斯泰克方丹洞穴的化石
普萊斯夫人、小腳，以及近一個世紀的發掘——斯泰克方丹如何成為地球上最豐富的早期人科化石遺址的故事。
斯泰克方丹的聲譽奠基於兩項重大發現：1947 年從角礫岩中取出的「普萊斯夫人」，以及 1994 年在一箱歸檔錯誤的骨頭中被發現、1997 年於岩石中定位、直到 2017 年才正式亮相的「小腳」。在這兩者之間，經過近一個世紀的發掘，這些洞穴已產出超過 700 件人族標本——而 2022 年發表的一項宇宙成因定年研究，更將這批化石組合的年代大致往前推了約一百萬年。這份指南涵蓋了這兩項發現、新定年結果改變了什麼、遺址的發掘方式，以及現今遊客究竟能親眼看到多少研究成果。
誰發現了普萊斯夫人？這項發現為何重要？
1947 年 4 月 18 日，羅伯特·布魯姆和約翰·T·羅賓森從斯泰克方丹的角礪岩中取出了一具近乎完整的顱骨。這具編目為 Sts 5、暱稱「普萊斯夫人」的顱骨，被鑑定為非洲南方古猿——也就是雷蒙德·達特在 1924 年根據湯恩幼兒所命名的物種，而正是這項發現最初將布魯姆吸引到了斯泰克方丹。布魯姆早在 1936 年便已在此找到第一具成年非洲南方古猿化石；而 Sts 5 則是讓這個論點無可辯駁的標本，因為它的完整性讓解剖學家得以直接判讀早期人族的顱骨，而非從碎片中拼湊推測。這個標本編號值得記住：有些資料，包括營運方自己網站的頁面，會把這個暱稱誤植到 Sts 14 身上，那其實是一具部分骨架。普萊斯夫人就是 Sts 5。
這個名字的流傳，並不像化石本身那樣經得起考驗。布魯姆根據 Sts 5 較小的犬齒窩，將其判讀為成年女性，這個暱稱便沿用至今。其性別確實懸而未決：後續研究者主張這具顱骨屬於一名青春期男性，而 2012 年的一項重新評估則捍衛了布魯姆最初對成年女性的判讀。爭議圍繞著在這具高度礦化的顱骨上始終模糊的特徵——犬齒根部尺寸、面部比例、牙齒發育狀態——至今尚無共識。這件標本出自第 4 層，科學文獻稱該地層是全球南方古猿化石產量最豐富的單一來源，在發掘面上厚度約達十公尺。第 4 層也正是年代爭議的起點。
什麼是小腳？它為何如此重要？
小腳被發現了兩次。1994 年 9 月 6 日，羅納德·克拉克正在整理幾箱標記為 1970 年代末發掘所得的動物骨骼時，從中挑出了四塊小型人族足骨；菲利普·托比亞斯為它取了這個暱稱。這些骨頭來自西爾伯貝格洞窟的第 2 層角礪岩，在倉庫中未被辨識地存放了近二十年。1997 年 7 月 3 日，克拉克在西爾伯貝格洞窟原地找到了這具個體的其餘部分——不是散落的骨頭，而是一具完整的關節相連的骨架，被封存在堅硬如混凝土的角礪岩中。將其解放並清修出來，又花了大約二十年的時間。這具重建後的骨架，編目為 StW 573，於 2017 年 12 月 6 日在金山大學演化研究所的人族寶庫中正式亮相。
完整性正是關鍵所在。StW 573 的完整度超過 90%，相較之下，遠為知名的「露西」完整度約為 40%，這使得它成為有史以來復原最完整的南方古猿骨架，也是年代超過 150 萬年的人類祖先中最完整的骨架。擁有來自同一個體的頭骨、脊椎、四肢和雙腳，讓研究人員得以提出那些零散頜骨碎片無法回答的問題。其顱容量至少為 408 立方公分，約為現代人的三分之一；這具骨架結合了明顯的雙足行走適應特徵與適合攀爬的特點；而內耳的骨迷路結構也支持直立行走的推論。嬌小的體型和頭骨特徵暗示它是一位年長的女性。發掘者將其歸類為普羅米修斯南方古猿，但這點存在爭議——一項 2025 年的重新評估認為此歸屬缺乏依據，並將該標本置於更接近非洲南方古猿的位置。
這些化石的年代究竟有多久？定年結果又為何會改變？
