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人类占据潘卓品塔达岩洞的年代，与在此以北的克洛维斯文明的兴盛时期大体相同。但罗斯福说，亚马孙地区的古印第安人与那些北部群体的生活方式不尽相同。他们并没有制造或使用克洛维斯尖状器。他们也没有猎杀大型动物（亚马孙地区几乎没有任何这样的生物）。相反地，他们从森林里采摘野生水果，在墙体上涂绘手印，食用亚马孙地区出产的1 500种鱼类，尤其是500磅（约226.8千克）重的巨骨舌鱼（piraruçu），这是全球最大的淡水鱼。而后，过了1200年，这些早期人类义无反顾地永远离开了岩洞。
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公元前6000年左右，人类再次进驻潘卓品塔达岩洞。这时，它或许还只是临时的避难所，是人们在洪水泛滥的时候可以容身的地方。人们可能带来了大量的海龟和贝类，在岩洞内的避难所里生了火，而且还享受了陆地的感觉。无论如何，这个被罗斯福以附近某村而命名为派图纳（Paituna）文明的人类群体，确曾烧制出红色或灰棕色的陶碗。这些见于潘卓品塔达岩洞以及当地其他场所的文物是美洲已知最早的陶器。
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因此，当地曾有过两次不同的人类居住史：一次是极其古老而制有陶器的群体，一次是更为古老而没有陶器的群体。在罗斯福看来，潘卓品塔达岩洞首批定居群体的存在表明，亚马孙森林地区并非克洛维斯文明的复制或分支。这个早期文明是一个不同的实体，或者按她的观点来说，就是在以克洛维斯为模板的理论上砸下的另一颗棺材钉。而第二批定居群体的出现时间之早、陶器工艺发展之独立，表明了一个同等重要的事实，即亚马孙河流域的环境条件并非死胡同，也并非必然会把所有文明都扼杀于摇篮之中。对整个大陆而言，亚马孙河流域都是社会创新和技术创新的重要源泉。
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到了大约4000年前的时候，亚马孙下游地区的印第安人开始耕种庄稼（按一份近期记录的说法，他们至少耕种了138种农作物）。当时的主要作物和现在一样，都是木薯。巴西人把木薯的块根用来烘烤、砍剁、煎炸、发酵、压碾成各种形形色色的食物。直到今天，河边人家还是无木薯粉（farofa）不成席。木薯粉这种脆爽的烘制食品与巴马干酪隐约有些相似，是亚马孙河流域的人们拿来大量撒在食物上的。对农民来说，木薯有一个绝佳的优势，即它几乎可以生长在任何条件下的任何地方。我在圣塔伦遇到了一名妇女，她告诉我，当地官员刚刚掘开了她家门口的柏油路，在已有数十年历史的路面的下方，赫然长着许多木薯。
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木薯一直都是亚马孙河流域的主要作物。直至今日，木薯在每一座河边村落刀耕火种的农地里依然无处不在。这些不断变换位置的小农场看起来活像是往昔岁月的残留物。但这种观念显然是错误的。如今，很多考古学家已不再像生态学教科书里描述的那样，把刀耕火种农业视为土著群体亘古不变的适应自然的一种方式，而是将之看作一项相对现代的、其传播受到欧洲技术驱使的技术。主要的原因是石斧。
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亚马孙盆地的居民住在全球最浓密的森林地区。他们想要做成任何事情，几乎都得移除大量树木。石斧正是完成这项任务的基本工具。不幸的是，石斧也确实是糟糕的工具。人们使用石斧的时候，与其说是把树砍倒，倒不如说是把树干的一段砍烂，以动摇其根基，直到树木再也无法支撑下去为止。在亚马孙河流域的中部城市玛瑙斯（Manaus），一名研究人员让我用一柄以当地传统工艺打造的石斧猛击一棵巨大的巴西坚果树。我的反复重击只是在树干的圆柱形墙体上砸出了一个微不足道的坑而已。这就好像是在攻击一整座大陆似的。“这些玩意儿可真够差的，”这名研究人员摇着头说。
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20世纪70年代，美国自然历史博物馆的罗伯特·卡内罗（Robert Carneiro）估算出了在钢铁出现之前，清理农地所需的人工。他目睹了雅诺马马人用石斧和钢斧进行劳作。在这些观察的基础上，他得出了一个可以计算出使用这两种不同工具砍断单棵树木所需时间的公式。对比是惊人的。若用土著石斧，需要115个小时，也就是将近连续3个星期，每天工作8小时，才能砍倒一棵4英尺高的树。同一棵树，工人若是用钢斧，不到3个小时就能砍倒。要想用石斧清理出一片1.5英亩（约0.6公顷）的农地（这是刀耕火种农地的标准大小）来，每天工作8小时，也得花153天。钢斧在8个工作日里就能完成这项工作，其速度是前者的近20倍。据宾夕法尼亚州立大学的人类学家斯蒂芬·贝克曼（Stephen Beckerman）的调查，亚马孙河流域的刀耕火种者平均会在其农地上投入3年时间进行劳作。鉴于农民还必须进行捕猎、搜寻粮草、修建房屋和小路、维护花园等上百种工作，卡内罗很好奇这些人是怎么能够每3年就要连续几个月不断地撞击树木，以清理出新的农地来的。
