一万三千年前，早期人类是如何用锋利的岩石打倒巨型动物的?他们是否会投掷带有被称为克洛维斯尖的精心制作的锋利岩石的长矛?他们会包围猛犸象和乳齿象吗?或者他们是用克洛维斯尖作为多功能工具来收集受伤的动物的肉和骨头作为食物和补给?

加州大学伯克利分校的考古学家说，答案可能是以上都不是。

相反，研究人员表示，人类可能会将尖矛的枪托顶住地面，并将武器向上倾斜，以刺穿正在冲锋的动物。这种力量会驱使长矛深入掠食者的身体，释放出比史前最强壮的猎人单枪匹马所能做到的更具破坏性的打击。

伯克利的一个考古学家团队利用多种文字和艺术品的来源，回顾了世界各地关于人们用种植长矛狩猎的历史证据。

他们还对石制武器进行了首次实验研究，重点研究了长矛狩猎技术，揭示了长矛对接近动物的模拟力量的反应。他们说，一旦锋利的岩石刺穿了肉，激活了它的工程安装系统，矛尖的功能就像现代的空心子弹，可以对乳齿象、野牛和剑齿虎造成严重伤害。

“这种古老的美洲原住民设计是狩猎策略的惊人创新，”伯克利考古研究机构的研究助理斯科特·拜拉姆(Scott Byram)说，他今天在《公共科学图书馆·综合》(PLOS ONE)杂志上发表了一篇关于该主题的论文。“这种独特的土著技术为了解世界大部分地区数千年来使用的狩猎和生存技术提供了一扇窗户。”

这项历史回顾和实验可能有助于解决一个在考古学界引发数十年争论的难题:北美的社区实际上是如何使用克洛维斯尖的?克洛维斯尖是冰河时代最常见的出土物品之一。

克洛维斯尖以新墨西哥州克洛维斯镇命名，近一个世纪前，这种形状的石头首次在那里被发现。克洛维斯尖由燧石、燧石或碧玉等岩石制成。它们的大小从一个人的拇指到中型iPhone手机的大小不等，边缘锋利，底部两侧都有凹槽。在美国各地已经发现了成千上万的化石，其中一些甚至是在保存完好的猛犸象骨架中出土的。

它们也是流行文化的一个情节点。电子游戏《孤岛惊魂:原始》中的角色使用带有石尖的长矛伏击乳齿象。电影《公元前一万年》使用了类似的矛来猎杀猛犸象。学者和业余爱好者重建了克洛维斯点，有些人甚至在YouTube上记录了建造它们并使用它们捕猎野牛的过程。

这些描写构成了一个好故事。但他们可能没有考虑到冰河时代的生活现实，Byram和他的合著者，伯克利人类学副教授Jun Sunseri说。

克洛维斯尖通常是矛中唯一被发现的部分。在武器末端设计复杂的骨轴有时会被发现，但矛底部的木材以及帮助它们作为一个完整系统发挥作用的松木沥青和花边已经随着时间的流逝而消失了。

此外，研究筒仓限制了这种系统对史前武器的思考，Jun说。如果石头专家不是骨骼专家，他们可能看不到全貌。

“你必须超越简单的人工制品，”他说。“这里的关键之一是，我们将其视为一个工程系统，需要我们所在领域和其他领域的多种子专业。”

在13000年前，建立强大、有效的工具系统可能是社区的首要任务。这些工具必须具有弹性。人们在穿越这片土地时，合适的岩石数量有限。他们可能要走几百英里，却找不到合适的长而直的杆子来制作长矛。因此，他们不愿意冒险扔掉或摧毁他们的工具，因为他们甚至不知道他们是否着陆了动物，Byram说，他挖掘了档案记录，从人类学到艺术再到希腊历史，以追踪种植长矛作为武器的弧线。

拜拉姆说:“从事金属军事器物分析的人对它了如指掌，因为它在战争中被用来阻止马匹。”“但在此之前，以及在猎野猪或猎熊的其他情况下，它并不是很出名。这是一个经常出现在文学作品中的主题。但不管出于什么原因，它在人类学中并没有被讨论得太多。”

为了评估他们的长矛假设，伯克利团队建立了一个测试平台，测量矛系统在尖端断裂和/或轴膨胀之前所能承受的力。他们的低技术，静态版本的动物攻击使用支撑，克洛维斯尖矛的复制品，使他们能够测试不同的矛是如何到达断裂点的，以及扩张系统是如何反应的。

这是基于先前的实验，研究人员将石尖矛射入粘土和弹道凝胶中，这对9吨重的猛犸象来说可能就像针刺一样。

“人类手臂所能产生的能量与动物冲锋时产生的能量完全不同。这是一个数量级的不同，”Jun说。“这些长矛的设计初衷是为了保护使用者。”

这个实验验证了拜拉姆思考了几十年的东西。当他在研究生院分析史前石器时，他制作了克洛维斯尖的复制品，并使用传统技术制作了长矛。他记得自己当时想的是，在克洛维斯石尖上投资是一个多么耗时的过程，而让石尖有效地发挥作用又是多么重要。

拜拉姆说:“我开始明白，它实际上与其他一些工具有不同的用途。”“与一些缺口箭头不同，它是一种更坚固的武器。它可能也被用于防御。”

流行病早期，在非洲期间从当地社区学习的动物考古学家Jun和伯克利人类学名誉教授Kent Lightfoot在篝火旁的谈话促使他们深入研究这个谜团。通过与VhaVenda导师的交谈，Jun了解到，一些矛的枪托的工程设计与矛尖的工程设计同样重要。

该研究的合著者莱特富特说:“在北美独立开发的复杂克洛维斯技术证明了早期土著居民在与现已灭绝的巨型动物共存的古代景观中所使用的聪明才智和技能。”

在接下来的几个月里，研究小组计划通过建造一个类似于猛犸象的复制品来进一步验证他们的理论。他们希望利用一种滑动或摆摆的方法，模拟出一种克洛维斯尖矛撞击大型、快速移动的哺乳动物时的攻击情况。

拜拉姆说:“有时在考古学中，这些碎片只是开始结合在一起，就像现在的克洛维斯技术一样，这使得派克狩猎与灭绝的巨型动物联系在一起。”“它开辟了一种全新的方式来看待人类历史上大部分时间里人们是如何与这些令人难以置信的动物生活在一起的。”