前 言
古代人类食谱研究是生物考古的重要组成部分 ,也是当前国际科技考古领域的研究前沿。重建古代先民食谱 ,不仅可望揭示他们的生活方式、探索古环境和人类迁徒活动 ,而且可为古代动植物的变迁、农业的起源和传播以及动物的驯养等重要研究等方面提供极有价值的信息(1、 2) 。
自二十世纪七十年代末古食谱分析方法创立并不断发展以来 ,国外学者对于古代先民的生活方式、社会结构和生存环境的分析研究 ,已经产生了质的飞跃 ,大大加深了人们对于消逝世界的了解。我国食谱分析首创于蔡莲珍、仇士华先生对中国若干考古遗址人骨和动物骨的 C 稳定同位素分析(3) ,遗憾的是 ,在很长一段时间内 ,我国食谱研究工作一直停滞不前。直至近期 ,古代人类食谱研究又再次受到我国科技考古界的重视 , 相关的研究论文也时有发表(4、 5) 。
但总体看来 ,我国食谱研究仍然处于起步阶段 ,与国际食谱研究水平相比 , 存在较大差距。因此 ,在我国大力加强和深化古食谱研究 ,就显得尤为必要。本文在简要介绍古食谱分析方法原理的基础上 ,对中国新石器时代贾湖遗址、西公桥遗址先民进行了食谱分析 ,取得了颇为重要的结果 ,现介绍如下。
古食谱研究方法简介
微量元素分析 人体骨骼和牙齿中微量元素的分析 ,最初起源于人们对放射性核素的研究。出于对人体健康的考虑 ,从二十世纪 40 年代起 ,国际上开展了长达数十年之久的关于 Sr 在人体的新陈代谢以及在食物链中分布等方面的研究。研究表明 ,食物经人体消化吸收后 ,90 %以上的 Sr ,主要沉积于骨骼中 ;Sr 基本上对于人体没有什么重要的生理功能 ;Sr 能在多种生理和生化环境中代替 Ca ,通过消化吸收 ,被固定在骨骼中的无机物质 ———羟磷灰石中。对放射性 Sr 的研究还另外发现了 Sr 在沿食物链的传递过程中 ,存在着生物纯化现象(biopurifica2tion) (6) 。它主要是指食物在消化吸收时 ,Ca 被优先吸收 ,而 Sr 却不易被肠壁有效地吸收 ,从而造成了 Ca 和 Sr 吸收上的差异。由于生物体吸收的 Sr 和 Ca 大部分沉淀于骨骼中 ,而 Sr 的生物纯化现象又直接造成了食物中的 Sr/ Ca 与骨骼的 Sr/ Ca 建立了一一对应关系 ,使得 Sr/ Ca 比值随食物链中营养级的上升而逐渐减小。具体说来 ,食草类动物骨骼的 Sr/ Ca 值大约等于它们所食植物 Sr/ Ca 的 1/ 5 ,食肉类动物骨骼的 Sr/ Ca 则相当于其所食食草类动物 Sr/ Ca 的 1/ 5。Sr 的生物纯化以及于食物链中营养级之间关系的发现 ,被成功地移植到考古学上 ,导致了利用骨骼中微量元素方法分析古代人类食谱的方法的建立。
无独有偶 ,另一碱土金属 Ba ,也被成功地用作食谱指示剂。Ba 具有与 Ca 相似的化学性质 ,只是离子半径较大。生物体消化吸收时 ,也同样存在着生物纯化作用。与 Sr 相比 ,Ba 的纯化系数更大 ,在沿食物链营养级上升时 ,生物体所吃的食物中 Ba/ Ca 与组织中的 Ba/ Ca 相差更大 ,使得用 Ba 比用 Sr 作为食谱指示剂更为灵敏。两者的紧密结合 ,可以更好地为我们提供有关古代人类食谱的信息。
稳定同位素分析
中国科学院知识创新工程(KJCX- No4) 、国家自然科学基金(40343021) 、中国科学技术大学校青年基金资助项目、教育 部回国留学人员基金项目。
A、 C同位素