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不出意外的是，使用石制工具的群体一旦接触到金属工具，立刻就想得到它们；工作量的预期减幅是惊人的。根据威廉·巴利的说法，哥伦布登陆的时候，雅诺马马人生活在位于亚马孙盆地的固定村庄里。在欧洲病毒和抢夺奴隶运动的重创之下，许多人逃到了奥里诺科河一带，沦为四处流浪的觅食者。他们在17世纪期间获取了钢制工具，并在其协助下完成了从半游牧性质的狩猎者–采集者向（居住在永久性村落里的）农业生产者的回归。罗格斯大学的人类学家布莱恩·弗格森（Brian Ferguson）认为，欧洲斧头在此期间极为珍贵，以至于每当有一柄现身当地的时候，雅诺马马人为了距其更近一些，会不惜采取整村搬迁的方式。他对我说，钢制工具“对整个地区的全部贸易与婚姻关系都产生了重要的、变革性的影响。它们带来了新的贸易网络，造成了新的政治联盟，甚至引发了战争。”研究人员往往把雅诺马马人描述为“蛮”人，因为其各个小型村庄之间的暴力频发。据弗格森的判断，西方人类学家和传教士观察到的这种地方冲突的成因之一，正是他们这些人类学家和传教士本身。为了取悦当地人，他们给这里提供了“整船整船”的钢制工具（从斧头、短斧到砍刀）。转瞬之间，西方人留宿的村庄就会变得富可敌国，而诸多邻村都各有所图，寄希望于分一杯羹。于是，冲突也就随之引爆了。“雅诺马马人心目中的钢铁，就像是西班牙人眼里的黄金一样，”弗格森说。“它会让平凡至极的普通人做出他们在其他情况下根本不会考虑做出的事情。”（人类学家和传教士坚决否认弗格森的说法。但据我所知，他们也并不认为其观点全无可能。他们说，为避免不幸的结果，他们审慎地控制了送礼的规模。）
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威斯康星大学的地理学家威廉·M·德尼万对我说，金属工具在很大程度上创造了刀耕火种农业。“我认为，印第安人轮歇作业，从而使其维系与大自然永恒平衡状态的这种图景，基本上是，或者说根本就是一个神话。这至少是没有什么证据的，而且还有相当规模的相反证据，包括简单逻辑的证据。”所谓亚马孙河流域典型特征之一的刀耕火种，“是当代侵扰的产物”。
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与此相近的现象似乎也出现在北美，刀耕火种被广泛认为是当地印第安人的习俗，并被视作他们对环境影响甚微的生活习性的一部分。2000年，得克萨斯大学的地理学家威廉·E·杜立德（William E. Doolittle）将支持此类观点的数据驳斥为“薄弱无力的”。他同时指出，绝大多数殖民时期的记述都表明，印第安人会对其农田进行永久性清理，甚至还会拔除残株，从而避免它们重新发芽。“他们的目的是一旦把农田清理完毕，就对其进行永久性，或者至少是极长时间的耕作。”随着人口的增加，“农民会从残留的森林里清理出新的农地”。刀耕火种是欧洲斧头和欧洲病毒的产物，后者使印第安群体避之千里，并导致他们采取了这种更省力，但产量也更低的农耕方式。
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亚马孙地区居民转向轮歇作业，殊为憾事。刀耕火种的耕作方式业已成为热带雨林流失的推动力量之一。尽管轮歇作业允许了森林的重新生长，然而它极为低效，对环境而言也颇不可靠。焚烧活动会烧掉植被里的绝大多数养分（包括几乎全部的氮，以及一半的磷和钾）。与此同时，它还向空气中释放大量二氧化碳，而二氧化碳正是全球变暖的因素之一。（大型畜牧场是亚马孙地区的主要过失方，但小农要对多达三分之一的清理活动负责。）幸运的是，它是一个相对较新的习俗，这意味着它还没有来得及造成多少损害。更重要的是，在大规模人口运营之后12 000年的今天，还能有如此之多健康森林存在，这个事实本身就表明了不论印第安人在进行轮歇作业之前采取的是什么农耕方式，都一定会有更强的生态可持续性。
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在西部
