尼安德特人石匠惊人的智慧被揭示
岩芯在EPA（a）和AOB（b）方面的配置，以及岩芯在机械剥落装置中的放置（c）。来源：考古和人类学科学（2025）。DOI:10.1007/s1220-025-02222-6
（蜘蛛网eeook.com）据美国物理学家组织网（贾斯汀·杰克逊）：伍伦贡大学的研究人员通过实验证实，锤击角度的变化会显著影响尼安德特人在旧石器时代中期产生的石片的断裂路径和形式。
发表在《考古与人类学科学》上的研究结果与一个被广泛引用的断裂模型相矛盾，该模型将岩芯几何形状和刚度归因于剥落模式，并预测锤击角度对剥落形成的影响很小。结果表明，早期人类工具制造商的认知控制程度比以前认识到的要高。
旧石器时代中期的石器技术是通过精心准备岩芯来生产预定大小和形状的薄片。Levallois方法首次出现在20万至40万年前的考古记录中，是这一时期尼安德特人工具制造的标志。
这种方法产生的薄片表现出与高级认知能力（如预见、计划和长期记忆）相关的结构化还原模式。一些学者认为，一致的薄片形态表明人类工具制造者具有语言和积极的教学能力，因为这些方法在十万多年的时间里一直保持着高度的一致性。
人们普遍认为，岩芯形态控制着薄片形状。一个标准模型描述了一个双面核心，其具有围绕相交平面构建的不同的击打和借记表面。研究强调了侧凸和远端凸以及脊组织如何引导骨折路径。许多文献都集中在这些表面的制备和维护上，以产生不同的薄片形式。
贝壳状断裂通常被描述为在施加力的方向上传播的波或平面。一个有影响力的模型认为，发育薄片的刚度通过自校正保持了断裂轨迹，预测锤击角度的影响很小。
相比之下，越来越多的实验研究报告称，当锤头角度变化时，薄片尺寸、形状和内部平台角度会发生系统性变化。垂直打击往往会产生更大、更重的薄片，而更倾斜的打击则会产生更小、更薄的薄片。这表明，薄片特征是由工具制造商的决策和技术决定的，而不仅仅是由石头的物理性质决定的。
确定锤击角度是否影响制备岩芯中的薄片传播，可以阐明尼安德特人在石器生产中的控制程度。
在他们的研究“控制Levallois：锤击角度对Levallois薄片形态和断裂轨迹的影响”中，研究人员进行了一项对照实验研究，以评估锤击角度对于Levallois鳞片结果的影响。
实验中产生的较大、未破碎的Levallois薄片的例子。薄片的方向是底部有平台。图片来源：考古与人类学科学（2025）。DOI:10.1007/s1220-025-02222-6
共有20片薄片由标准化的钠钙玻璃芯制成，这些玻璃芯复制了真实Levallois石芯的形态。选择钠钙玻璃是因为它均匀、制备成本低廉，并且以类似于普通石器原料的方式贝壳状断裂。岩芯设计来自一个实验性的敲击标本，并使用四轴自动铣床进行复制，以在受控和可重复的条件下生产考古上逼真的Levallois岩芯。
受控锤击以三个打击角度（0°、10°和20°）进行，同时测量平台深度和施加的力。使用金刚石修整锯将平台表面调整到75°±1°，以确保一致性。每个核心都安装在定制的3D打印支架中，并由气动系统驱动的斜面钢锤头敲击。
测量包括薄片重量、尺寸、断裂轨迹和分离力。该分析依赖于3D扫描、横截面轮廓和一般线性建模，以检查冲击角、平台变量和薄片形态之间的关系。
以较低的冲击角生产的薄片始终比以更斜角生产的薄片更大、更重、更厚。在0°时，薄片达到107°至116°之间的断裂轨迹角（中值=116°）。10°时，角度范围为105°至112°（中值=109°），20°时，为102°至106°（中值=103°）。发现断裂轨迹角与薄片长度呈正相关。
一般线性模型表明，平台深度和冲击角独立影响薄片重量、长度和宽度。薄片厚度显示了平台深度和走向角之间的显著相互作用。分离薄片所需的力与薄片重量密切相关，并且这种关系在所有冲击角度下都保持稳定。
还观察到形状差异。在较高攻角下分离的薄片更窄，远端更尖，而在较低攻角下产生的薄片往往更宽，增厚更均匀。以较高角度向外倾斜的断裂路径导致岩芯表面提前退出，从而导致薄片变短。较低角度的骨折轨迹向核心深处传播，允许与远端和外侧凸起相互作用。
研究结果表明，锤击角度直接影响Levallois岩芯压下过程中的薄片形态和断裂轨迹。较低的冲击角产生了更大、更厚的薄片，其断裂路径更深，与制备的凸起更充分地相交。这些结果与断裂模型的预测相矛盾，断裂模型将薄片形状仅归因于岩芯刚度和几何形状。
尼安德特人可能故意操纵击打角度，作为旨在控制鳞片大小、形状和终止的熟练击打过程的一部分。以低角度分离较大的薄片需要更大的力量，并涉及更高的风险，这表明打击角度的选择反映了平衡努力和结果的积极决策。研究结果支持了Levallois薄片生产涉及空间规划和运动技术实时调整知识的观点。
打击角度的可控变化表明，尼安德特人的工具生产涉及的不仅仅是岩芯准备。这些发现指出了一种行为模式，包括身体协调、风险下的决策和对力量的反应性控制。这些能力通过将Levallois薄片生产置于更广泛的运动技能和学习技术背景下，扩展了当前的早期人类认知模型。
