的。雖然當時植物已遍布陸地,但是大氣中的含氧量不斷波動,所以有紀錄的第一次大規模火災較晚出現,大概是距今三億四千五百萬前年的泥炭紀初期。

地球也有幾段時期含氧量比現在還高。在這種情況下,火災會更頻繁,燃燒的溫度也會更高。白堊紀晚期是火災最頻繁的時期之一,當時也是恐龍主宰地球,開花植物首次出現的時候。新研究指出,有許多植物可以在炙熱的環境中生存,或甚至需要火才能繁殖,例如某些松屬、桉屬和海神花屬植物,它們最早就出現於這個時期,大概是九千萬年前。

但是,一直要等到七百萬年前草地和草原面積擴大後(例如非洲的莽原),環境和居於其中的動物才有了重大的影響。透過電腦模擬我們可以猜測,莽原如果沒有定期出現火災,就可能變成為灌木林和森林。在這種情況下,居住在莽原上的早期人類常常可以看到火,因此最早的「發現」就包含看見和追蹤火。火災發生過後,人類撿拾被燒死、燒焦的動植物,或埋伏、獵殺那些逃離火場的動物。

在一百五十萬年前的非洲,也許剛好天時地利人和,人類進入用火的第一階段——學會「保存」火,這也是只有人類才會的特殊技能。添加燃料就可以讓火繼續燃燒,例如糞便就是一種燃燒緩慢的燃料。火的好處不只是夜間保暖及照明,還可以嚇走掠食動物,其煙霧也能趕走昆蟲。

關於火的使用我們只能合理地猜測,要找到最早定期使用火的證據非常困難,因為古代的爐灶並沒有那麼好辨認。零星的用火並不能成為有力證據,我們需要來自多處遺址的證據。有人聲稱非洲南部一些超過一百萬年的遺址可以做為證據,例如北開普省的Wonderwerk洞穴。但是真正可以證明習慣性用火的證據是在以色列的洞穴中發現的,這些洞穴可追溯至四十到三十萬年前,例如在Qesem可以發現重複使用同一個爐灶和烤肉的痕跡。

下一個階段就是人類學會如何起火。

學會這項技能後,人類就能更頻繁地、更安全地使用火,烹飪也由此開始發展,給予人類更多飲食上的選擇。英國的靈長類動物學家理查德・倫漢(Richard Wrangham)指出,人類腦力的進步可能與烹飪有關。壁爐可能形成一個社會焦點,促進語言的發展。人類可能在四十萬年前就會用打火石起火,但是具體證據則顯示四萬年前。美國考古學家安德魯・索倫森(Andrew Sorensen)和他的同事表示:「考古學家還無法確定火是在史前時代早期的哪一個時間點成為人類的生活工具,連粗略的時間點都不能得知。」 英國考古學家約翰・高樂(John Gowlett)認為人類發現火的過程是漫長且錯綜複雜的。

第三個階段大概發生在七千年前,人類開始大量使用火並學會控制火。人類可能開始用火清地來發展農業,甚至用火來打鬥。雖然人類控制火的技術已純熟到可以用來發展農業,我們必須明白氣候還是大型火災發生的主因。

現今的人類似乎對自己控制火的能力充滿信心,但我們不應該驕矜自大。澳洲的須芒草(Gamba grass)還有北美洲的絹雀麥(Cheat grass )這類的外來植物以及全球暖化,正嚴重地改變火災發生的規模、頻率、本質。我們必須認清一個事實,火在地球過去四億兩千年的歷史中從未缺席,即使在人類消亡之後,仍會如此。

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責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航

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