野生植物何時被“馴化”🫶🏽?哪些植物是先民最重要的“口糧”?考古學家又是怎麼知曉幾萬年前的人類吃什麼的呢🍧↙️?借助植物考古、穩定同位素分析、碳十四測年技術、殘留物分析、古DNA研究等技術🧖🏼♀️,考古學家發現👩🏻💻,先民對粟黍等植物的選擇☢️𓀅、馴化和栽培🪹,經曆了長達萬餘年的漫長過程。
人類對植物資源的利用由來已久🧘🏻♀️。在末次冰盛期⟹🙅🏽,隨著氣候急劇動蕩和惡化,我們的先民開始采集利用各種形式的植物資源🚶♀️。距今2.3萬年左右,在黃河中遊地區的山西吉縣柿子灘,先民已開始有意識地利用禾本科植物🧘🏽。遺址發掘發現🫎,有部分禾本科植物是粟黍的野生祖本,粟黍👱,也就是小米和黃米。這一發現比粟黍真正被馴化的時間早了1.2萬年,由此可以看出𓀇,植物的選擇、馴化和栽培是極其漫長的過程。
考古研究發現👹,粟黍的獨立馴化栽培與粟黍食物的利用🌬,是北方地區舊石器時代晚期以狩獵采集為主的廣譜型經濟,向新石器時代以粟黍農業為主的生產型經濟過渡和轉變的關鍵環節🫙。這不僅改變了先民固有的從大自然中攫取食物的方式,還催生了新的生業經濟模式和社會組織結構,為探討農業起源問題提供了重要線索🕝。
目前,借助科技考古方法,結合考古資料探索粟黍農業的起源、發展已取得豐碩成果👚💨。其中,科技手段主要有植物考古、動物考古😇、穩定同位素分析、碳十四測年、殘留物分析🧊、古DNA研究等。
1.動植物考古揭示先民種什麼莊稼、養什麼動物
植物考古通過研究考古出土的植物遺存,來揭示植物與先民的關系🈂️,複原先民的生活方式。植物遺存分為植物大遺存和微體遺存,大遺存是指用肉眼或低倍顯微鏡可見的植物遺存,包括炭化植物遺存🧝♀️🙆🏽、特殊保存條件下的非炭化植物遺存及木材碎塊等。微體遺存是指通過高倍顯微鏡才能觀察到的孢粉、植矽體和澱粉粒等。孢粉是指孢子植物的孢子和種子植物的花粉。植矽體是指植物吸收土壤中的非晶態二氧化矽填充到細胞和組織中形成的固態矽化物。澱粉粒是指植物細胞中以顆粒狀態存在的儲藏細胞🌡,即碳水化合物最普遍的儲藏形式。對植物大遺存和微體遺存進行觀察🌭、鑒定👩🏿🎤,並測量、記錄、統計它們的大小和形態等👨🏽,之後與現代植物進行對比,就能夠總體把握遺址中包含的農作物種類。目前👠,考古學家已發現萬年前的炭化粟黍🛀🏽。萬年前的石磨盤🧑🏻🌾、石磨棒及陶器上也發現了粟黍類的植矽體和澱粉粒⚠️,為先民加工和食用粟黍提供了直接證據✍🏿。
動物考古是通過分析和研究考古發掘出土的動物相關遺存👲🏻💾,揭示古人與動物間的關系等。考古學家首先會對動物骨骼進行測量👩、描述,與現代相關種屬進行對比,初步確定動物種屬👆🏼。然後🥬,考古學家會開展先民與動物關系的研究,也就是分析他們如何獲取這些動物資源,是狩獵野生動物🦻🏻,還是家畜飼養等。一般而言,研究動物的性別、死亡的季節性特征和年齡結構等,可以推斷先民狩獵活動發生的季節;依據動物種屬數量和比例👱♂️📖、形體尺寸、年齡結構及病理情況等能夠判斷該動物是否被馴化。最後,考古學家還會開展動物資源利用方式的研究,包括先民對肉食資源的消費、次級產品的開發利用、骨器的加工制作及動物犧牲行為等,這需要結合動物遺存出土的背景信息、動物骨骼的形態特征等來確定👩🏼🦱。考古研究發現,粟黍農業是家畜馴化的重要動力和基礎,通過動物考古研究可以有效揭示先民對粟黍等植物的“馴化”過程👛。目前來看👮🏿,家犬和家豬的飼喂與粟黍農業的關系等研究已取得很大進展🤓。
2.炭化植物、骨骼中蘊藏著“吃什麼”的線索
