化石牙齒中的同位素表明，古代動物的遷徙距離比之前認為的還要短，這促使研究人員重新思考過去的人類社會與未來的保育工作。
每年，當東非的季節更迭，數百萬隻大型草食動物便會踏上尋找食物與水源的旅程。在遷徙途中，斑馬、瞪羚、大象與其他指標性動物需要躲避天敵，跨越險惡的河流，並冒著感染致命疾病的風險。其中規模最大的遷徙，是一條橫跨肯亞與坦尚尼亞、長達300英哩的環線，被譽為地球上最壯觀的景象。
目睹這氣勢磅礴的景象，人們或許會覺得，這些動物及其祖先自古以來就一直在進行著這樣的遷徙。身為考古學家，我很容易想像古代的狩獵採集者也曾在那裡長途跋涉去捕獵動物。
我並非孤例：幾十年來，考古學家一直認為，這種季節性的遷徙──草食性動物與追逐牠們的人類──至少可以追溯到上一個冰河時期的高峰期，也就是大約2萬年前。
但近十年來，對考古遺址中的食物殘渣與牙齒化石中化學特徵的全新研究，對這樣的觀點提出了挑戰。似乎過去的狩獵採集者遷徙的距離比我們考古學家之前所認定的還要短。許多族群在營地附近獵捕種類較豐富的留居動物。
至於那些具有代表性的遷徙獸群，我們也開始認為，許多這類季節性遷徙只是在近1萬年內才開始出現的。遷徙行為可能在動物物種漫長的歷史中時隱時現。這意味著保育工作不僅應著眼於保護現有的遷徙路線，還應了解促成或阻礙大規模遷徙的生態條件。
過去與現在的覓食者
自從大約30萬年前我們智人(Homo sapiens)出現在非洲以來，我們這個物種的成員就一直以狩獵與採集為生。其他獲取食物的方式，像是畜牧業、農業，都是在大約1萬年前才在某些地區出現，而在地球的大部分地區出現的時間則還要晚得多。
為了了解我們的祖先在人類歷史的大部分時間裡是如何生活的，考古學家會觀察那些主要以野生動植物為食的現代群體。當然，這些現代覓食者的生活方式與他們揮舞長矛的祖先截然不同：歷史上與當代的狩獵採集社會都會和非覓食者交換食物，有些人還會使用槍支等現代武器進行狩獵。現今動物的種類與數量也與過去大相逕庭。
鑑於現代覓食者對古代覓食者的研究的幫助有限，研究人員轉而關注古代人類及其共同生活的動物所留下的考古痕跡。
2019年，當我開始攻讀博士學位，研究過去25000年間的動物牙齒時，我預設這些動物是季節性遷徙，並經常遭到遊牧覓食者獵殺。畢竟，我所在領域的教科書觀點認為，直到很久以後，隨著農業與畜牧業的出現，人類才得以在一個地方「定居(settle down)」。
但當我進行研究回顧時，我很快就意識到，沒有任何證據顯示非洲古代的大型草食動物進行長途遷徙。
為了解答這個問題，我開始研究古代動物牙齒中隱藏的線索。
牙齒上的遷徙痕跡
嗡嗡嗡嗡～～
鑽頭在牙齒化石的外層琺瑯質上刻出一條筆直的凹槽。白色粉末如雨般落在精心擺放的方形紙片上。我用小塑膠瓶收集這些粉末，然後移到與第一個凹槽平行的下一個凹槽。如此反覆數百次。
我收集這些粉末是為了分析同位素，同位素是屬於同一元素但質量不同的原子。自1910年代不列顛化學家弗雷德里克‧索迪(Frederick Soddy)首次發現同位素以來，科學家們已經在元素周期表中發現數百種天然存在的同位素。
自1970年代以來，科學家一直在測量骨骼與牙齒中的某些同位素，以獲取有關早已滅絕的生物(包括人類)的訊息。由於質量不同，同位素在化學反應中的移動速度與難易程度也不相同。因此，骨骼與牙齒中重同位素與輕同位素的比例可以反映動物生命中的某些方面──這取決於所檢測的元素及其經歷的反應。氧同位素可以暗示動物所處環境的降雨量。碳元素可以提供動物飲食中不同植物比例的線索。
而鍶，也就是我今天在實驗室的目標，則能揭示動物的遷徙路線。
