作者：侯亮亮（山西大學考古文博學院教授）

野生植物何時被“馴化”？哪些植物是先民最重要的“口糧”？考古學家又是怎么知曉幾萬年前的人類吃什么的呢？借助植物考古、穩(wěn)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(fā)現(xiàn)，先民對粟黍等植物的選擇、馴化和栽培，經(jīng)歷了長達萬余年的漫長過程。

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，在黃河中游地區(qū)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(fā)掘發(fā)現(xiàn)，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(fā)現(xiàn)比粟黍真正被馴化的時間早了1.2萬年，由此可以看出，植物的選擇、馴化和栽培是極其漫長的過程。

考古研究發(fā)現(xiàn)，粟黍的獨立馴化栽培與粟黍食物的利用，是北方地區(qū)舊石器時代晚期以狩獵采集為主的廣譜型經(jīng)濟，向新石器時代以粟黍農(nóng)業(yè)為主的生產(chǎn)型經(jīng)濟過渡和轉變的關鍵環(huán)節(jié)。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(yè)經(jīng)濟模式和社會組織結構，為探討農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)的起源、發(fā)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(wěn)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么莊稼、養(yǎng)什么動物

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，復原先民的生活方式。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、植硅體和淀粉粒等。孢粉是指孢子植物的孢子和種子植物的花粉。植硅體是指植物吸收土壤中的非晶態(tài)二氧化硅填充到細胞和組織中形成的固態(tài)硅化物。淀粉粒是指植物細胞中以顆粒狀態(tài)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，并測量、記錄、統(tǒng)計它們的大小和形態(tài)等，之后與現(xiàn)代植物進行對比，就能夠總體把握遺址中包含的農(nóng)作物種類。目前，考古學家已發(fā)現(xiàn)萬年前的炭化粟黍。萬年前的石磨盤、石磨棒及陶器上也發(fā)現(xiàn)了粟黍類的植硅體和淀粉粒，為先民加工和食用粟黍提供了直接證據(jù)。

動物考古是通過分析和研究考古發(fā)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(xiàn)代相關種屬進行對比，初步確定動物種屬。然后，考古學家會開展先民與動物關系的研究，也就是分析他們?nèi)绾潍@取這些動物資源，是狩獵野生動物，還是家畜飼養(yǎng)等。一般而言，研究動物的性別、死亡的季節(jié)性特征和年齡結構等，可以推斷先民狩獵活動發(fā)生的季節(jié)；依據(jù)動物種屬數(shù)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。最后，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(chǎn)品的開發(fā)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(tài)特征等來確定。考古研究發(fā)現(xiàn)，粟黍農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)的關系等研究已取得很大進展。

2.炭化植物、骨骼中蘊藏著“吃什么”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，進而還原具體時空范圍內(nèi)先民的生業(yè)經(jīng)濟。目前，結合動植物考古，對古人骨和動物骨進行穩(wěn)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(tài)，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(fā)現(xiàn)萬年前華北地區(qū)先民已經(jīng)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，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歷年代，進而推斷遺址、遺跡、遺物或文化層的絕對年代。生物體死亡后，經(jīng)過5730年左右，其體內(nèi)的碳十四含量就會減少為原來的一半。因此，通過其衰變規(guī)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準確時間。隨著碳十四測年技術的發(fā)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(nóng)業(yè)的起源及家畜的馴化提供準確的年代學證據(jù)。

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(zhì)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(nóng)業(yè)起源與傳播等相關問題。目前，先民和動物牙結石上粟黍類淀粉粒和植硅體的發(fā)現(xiàn)、陶器殘留物中粟黍類植硅體等的發(fā)現(xiàn)，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(jù)。

古DNA研究是基于現(xiàn)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(shù)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里的片段極短、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(fā)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歷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(fā)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(nóng)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(jīng)初步勾勒出家畜及粟黍農(nóng)作物“馴化”的時間框架。

3.先民會蒸煮食物，也能磨粟黍淀粉

目前，考古研究發(fā)現(xiàn)，距今2萬年左右，在長江中下游地區(qū)的江西萬年仙人洞，先民開始燒造陶器，并利用陶器蒸煮食物，特別是植物類食物。這創(chuàng)造了中國傳統(tǒng)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(tǒng)。

隨著全新世大暖期的到來，粟黍開始在華北地區(qū)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淀粉粒等植物微體化石。在南莊頭遺址還發(fā)現(xiàn)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(jīng)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(jīng)被南莊頭先民開發(fā)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(jù)鏈，為粟黍的馴化和起源提供了堅實的依據(jù)。

另外，距今9000年前后的家豬在淮河流域的舞陽賈湖遺址被發(fā)現(xiàn)。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年前后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(fā)現(xiàn)大量的粟黍遺存。其中，磁山遺址發(fā)現(xiàn)80多處存有粟黍的窖穴，儲存規(guī)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(nóng)業(yè)發(fā)展程度已完全可以支撐起家畜飼養(yǎng)。這些研究已經(jīng)初步揭示了中國北方地區(qū)距今10000至8000年間粟黍栽培和家畜（豬和狗）馴化的演化歷程。

4.以粟黍喂養(yǎng)家畜，農(nóng)業(yè)迎來大發(fā)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(qū)后李遺址的先民和距今8000年前后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(jīng)濟。

其后，在距今8000至6000年左右的時間段，中國北方多個地區(qū)的粟黍農(nóng)業(yè)逐步形成和發(fā)展。如海岱地區(qū)后李文化的小荊山、月莊等遺址,東北地區(qū)興隆洼文化的興隆溝遺址、白音長汗遺址,黃河流域及關中地區(qū)老官臺文化的大地灣遺址、白家遺址、北劉遺址等，那里的先民和動物都長期穩(wěn)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（植硅體和淀粉粒）在北方更廣闊的區(qū)域被普遍發(fā)現(xiàn)，說明粟黍農(nóng)業(yè)開始擴散到整個北方地區(qū)，也說明粟黍農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。

相關研究顯示，華北地區(qū)、燕山以北地區(qū)、中原及其周邊地區(qū)、海岱地區(qū)等絕大多數(shù)考古遺址都發(fā)現(xiàn)了大量粟黍的炭化遺存和微體化石。同時，大量穩(wěn)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(nóng)業(yè)，逐步穩(wěn)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，并利用粟黍類食物飼喂家豬和家犬。在此過程中，陜西關中的泉護村遺址還出現(xiàn)了與先民存在共生互惠關系的貓，這是粟黍農(nóng)業(yè)防范鼠患的重要方法。

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(nóng)業(yè)進一步發(fā)展，越來越多的證據(jù)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年前后，粟黍農(nóng)業(yè)在中國北方迅速發(fā)展，成為先民生業(yè)經(jīng)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(chǎn)力要素，這豐富了粟黍農(nóng)業(yè)的內(nèi)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(yè)經(jīng)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(chǎn)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(qū)，就很快受到粟黍農(nóng)業(yè)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(jié)飼喂粟黍的秸稈等。然而，牛羊等外來生產(chǎn)力要素并沒有侵占傳統(tǒng)家豬的飼喂規(guī)模，而是和粟黍農(nóng)業(yè)、家豬飼喂業(yè)和諧共進。這無疑大幅增加了物質(zhì)資料的產(chǎn)出，成為人口增加、社會復雜化和文明誕生的堅實物質(zhì)基礎。

《光明日報》（2023年09月14日 16版）

來源：光明網(wǎng)-《光明日報》