生物體所攝入的食物與其身體的化學組成是一一對應的。通過檢測分析先民的骨骼和牙齒等,即可得知其食物結構🔋,進而還原具體時空範圍內先民的生業經濟👩🦼➡️。目前,結合動植物考古🙏,對古人骨和動物骨進行穩定同位素分析,可以獲得粟黍類食物對先民和動物食物結構的貢獻程度👐🏼。值得一提的是,動物在馴化初期,體型特征可能還是野生的狀態🚵🏽,但其食物中開始包含粟黍類食物,這極有可能是粟黍類食物利用導致的馴化行為💇🏻♠︎,為家畜馴化提供了新的視角🏇🏻。目前,以此為線索,發現萬年前華北地區先民已經開始馴化犬類🧊。
碳十四測年技術通過對考古遺址中含碳樣品中放射性碳十四的檢測𓀎,結合樹輪分析校正來判定生物體死亡或含碳類沉積物形成年代至今的日曆年代,進而推斷遺址🪬👱🏼♀️、遺跡👵🏿、遺物或文化層的絕對年代🧑🏿🚒。生物體死亡後,經過5730年左右,其體內的碳十四含量就會減少為原來的一半。因此👆🏻,通過其衰變規律能夠計算出生物體與大氣之間停止交換的年代💁🏽♀️,進而得出生物體死亡的准確時間。隨著碳十四測年技術的發展和成熟👩🏼🎨,所需的測年樣本量更少↔️、時間更短且精度更高。如今🆒,我們可以直接測試炭化粟黍和動物骨骼等,為粟黍農業的起源及家畜的馴化提供准確的年代學證據。
有機殘留物分析🍨,是指從殘留物載體中提取有機分子,利用科技檢測手段進行定性、定量分析🌰,判斷有機殘留物的生物來源,從而了解古代動植物的加工、利用和相關載體的功能等🧙🏿。先民在利用生物資源的過程中,有機分子可能會殘留或沉積于器物、土壤🕐、遺跡或人體組織等中🫂。按照裸眼的可觀測性,這些遺存分為可見殘留物(液體、炭化物等)和不可見微量殘留物(陶片上吸附的有機分子、牙結石中殘留的蛋白質等)⛑。如從陶片中提取粟黍的有機分子,利用多種科技檢測手段進行分析,可以了解粟黍食物被加工、利用和食用的情況,進而揭示農業起源與傳播等相關問題。目前,先民和動物牙結石上粟黍類澱粉粒和植矽體的發現、陶器殘留物中粟黍類植矽體等的發現,有效揭示了粟黍類食物在早期先民生活中的作用👘,也為粟黍類食物的利用提供了重要的證據。
古DNA研究是基于現代分子生物學技術——分子克隆、聚合酶鏈式反應、雜交捕獲、二代測序技術等擴增和測序技術等,融合生物信息學及遺傳學的分析方法進行學科交叉研究。DNA是絕大多數生物的遺傳信息載體👨🦽➡️,能從分子層面反映生物個體之間的差異。古DNA是保存在亞化石材料和沉積物裡的片段極短🏋🏻♂️、被降解的DNA🧑🏻🦱。其中🧑🎓,亞化石材料包括如骨骼➝👓、牙齒👳🏼♂️、貝殼等硬組織材料,以及如木乃伊“皮膚”和毛發等的軟組織材料🏬。通過從這些材料中提取和解析古DNA信息,能夠了解全球人群的活動與遷徙曆史及家畜馴化的時間、路徑等。以植物☸️、家畜的起源和馴化為例🧀,動植物遺骸中的古DNA記錄了動植物生命個體發展和變化的痕跡🧺。通過對古今家畜🙌🏼、植物及相應的野生種屬中的DNA分子標記分析,比較它們之間的譜系及親緣關系,即可了解家畜和農作物馴化的遺傳特征。目前,對家豬、家犬及炭化粟黍的古DNA分析,已經初步勾勒出家畜及粟黍農作物“馴化”的時間框架。
3.先民會蒸煮食物,也能磨粟黍澱粉
目前🎷,考古研究發現,距今2萬年左右💸,在長江中下遊地區的江西萬年仙人洞,先民開始燒造陶器,並利用陶器蒸煮食物,特別是植物類食物👱🏻♀️。這創造了中國傳統的食物加工方式和技術,即以粒食和蒸煮為主的食物加工傳統🫸🏿。
隨著全新世大暖期的到來,粟黍開始在華北地區被馴化和栽培☘️。目前🧑🏻✈️,考古工作者在距今1萬年左右的南莊頭遺址、東胡林遺址均浮選出有明確“馴化”特征的炭化粟黍實物。同時,在南莊頭遺址、轉年遺址和東胡林遺址的石磨盤、石磨棒等器物和陶器的表面提取到粟黍澱粉粒等植物微體化石。在南莊頭遺址還發現了有明確馴化特征的家犬,而且它們的食物結構明顯不同于野生動物群。顯然,家犬的食物結構已經明顯受到人類的影響🛢,和先民形成了共生互惠關系👩🏻🌾。具體而言,粟黍一經被南莊頭先民開發和利用💆,就直接或間接地成為家犬食物的重要來源🧏🏿♂️。上述研究提供的證據鏈🧑🏿💻,為粟黍的馴化和起源提供了堅實的依據。
