第四章-生业考古

第四章生业考古一、本章内容概要生业考古指对古代人类食物类型、食物资源及其生产方式以及与之密切相关的自然环境的研究。生业考古的研究内容很广，与古代人类基本生活方式相关的生产资料和生产领域均可归入其研究范畴。作为科技考古的一个重要方面，生业考古的研究目标是，利用自然科学理论与方法从考古遗存中提取有关古代生业方式的资料和信息，并在考古学和各相关学科的理论指导下，复原古代人类的生活面貌并探讨人类生业方式、生产内容及其与自然环境的关系。1．自然环境与人类文化的关系自然环境是人类赖以生存的客观条件，它对人类及其文化的产生及其发展起着极其巨大的作用，有时甚至是决定性的作用。与人类活动密切相关的自然因素包括气候、地形地貌、植被、动物、土壤、水系等。在所有影响人类生活的自然环境要素中，气候是最为活跃的因子，它不仅直接影响人类的生产和生活，还通过影响动物、植物、土壤等自然环境要素而间接影响人类。在研究人类与环境的关系时，一般从第四纪开始。对气候的研究，便可通过与之紧密相关的因素来分析复原。①沉积地层和土壤的结构可以显示气候变化。②根据历史文献的记载，结合树木年轮的宽度、密度恢复气候。③各种生物遗体反映着其生长环境。人类的任何生产活动无不根据当时当地的地貌条件来决定，不同的地貌、地形提供给人们多样的生存条件。山地、荒漠、沼泽是人类最不愿选择的生存地，河谷、平原、草地是人类的首选地。自然因素对人类及其文化的影响体现在以下两点：其一，自然因素制约着人类活动的时、空范围。其二，自然因素影响着人类及其文化的形态，环境影响乃至决定着人类的生存方式。总之，时代越早，自然因素对人的影响越大。人地关系的另一面是人类对自然环境因素具有反作用，即人类在被动适应自然环境的同时，也选择和改造环境。随着社会生产力的发展，人类利用和改造自然的能力（反作用力）还会不断增强。当人类从自然界摄取的能量达到生态系统的平衡时，人与自然两者才能长期共处。2．动物考古研究对考古发掘所得的动物遗存进行种属判别、部位鉴定，并运用观察、测量、统计等多种手段，整理和分析考古遗址出土的动物骨骼，可以认识某一时段、某个地区存在的动物种类，了解古代人类居址附近的自然条件和生态环境，探讨古人与动物之间的关系及人类行为。（1）动物遗体的采集和记录采集动物遗存的方法与要求，与采集其它质料的考古遗物相同，而且需要更加仔细，因为动物骨骸易于破碎。应尽可能将出土的动物骨骼全部采集，以保证数量统计的准确和反映动物群的真实面貌。除了采集较大的动物骨骼外，还用筛选法获取肉眼看不到的细小动物骨骼（见图X4.1）。采样时，一般采用柱状取样；对于灰坑的土或贝丘遗址、洞，穴遗址的土壤全部采集。采集的动物骨骼要单独存放，不能和陶片等类遗物放在一起，以免造成碰伤。对于那些已碎或易碎的骨骼要采取加固措施，保证运输过程中不损伤动物骨骼。对已经采集到的动物遗存要妥善保存。对动物遗存一定要有科学的记录，标明其出土单位、形状、数量，尤其是完整的动物骨架不仅要做全面的测量，而且要有照片，摄影等记录。对骨骼的特征性部位如左右、远近、中间等部位要做详细记录。（2）动物骨骼的鉴定动物骨骼的部位、种属鉴定比较容易，只要与标本对比照即可得知。鉴定时，先根据骨骼的大小、形状判断出是鱼类、鸟类还是兽类、贝类，再与标本相比照，确定大致种属。然后鉴定骨骼的部位，注意其保存状况，确认有无骨端，骨端有无关节。一般在判断骨骼部位的同时就可以鉴定出其种属。最后要对残骨进行观察、鉴定、记录，最好单独统计。确定了动物的种属后，就可以鉴定骨骼的年龄。对于无法确认的骨骼部位、残骨、种属，最好不要进行年龄鉴定。动物骨骼的鉴定还包括雌雄性别的鉴定,可以根据骨骼的大小、牙齿的形状、大小等差异判定。对于作鉴定的动物骨骼，要进行记录，一般多用以简洁、明了的表格形式为好。（3）动物遗存的研究动物鉴定后，要进一步探讨动物与人类、自然界的关系，就需要借助数理统计方法进行定性，定量的分析。一般研究者多用动物的最小个体数和标本的总数量来确定该种动物在种群中所占的百分比。