2022年，由 Darryl Granger 領導的研究團隊在《PNAS》期刊上發表了 Sterkfontein 的宇宙成因核素埋藏定年結果，共同作者包括時任該遺址研究負責人的 Dominic Stratford，以及 Laurent Bruxelles、Ryan Gibbon、Ronald Clarke 和 Kathleen Kuman。此方法測定的是化石所埋藏的沉積物年代，而非周圍的流石層年代，而研究結果幾乎改寫了一切。Silberberg Grotto 中的 Member 2（曾出土 Little Foot）年代為367萬±16萬年；Member 4 中下段為341萬±11萬年，中上段為349萬±19萬年；Jacovec Cavern 則為361萬±9萬年。Member 5 中 Oldowan 石器層的底部年代為218萬±21萬年。先前以流石層為基礎的估算，Member 4 的年代介於203萬至265萬年之間。
這意味著斯泰克方丹的南方古猿，不再是東非發現物種的年輕南方表親。格蘭傑團隊的結論是，這裡幾乎整個南方古猿群體都處於上新世中期，與「露西」所屬的阿法南方古猿同期，而非接續其後。普萊斯夫人是這次年代修正中最明顯的案例。她長期被定年在大約 210 萬到 250 萬年前；金山大學的研究頁面如今引用約 330 萬年，比先前估算早了約一百萬年，而營運方自己的另一個頁面仍標示 240 萬年。若您在現場看到數字前後矛盾，原因就在這裡。這次重新定年也並非毫無爭議——一篇根據猴類化石生物地層學提出的反對意見已發表並遭反駁——因此，請將任何單一數字視為一場進行中學術辯論的立場。
斯特克方丹洞穴是如何發掘的？
斯泰克方丹最早在 1890 年代便已出土化石，但嚴謹的科學研究直到 1930 年代才正式展開。1936 年，Robert Broom 在此挖掘出第一具成年「非洲南方古猿」化石，隨後於 1947 年發現著名的「Sts 5」頭骨。1956 年，C.K. Brain 在遺址中辨識出中石器時代器物，後續對同一地層的發掘更揭露了早期阿舍利石器——證明這座洞穴不僅記錄了南方古猿，也見證了懂得製作工具的遠古人類族群。1966 年，Phillip Tobias 啟動了持續至今的發掘計畫，金山大學也從該年起負責管理此遺址。田野調查由 Alun Hughes 主持至 1991 年，自 1970 年代中期起陸續出土了多件關鍵的古人類化石——其中就包括後來被裝箱存放、並於 1994 年由 Clarke 重新檢視的那批重要材料。
羅納德·克拉克（Ronald Clarke）於 1991 年接手主持此處的發掘工作，致力釐清沉積層的複雜性，以及遠古洞穴坍塌如何擾亂了地層。隨後，宇宙成因核素定年計畫自 2015 年持續進行至 2022 年。斯泰克方丹（Sterkfontein）至今已出土超過 700 件人族化石標本，而金山大學（Wits）更坐擁全球規模最大的人族化石典藏庫。近期的變革側重於行政與硬體層面，而非科學研究。自 2024 年 4 月 1 日起，金山大學理學院全面接管斯泰克方丹與斯瓦特克朗（Swartkrans）兩處遺址的所有研究與訪客營運業務，結束了馬羅彭（Maropeng）管理該場址的角色。此前，2022 年 12 月洞穴入口處的嚴重洪患，已迫使該遺址在其歷史上首次對外關閉；最終於 2025 年 4 月 15 日重新開放。自 2025 年 4 月起，由喬布·基比博士（Dr Job Kibii）主持日常營運，多明尼克·斯特拉特福教授（Professor Dominic Stratford）續任研究主導人，恩托貝科·姆布伊薩（Ntobeko Mbuyisa）則擔任營運經理。
「人類搖籃」為何被列為聯合國教科文組織世界遺產？
聯合國教科文組織於 1999 年將此區以「南非古人類化石遺址」系列名義列入世界遺產，並於 2005 年擴大登錄範圍，納入其他省份的化石地點。國內的保護機制則獨立運作，實務上更為有力：南非文化遺產資源局（SAHRA）在「人類搖籃」範圍內登錄了 15 處國家遺址——最初於 2004 年 11 月 5 日公告 12 處——連同林波波省的 Makapan Valley 遺址及西北省的 Taung Child 遺址。上述遺址全數受 1999 年頒布的《國家文化遺產資源法》保護，由 SAHRA 負責管理。SAHRA 形容此遺址群擁有全球密度最高的含古人類化石地點，證據橫跨過去 350 萬年，絕大多數保存在白雲岩洞穴之中。