動物透過飲水與食物攝取鍶，並在體內留下特定位置特有的「化學標記」。透過對不同時期形成的牙齒樣本進行重複分析，我可以重建數千年前動物的季節性遷徙路線。
我將實驗室級的漂白水倒入小瓶子中，以破壞有機分子。我需要的是琺瑯質中的無機礦物質。接下來，我加入醋酸，醋酸會分解新形成的礦物質，留下舊的礦物質。然後將小瓶子放入質譜儀中，這是一種可以測量各種同位素的儀器。
這些牙齒屬於生活在1萬至2萬年前東非的斑馬與牛羚，牠們是古代採集者的獵物。作為我指導教授傑西卡‧湯普森(Jessica Thompson)帶領的研究團隊成員，我參與了馬拉威卡西圖谷(Kasitu Valley)考古遺址的化石挖掘工作。寬闊的山谷中點綴著花崗岩山丘，其中一些山丘上留有古代人類活動的明顯痕跡：彩繪岩畫與散落的石器。
如今，斑馬與牛羚在非洲的多個地區遷徙數十至數百英哩。我原本以為從鍶同位素分析中可以得知，這些古代動物也進行季節性遷徙，而且很可能牠們身後還跟著同樣遷徙的狩獵採集者。
但每顆牙齒上的同位素數值變化不大。看來，這些動物常年生活在我們發現牠們化石遺骸的地點附近。
人類的情況也類似：我們的團隊也從三名成年人與兩名嬰兒身上提取了古代DNA，他們生活在距今16000至8000年前的其中一個遺址。DNA分析表明，當時的人們在同一地區生活了數千年，並且與鄰居關係密切，有時鄰居之間僅相距幾十英哩。
反思人類與獵物的遷徙
這種令人驚訝的動物缺乏遷徙習性並非我們團隊在馬拉威的研究地點所獨有。其他研究人員使用相同的化學技術，在他們預期的地點也沒有發現遷徙動物的證據。這些地點包括維多利亞湖(Lake Victoria)附近的古代塞倫蓋提(Serengeti)與古阿古拉斯平原(Paleo-Agulhas Plain)。古阿古拉斯平原是一片位於南非南部海岸，如今已被淹沒的古老陸地。
如果這些大規模遷徙是近期才出現的現象，那麼這對保育工作有何啟示？
如果大型群居草食動物常年都待在同一區域，那麼牠們的數量可能很少；否則，牠們就會面臨食物短缺。這些數量稀少的動物群體可能不足以維持狩獵採集社群的生存，因此他們很可能需要捕獵大量小型獵物與採集植物來補充大型獵物的不足。這似乎正是更新世(Pleistocene)社群，包括今日的希臘、德意志、南非等地在內不同地區的人們，實現飲食多樣化的方式。
回到馬拉威，我對超過1萬件動物遺骸的研究表明，當時人們的食譜確實非常廣泛，包括大量的小型草食動物、兔子，甚至猴子。此外，當代狩獵採集者長途跋涉運送獵物時，通常只選擇肉質最肥美的部位。但在這些遺址中，大部分動物部位都存在，顯示當時的運輸距離很短。
如果這些大規模遷徙是近期才出現的現象，那麼這對動物保育有何啟示？
對保護的啟示
非洲許多遷徙路線都因畜牧業與獸醫用圍欄所破壞，這些圍欄旨在將野生動物與家畜隔離。自然保護人士呼籲我們保護現存的遷徙路線，這不無道理。
但考古研究的結果重新定義了這個問題：某些大規模遷徙本身是否是人類侵占這些動物棲息地的結果？或者，這是氣候與生物因素共同作用的複雜結果？
或許我的研究團隊剛好研究了過去不遷徙的動物個體或群體──牠們與當時大多數生物的遷徙習性截然不同。畢竟，如今並非所有的斑馬與牛羚都會遷徙。但越來越多的證據表明，古代動物與覓食者會留在原地，這說明我們對生態系統的歷史與未來，還有許多需要了解的地方。
如今，當我們觀看牛羚奔騰而過時，我們既會驚嘆於這短暫的壯觀景象，也會思考牠們的足跡是否會在遙遠的過去迴響。
https://www.sapiens.org/archaeology/animal-migration-africa-teeth-fossils-deep-time/