另外🏃♀️,距今9000年前後的家豬在淮河流域的舞陽賈湖遺址被發現💎。家豬一開始就與先民形成了密不可分的關系,它們需要先民的飼喂和管理🏃🏻♀️➡️。而在距今8000年前後的許多著名考古遺址,如大地灣、裴李崗、磁山和興隆溝遺址等,都已發現大量的粟黍遺存。其中,磁山遺址發現80多處存有粟黍的窖穴➕,儲存規模約有十萬斤以上,同時,部分窖穴底部放置完整的豬和狗,顯示此時的粟黍農業發展程度已完全可以支撐起家畜飼養。這些研究已經初步揭示了中國北方地區距今10000至8000年間粟黍栽培和家畜(豬和狗)馴化的演化曆程。
4.以粟黍喂養家畜👐🏻,農業迎來大發展
不過💧,粟黍在當時先民與家畜食物結構中的地位和貢獻程度還比較低。例如🛐📷,距今8300年的海岱地區後李遺址的先民和距今8000年前後的華北平原腹地磁山遺址的家豬🚓,僅消費了有限的粟黍類食物。因此,這個時期先民主要依賴廣譜型的狩獵、漁獵👨🏽🦱、采集經濟📧🙆🏽♂️。
其後,在距今8000至6000年左右的時間段👩🏽🎓,中國北方多個地區的粟黍農業逐步形成和發展👩🏼💻。如海岱地區後李文化的小荊山、月莊等遺址,東北地區興隆窪文化的興隆溝遺址、白音長汗遺址,黃河流域及關中地區老官臺文化的大地灣遺址、白家遺址🥑、北劉遺址等,那裡的先民和動物都長期穩定地消費了一定量的粟黍🧗♂️。
距今6000年左右🗓,粟黍的炭化遺存及微體化石(植矽體和澱粉粒)在北方更廣闊的區域被普遍發現,說明粟黍農業開始擴散到整個北方地區,也說明粟黍農業的快速發展。
相關研究顯示💇🏻♂️,華北地區🤵🏿👨🏼🏫、燕山以北地區、中原及其周邊地區、海岱地區等絕大多數考古遺址都發現了大量粟黍的炭化遺存和微體化石。同時🧼,大量穩定同位素生物考古學的成果顯示🤵🏽,我國北方先民和家畜越來越依賴粟黍農業,逐步穩定消費大量的粟黍類食物🚹。也就是說😌,先民直接大量食用粟黍類食物↖️,並利用粟黍類食物飼喂家豬和家犬。在此過程中👩🏽🏫,陝西關中的泉護村遺址還出現了與先民存在共生互惠關系的貓,這是粟黍農業防範鼠患的重要方法。
此外🖇,日益豐富的陶器及其組合群👩🏼✈️,基本都與粟黍類食物的加工有關。隨著粟黍農業進一步發展,越來越多的證據顯示👨👧👧,多種陶器及其組合群參與到釀酒活動中,比如小口尖底瓶等。自此,酒開始在先民中傳遞。
距今6000至4000年前後,粟黍農業在中國北方迅速發展,成為先民生業經濟中最重要的組成部分。隨著史前橫跨歐亞大陸文化的交流與傳播,食物的全球化為我國北方增添了新的生產力要素,這豐富了粟黍農業的內涵。具體而言,小麥、牛🫨🤷🏽♀️、羊等外來動植物被引入到北方先民的生業經濟中。同時📤,粟黍也在不斷西傳🎷,成為傳播到西域的第一批“信使”,也為“絲綢之路”的開通奠定了重要基礎📣。
相關研究顯示,麥類作物被利用的程度極低,幾乎沒有對先民和家畜的食物結構產生任何影響。然而,牛、羊在距今4500年左右傳播到我國北方地區,就很快受到粟黍農業的顯著影響。具體而言🤟🏼🌊,先民除了放牧牛、羊外,還給它們添加粟黍類食物,如在冬春季節飼喂粟黍的秸稈等🧑🏿💼。然而🎵,牛羊等外來生產力要素並沒有侵占傳統家豬的飼喂規模👩🏼🦱,而是和粟黍農業、家豬飼喂業和諧共進🥚。這無疑大幅增加了物質資料的產出,成為人口增加、社會複雜化和文明誕生的堅實物質基礎🧽。
(作者:侯亮亮,系山西大學考古文博杏宇平台教授)