最小个体数的统计，可以了解某个遗址中各类动物所占的比例，进而推断人类对它们的利用程度，人们的食物结构的变化，以及动物家畜化的过程等方面。动物考古有助于古代遗存的相对编年。通过对动物群的特征、组合与更替，以及对其中的绝灭种属与现代生存种属的比较和统计，可有助于确定遗址的相对年代，划分地层。动物考古也为复原自然环境提供重要材料。以动物的生活环境和适合其生长的条件为基础，通过各层位出土动物群组成的变化来复原当时环境中存在的温暖化、寒冷化、湿润化和干燥化。判断考古遗址出土动物遗存是否为驯养动物，曾根据其个体大小、地理分布、种群数量、骨骼方面的变化等几项特征来判定。近年来，对动物食物结构的分析，以及动物骨骼数据库的建立将使动物驯化与否的判断更加准确。在人与动物的关系最重要的体现在物质生活方面。动物首先是人类重要的食物来源，用最小个体数可以得出古代人类的肉食利用和获取肉食资源的方式，甚至可以推知当时的人口总量。其次是人类制作衣物、草原。禾本科植物硅石规则、木本类植物硅石形态不太特处，植硅石分析能确定草原的性质，是高草草原还是矮草草原。两种方法单一运用结果都不太准确，同时运用可以鉴定乔木林的种属以及草原的不同草本植物成分。（3）栽培植物研究。栽培植物中，禾本科、菊科、葫芦科、桑科、胡椒科、荨麻科和蔷薇科的植物花粉不易鉴定到属种一级，但它们能够产生丰富的具有极大分类意义的植硅石，这对于研究它们的起源意义重大。而番大瓜科、茄科、木棉科、豆科等类栽培植物不产生或产生的硅石不具有分类作用，这只能依赖花粉分析。森林砍伐、农耕作业使得花粉减少，同时却积聚了许多植硅石。研究表明某些地区的一些层位有玉米花粉，却没有玉米植硅石。通过系统的花粉序列和植硅石年代序列可以恢复区域的地理植被、经济作物、生态环境、农业起源，甚至可以了解过去人类生活的情况。淀粉粒分析（Starchgrainsanalysis）近20年来主要在澳大利亚和中美洲地区植物考古中应用比较广泛。淀粉是葡萄糖分子聚合而成的长链化合物，以淀粉粒（starchgrain）的形式贮藏在植物的根、茎及种子等器官的薄壁细胞细胞质中。淀粉在造粉体中积累时，依次形成淀粉粒的脐点、层纹。不同的植物淀粉在形态、类型、大小、层纹和脐点等方面各有特征。因此可以根据淀粉粒的形态特征作为鉴定植物种类的依据之一。与孢粉和植硅体相比，淀粉粒最大的区别在于很多植物种类的淀粉粒可以达到种（Species）一级的分辨率，因此它比只能达到科或者属级的孢粉和植硅体在鉴定植物种属时具有更大的优越性。目前，淀粉粒分析在考古学中主要被应用于石制品功能分析和农业考古两个方面。（3）农作物起源的研究通过考古发现的植物遗骸，可以进行农作物起源的研究。关于农业起源的地点、时间问题：这是国际学术界普遍关心的研究课题。早在1935年，苏联学者N.I.瓦维洛夫（Vavilov），从遗传学演化角度提出作物变异的分布理论，提出了农业起源可能有八个中心，即东亚、印度、中亚、西南亚、地中海区域、东非、中美洲和南美安第斯山地区。瓦维洛夫的理论和观点在学术界流行了很长时间。在西亚和中东，有关农业考古取得了很大的成就，发现了一些重要的遗址。考古材料显示，人类的农业在11000年前始于新月沃地，这里的纳土夫文化进入新石器时期，当时人广泛种植小麦、大麦，考古发掘中的镰刀、石质或陶质的贮藏室也说明当时农业的发展情况。由于西亚发现了最早的农业遗存，相当多的学者据此认为，世界各地的农业文化都是从西亚这个唯一的起源地出发，像缓慢移动的波浪逐渐传播到世界各地。到公元元年原产于新月沃地的谷物已经贯穿欧亚大陆，甚至从大西洋上的岛国爱尔兰直到太平洋岛国日本。但是，在最近的二、三十年间，随着中美、南美、北非、南欧、东亚和东南亚等地区考古工作的深入开展，大量的考古新发现表明，人类在上述地区开始从事生产性经济的时间远比以往所猜想的要早得多。不仅如此，不同地区作物类型之间存在的显著差异，也使得研究者们逐渐认识到农业起源可能是多源的，至少西亚和中东、中美洲、东亚等地区都是相对独立的农业革命中心。