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1977年，一个名叫阿尔塞乌·兰齐（Alceu Ranzi）的巴西地理专业学生得到了一份国家考古学研究工程在亚马孙盆地的暑期工作。这项得到史密森尼博物院资助，并以其葡萄牙语缩写“PRONAPABA”闻名的工程正在开展对亚马孙河流域的首次全方位考古学调查，而当时的亚马孙河流域正受困于畜牧场不断肆虐的数量（其发展速度已经开始招致抗议了）。令兰齐感到惊讶的是，PRONAPABA工程在其故乡阿克里州（巴西最西端的地区，系畜牧业中心）新清理出来的农地上发现了六条刻进地里的圆形沟渠。
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直到11年后，PRONAPABA才在一份既无名气又无审稿制度的期刊上正式宣布了这个发现。与此同时，兰齐则成为了一名备受尊敬的古生物学家，并加入了位于里奥布朗库的阿克里联邦大学。在1999年飞往阿克里的一次旅途中，他漫不经心地向窗外望着一些近期开辟出来的农地。一个刻入大地的几何图形清晰可见，他还看到了土建工程。在追忆起此前工作中的发现之后，他开始驾车行驶于畜牧场周围，还搭顺风私人飞机，去寻找更多的图形。他对我说，在一年以内，“我们就发现了几十个”。这些土建工程形似圆圈、钻石、六角形和相连的矩形，直径为300~900英尺（约91~274.3米），四周的沟渠深达20英尺。
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图形的规模虽然惊人，但兰齐还是很难使其引起人们的注意。阿克里地处亚马孙西部的玻利维亚北部边境地带，是穷乡僻壤中的穷乡僻壤。乡间中心地区的高速公路每年都有长达半年时间是无法通行的。飞往当地的航班很少，耗时也长。很多人都是沿着亚马孙河的多条支流，乘船环游阿克里州的。对外界而言，该州最为知名的是传奇的橡胶工人、工会组织者、反对乱砍滥伐的活动人士奇科·门德斯（Chico Mendes），他于1988年在当地遇害。阿克里州主要的森林保护区就是以他命名的。即使对很多巴西人来说，阿克里似乎也颇为偏远；我第一次到访的时候，一名身处里约热内卢的朋友很难相信我居然要去阿克里。尽管如此，兰齐还是不断地去接洽任何他认为能够帮助自己更多了解这些土建工程的人。为了便于引起关注，他给这些土建工程起了一个引人注目的名字：地质印痕（geoglyphs）。研究人员最终来到了阿克里。到2005年时，兰齐已经成为了一个研究小组的共同带头人，在亚马孙河口地带附近的贝伦（Belém）开展作业。他的搭档是赫尔辛基大学的马尔蒂·帕森尼（Martti Pärssinen）和格尔蒂博物馆的丹尼斯·沙恩（Denise Schaan）。
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6年后，人们仅在阿克里州就发现了200多个地质印痕。研究小组称，在阿克里州、与其相邻的郎多尼亚州以及与郎多尼亚毗近的玻利维亚潘多省，尚待人们发掘的地质印痕还有数十个甚至数百个之多。在我某次到访当地期间，兰齐设法把他、我和沙恩弄上了一架军用直升机，我们仅在空中飞行了一个多小时，就发现了三个新的地质印痕。（本书第一章中引用的照片就来自于那次航行。）
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地质印痕的功用至今还是个谜。尽管如此，沙恩告诉我，这些图形的方位与规模已足以使其“与我们以往的认知体系不相容”。绝大多数已知的地质印痕并不在冲积平原附近，而是位于更高的地方。根据沙恩和兰齐的估算，修建一个600英尺宽的地质印痕需要搬动10 000立方码（约7645.5立方米）泥土，而这对于没有金属工具的社会来说，是极为繁重的工作。鉴于修建如此规模土建工程所需的人工，研究小组认为，阿克里高地必然曾被“规模可观，在区域范围内组织起来的群体”占据了“数百年”时间。
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从某种意义上说，这些地质印痕不应该出现在那里。由其推导出来的或曾于阿克里长期存在的大量群体，正是考古学家一直以来坚信在生态学上不可能出现的事情。此外，它们并非建于冲积平原（淤泥为其提供贫瘠土壤，人们也可以捕鱼，从而获取蛋白质），而是高地（其资源之少，使得研究人员长期以来一直相信，高地并不适宜人类长久居住）。这些观点也在一定程度上影响了很多生态学家，并使他们认为，（占据亚马孙盆地面积90%以上的）高地必然是由未经开发的原始森林以及同样不曾有人类染指的大草原所组成的。而这些地质印痕的存在则另有所指。由于人们无法透过密林看到它们，研究人员相信在它们修建的年代，当地的森林覆盖面积势必极小。换言之，在不久以前，西部亚马孙地区大森林的面目和如今很可能是截然不同的。