斯泰克方丹是該遺址群中開鑿最深入的洞穴，出土了超過七百件原始人標本——南非旅遊局則給出較保守的數字，估計逾五百件。您常會讀到，在 2010 年以前，全球發現的早期原始人化石中，有超過三分之一都出自這些洞穴；這個前提條件很重要，且此說法多為廣泛引用，而非權威發表的精確數據，因此不妨將其視為一個數量級概念，而非確切統計。更廣袤的人類搖籃遺址還孕育了南方古猿源泉種的正模標本「卡拉博」、納萊迪人化石材料，以及斯瓦特克朗斯遺址用火的證據。這一切的根基在於地質：約二十五億年前沉積而成的白雲岩，承載著地球上最早進行光合作用的生命所構築的疊層石結構，而洞穴系統本身，僅在兩千至三千萬年前才溶蝕成形。
斯特克方丹的持續研究包含哪些內容？
研究不僅限於過去式。在現場的化石修復實驗室裡，技術團隊與研究生和研究人員並肩工作，負責清理、分類、記錄和編目化石材料——而且不只是斯泰克方丹（Sterkfontein）的出土物，因為這個實驗室處理的是來自人類搖籃（Cradle of Humankind）眾多遺址的發現。那裡探討的問題橫跨環境變遷及其對早期人族的影響、人類搖籃地區的體質與認知演化，以及南方與東非人族物種之間的關係，涵蓋超過三百萬年的紀錄。研究方法也與時俱進：地層工作重建了沉積物堆積的過程，而針對斯泰克方丹人族化石上齒痕的機器學習分析，則辨識出棕鬣狗的食腐行為——這也說明了這些個體當初究竟是如何進入這座洞穴的。
遊客現在能看到的，比以往更加深入。這座標本整理實驗室如今已對外開放，在 GENUS 研究中心的支援下完成現代化升級，趕在 2025 年重新開放前亮相。能現場觀看研究人員工作並與他們交談，更是此遺址的創舉。全新規劃的特展空間，展出 Sterkfontein 與 Swartkrans 兩處遺址出土的標誌性化石，包括全球僅有兩具的「小腳」全身複製骨架之一，以及從 Swartkrans 洞穴發掘出的第一具完整的傍人屬腿骨。至於兩件最著名的原件則在他處：「小腳」珍藏於約翰尼斯堡金山大學演化研究所的古人類庫房，而「普萊斯夫人」則由普利托利亞的迪松國家自然史博物館典藏。此地每年吸引八萬至十萬名遊客造訪。
常見問題
「普萊斯夫人」是何時發現的？
羅伯特·布魯姆與約翰·T·羅賓森於1947年4月18日在斯泰克方丹發現了這具顱骨。其館藏編號為Sts 5——而非部分資料混淆的Sts 14——並鑑定為非洲南方古猿（Australopithecus africanus）。
普萊斯夫人究竟有多古老？
尚未定論。過去傳統數據約為210萬至250萬年前，但2022年發表針對第四層沉積物的宇宙成因重新定年研究，將這批化石組合的年代往前推了大約一百萬年，金山大學目前引用的年代約為330萬年前。
Ples 太太究竟是男是女？
此議題確實存在爭議。布魯姆根據較小的犬齒窩將其判定為雌性；後續研究者則主張應為青春期雄性；2012 年的重新評估則捍衛了成年雌性的判讀。至今尚無共識，導覽人員通常會同時呈現兩種觀點。
「小腳」是何時發現的？
羅納德·克拉克於 1994 年 9 月 6 日從儲存的材料中挑出了四塊足骨，並於 1997 年 7 月 3 日在 Silberberg Grotto 找到了骨骼本體。清理修復工作耗時約二十年，最終於 2017 年 12 月公開亮相。
「小腳」屬於什麼物種？
挖掘團隊將 StW 573 歸類為普羅米修斯南方古猿，但這項歸屬備受爭議——2025 年的一項重新評估認為此歸類缺乏依據，並將該標本置於更接近非洲南方古猿的位置。這場論戰尚未塵埃落定。
為什麼「小腳」如此重要？
其完整度高達九成以上，相較之下「露西」的完整度約為四成——這是迄今發現最完整的南方古猿骨骸，也是所有距今超過一百五十萬年的人類祖先中，保存最為完整的一具。
斯特克方丹目前仍在進行挖掘嗎？
是的。現場的化石清理實驗室是一座活躍的研究設施，負責處理來自人類搖籃世界遺產地的各類材料，且自 2024 年 4 月 1 日起，所有研究與訪客營運業務均由金山大學統籌管理。