中国农作物起源的有关研究：粟（setariaitalica）和黍(panicummiliaceum)是中国北方早期主要的栽培作物，它们具有的耐旱、抗寒、易耕作等优点，因而很适合在黄土地带种植，是滋养中华文明的主要食物来源之一。我国北方既有广泛分布的野生粟、黍，又发现了年代最早的与定居生活密切相关的粟、黍实物，那么说这两种农作物的栽培首先发生在中国北方地区应当距事实不远。中国是亚洲栽培稻起源地之一，它与另一个亚洲栽培稻起源地南亚(以印度为中心)是两个各自独立起源和演化的系统。中国在玉蟾岩发现的栽培稻谷壳实物和吊桶环发现的栽培稻植硅石，都是世界上目前已知同类最早的实例。由于在长江流域及华南广大地区发现了数量众多、年代最早的稻谷遗存，加上这一地区有野生稻分布，使得国内外越来越多学者倾向于中国南部是亚洲稻的起源与演化中心这一看法。虽然国内外多数学者主张亚洲稻起源于中国，但在具体在起源地问题方面，却存在着不同的看法。大体说来主要有以下几种假说：云贵高原说、华南说、长江下游说。中国农业起源的“三条线模式”：中国农业起源存在三种模式，即以黄河流域为起源地的粟、黍旱作物农业经济文化形态、以长江流域为起源地的稻作农业经济文化系统、华南地区块茎类作物农业。三个农业经济文化区分别形成了各自的作物栽培和家畜饲养种类体系，以及与之相适应的耕作栽培技术等文化因素上。4．古代人类食性研究由于古代人类的饮食极少能留存至今，所以对其研究主要通过对现有考古遗存中有关材料间接进行。其研究方法包括：第一，通过考古遗物中的生产工具及生活用具来推测当时如何获得食物来源并进行加工；第二，利用调查得到的未食用完的或遗存中发现的各种食物遗存来推测当时吃了什么；第三，利用生物科学和其他科学的理论、仪器分析对遗物、遗存进行测定，根据所得数值来复原古代人的饮食生活和饮食结构。（1）碳-13（13C）测定法、氮－15（15N）法及其应用13C测定法是将各类物质中碳同位素组成的差异同标准物质的同位素进行定量比较而得出结果。一般地，用遗址里植物残存的13C/12C比值同国际上运用的PDB标准的13C/12C比值的千分差值表示该物质的13C同位素丰度与标准物质的差值δ13C值,δ13C=[（13C/12C）标本—（13C/12C）氮同位素比值也可提供人类饮食方面的信息。所有的蛋白质中都含有氮，当它经过食物链时也发生分馏。N的两种同位素15N/14N比率与标准进行比较，用δ15N表示。δ13N=[（15N/14N）标本—（15N/14N）标准]/15N/14N标准x1000‰。13C测定法和15N法的工作程序是：（1）用超声波清洗骨骼骨骼，去处粘连的灰尘及污染物；（2）烘干，粉碎成粉末；（4）用蒸馏水清洗至中性；（5）将骨胶质样品加入到元素分析仪中，通过充氧条件下的燃烧，使之氧化为气体，再经还原装置，生成还原气体CO2和N2，这些气体分别经过相应的色谱柱、再经吸附、解吸过程，流出元素分析仪后进入气体收集系统（根据不同的流出时间、不同的冷凝温度等条件控制来获取不同的气体）。用制谱计测得13C/12C、15N/14N比值，再利用标样值换算出样品的δ13C国外用13C测定法对美洲南部、非洲南部和欧洲的一些地区进行了研究。除了进行古代饮食方面的研究外，用13C法还可以验证某些部落是不是游牧民族（农民和牧民的摄食习惯、种类显然不同），甚至讨论某一地区的饮食资源可供给人口的最大极限。我国运用13C法可以进行许多工作，如可以了解我国生产、食用粟黍的时空分布，以及各地摄食习惯的改变和改变年代，从动物骨骼的δ13C同位素分析法可以提供人类食物结构的直接信息,δ13C、δ18N分析法的结合可以获得更客观的结论，为古环境的复原具有重要意义。但同时，同位素分析法系实验所得，受各种条件的制约，而生物体内的δ13C、δ18N受环境影响较大，13C的比率差值由多方面因素形成而又不易区分。所以，在使用时要多方收集资料，加强背景资料的分析和不同环境下δ13C（2）微量元素锶、钡与钙的分析研究者发现，人骨的微量元素可以作为人类食物结构的反映指标，目前可以使用的指标是微量元素锶(Ｓｒ)和钡(Ｂａ)。