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地质印痕只是未解之谜的一部分。就像考古学家近期了解到的一样，西部亚马孙地区的最初居民在玻利维亚东南部的贝尼与巴西西部阿克里之间的带状区域内修筑了一大片土建工程。这些工程包括绵延700英里的台田，运河似的水槽，高耸的土墩聚居地，圆形的水塘，Z字形的鱼堰，长达一英里的垫高堤道，还有数百个形形色色的土建工程，从南部地区简单而不规则的沟渠到北部精密的几何矩阵，不一而足。根据邀请我前往贝尼的宾夕法尼亚大学研究人员克拉克·埃里克森的说法，这整个地区都是一座历史生态学的实验室，是人类能够利用最贫瘠的地域来创建并维系与其需要相符的环境的典范。
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从传统上来说，考古学家一直把潮湿热带区域视为贫瘠地带。埃里克森告诉我，由于亚马孙河流域鲜见石头或金属，“99%的物质文化都是易于毁灭的。藤条、棕榈木（chonta）、骨头、编织物、木头，都没能在这样的情况下得以幸存。虽然整个文化历经数千年而未灭，但现在看来也已烟消云散了。”他说，因此，亚马孙地区的考古学家被迫采用其他方法（从土壤化学到网络理论）来开展工作。与劳作于单个遗址的考古学传统习俗不同，在这里工作的研究人员必须了解此间的全部地貌。
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埃里克森及其玻利维亚同事精力所在的贝尼地区，正是一个范例。这个格外低矮平坦的省份每年都有长达四个月时间会被缓慢行进、深达3英尺（约0.9米）的水波（安第斯地区的融雪和当地的降水）淹没。每当旱季，水分都会蒸发，使得贝尼成为一片炎热而干燥的大草原，后者则通过一年一度的焚烧活动得到维系。为了避免每年的洪水，印第安人居住于些许垫高了的森林“岛屿”之上。在全省地势最低的区域里，这些“岛屿”的高度不够，于是人们修筑了数以千计的土墩作为住处。绝大多数的土墩规模都很小（其顶部勉强高过水面），但有少数土墩的高度达到了30英尺或60英尺。至今仍有印第安群体居住在某些土墩里。
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住在这座人工内陆群岛上的原住民群体大量食用鱼类，这些鱼类迁徙至被洪水淹没的大草原，并在此产卵。土制鱼堰纵横交错地分布于大草原上：低矮的后滨阶地相互连接，每隔30到100英尺就会呈“之”字形变换方向。人们还在拐角处为渔网和篮子陷阱设置了漏斗状的开口。在退潮的时候，这一地区的初始居民确保了鱼类能涌入数百座人工鱼塘中。有些鱼塘里至今还挤满了鱼。
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农业也同样精耕细作。随着大草原的广泛延伸，贝尼地区的初始居民修筑了台田，即将农作物抬高到洪水上方的人工平台。和温带地区花园里凸起的苗圃相似，它们促进排水，还能增加可供植物使用的表层土壤。现有的少数碳测年数据表明，这些台田的修筑年代从约3000年前到500年前（即西班牙征服者抵达并带来欧洲病毒前后）不等。埃里克森对我说：“跟任何农田一样，它们并不是永久使用的。人们时而用之，时而弃之，在我看来，这表明它是一个长期的动态体系。”由于这些土墩、鱼堰和农田需要大量劳动力来修筑和维护，埃里克森认为，这些社群必然曾拥有大量人口，“数以万计，甚或十万计”。
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为了将人群与货物四处迁徙，印第安人修建了纵横交错、各自如尺子一般笔直的堤道和运河网，其中有的长达3英里。令人迷惑的是，这些堤道和运河并非在每个地区都能找到。“它们之所以在这里而非那里，难道只是因为这里更湿润，因此需要堤道和运河吗？”埃里克森问道。“为什么有些人住在沼泽地里和大草原上还用着堤道，而另外一些人住在土墩上反而没用上堤道呢？”甚至当印第安人修筑堤道的时候，也不是所有的土墩都相互连接着；埃里克森希望利用这一事实来搞清不同群体之间的关系。为了理解这种模式，他和一名学生（某位从市场征战中抽出时间追逐自己学术梦想的华尔街人士）试图将网络分析的技术应用于寻找出堤道、运河、土墩和农田体系中至为重要的节点上。初步结果显示，少数几个关键的垫高“岛屿”控制了方圆200平方英里（约518平方公里）（这与很多早期国家的面积相仿）范围内的庞大交通及互动网络。
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