研究表明，在生物体内消化吸收过程中，会发生因锶和钡的吸收逐渐降低而产生钙的纯化过程。随着食物链营养级的升高，Ｓｒ/Ｃａ以及Ｂａ/Ｃａ的值就会越来越小。而且，海相和陆相环境微量元素的含量差别一般来说比较大。海洋中钡与锶相对来说贫化，这是由于海水中硫酸盐的含量较高，而钡与硫酸根结合生成硫酸钡作为固体沉降下来，最终使海水中的钡的含量减低。这样，通过分析人骨微量元素含量的差别，就可以区分海相和陆相环境中的人群。此外，叶类植物中Ｓｒ/Ｃａ的比例是不同的，同一种植物在不同的环境中其值是有差别的，不同的植物在同一环境中其比值是有差别的，也即不同的植物对于环境中微量元素的摄入量不同；而同一植物的不同部分的Ｓｒ/Ｃａ比值也不同。因而人骨中Ｓｒ的水平在某种程度上可以反映出人群的等级身份，因为等级低的人群食用的谷类产品中所含的麸糠可能会多一些。（3）同位素锶、铅的分析锶和铅同位素的分析原理是相同的。都是根据同位素的衰变及其比值来分析的，如锶同位素87Ｓｒ是由87Ｒｂ衰变而来，一般表征指标为87Ｓｒ/86Ｓｒ。由于不同的地质构成特征形成了不同的锶、铅的分布区域，这成为人们来追溯其来源产地的依据。因为无论是在与人类日常生活密切相关的饮用水的地下水源中，还是与周围环境协调一致的食物链中，这种区域性的指纹特征很难发生改变。所以，长时期生活在一个地区的人们，其体内的锶或铅同位素比值就具备其相应的一致，由此也可通过这些组织的同位素指标的比较来探讨人类迁移的整体信息。甚至由此可获取与当地环境相一致的人类食物结构状况。（4）脂肪酸分析1977年，德国学者发现脂肪虽然很微量，即使是极微小的脂肪颗粒，都以稳定的形成存在着，经过几千年、几万年也不会变质。所有的生物体内部都存有脂肪，但构成这些脂肪酸以及固醇的成分因动植物种类的差异而不同。基于此，人们可以像鉴定指纹那样，将各种生物特有的脂肪酸与考古资料发现的脂肪酸作比较，来区分是大麦、小麦、稻米、菜籽、大豆，还是牛、猪、羊、鱼等生物体。这就是脂肪酸分析法，又称残存脂肪酸分析法。从遗址或陶器、石器、石制品、骨角器甚至粪便化石里都可提取脂肪酸并进行测定，分析当时其中包含有哪种动植物，进而推断遗址各部位或各种遗物的用途，了解古人的饮食特点。（5）关于古代人类食谱的其他研究方法和成果微量元素分析也是研究古代人类食谱的一个手段。研究表明，动物在吸收植物时，会发生生物纯化(Biopufication)现象，主要是Sr、Ba元素。动物对Sr、Ba的吸收远较对Ca的吸收少，由此导致骨中Sr/Ca、Ba/Ca显著降低。所以，分析古人类骨中的Sr/Ca、Ba/Ca，就可知道样品是以植物类食物还是以肉类食物为主。植物DNA的测定也可以提供一些信息。运用DNA分析食性目前还不是很普遍，国外作过一些工作。食性分析的方法很多，除上面几种外，还有氧、锶等同位素分析、13C（6）寄生虫所反映的食性家畜中常常会有寄生虫，所以，粪土中的寄生虫可以证明某种家畜的存在。而人体也常常成人类肠道寄生虫（如蛲虫、钩虫）的寄居之处，如果某遗址中的粪土发现大量蛲虫，说明该地居住拥，公共卫生状况差，有寄生虫传染病。此外，人类吃过某种动物后，这种动物内的寄生虫会通过人的粪便排出，所以考古遗址中的寄生虫直接反映人类的食谱，消费了何种动物。二、本章的重点和难点1．自然环境与人类文化的关系自然因素制约着人类活动的时、空范围，并影响着人类及其文化的形态，乃至决定着人类的生存方式。而且，时代越早，自然因素对人的影响越大。人类对自然环境因素具有反作用，即人类在被动适应自然环境的同时，也选择和改造环境。随着社会生产力的发展，人类利用和改造自然的能力不断增强。当人类从自然界摄取的能量达到生态系统的平衡时，人与自然两者才能长期共处。2．动物考古研究对考古发掘所得的动物遗存进行种属判别、部位鉴定，并运用观察、测量、统计等多种手段，整理和分析考古遗址出土的动物骨骼，可以认识某一时段、某个地区存在的动物种类，了解古代人类居址附近的自然条件和生态环境，探讨古人与动物之间的关系及人类行为。3．植