中美考古学家新发现为研究中华文明起源提供了重要线索

中美考古学家新发现为研究中华文明起源提供了重要线索 中国北方的农民在粟上建立了自己的文明，同时还用这种农作物喂狗（小图）。（图片提供: Loukas Barton）
狗、猪和人的骨骼为研究中华文明的起源提供了重要线索。新的研究表明，这些遗骸包含了三个物种当时都在食用的一种农作物的痕迹，从而表明，古代中国人在种植水稻之前可能先耕种了粟（谷子或小米）。与水稻和小麦类似，粟也能够结出小而可食用的种子。考古学家早已发现，中国和印度很早便开始种植粟；已知最早的面条——具有4000年的历史，由中国科学家在2005年报道——就是由粟制成的。人们已经知道，水稻在中国最早出现在温暖而潮湿的南部地区，而粟则在更冷、更干燥的中国北方得到驯化。然而这两种农作物的栽培是相互独立的，还是由中国南方种植水稻的农民迁徙到北方后开始驯化野生粟，并使其最终成为可以耕种的物种，考古学家则一直对此存有争论。据美国《科学》杂志在线新闻报道，由美国加利福尼亚大学戴维斯分校的考古学家Loukas Barton和华盛顿卡内基研究所的生态学家Seth Newsome领导的一个中美研究团队，通过对位于中国甘肃省大地湾的古代农村进行的研究从而解决了这一问题。大地湾在距今8000年前便有人定居，并且出土了中国最早的着色陶器，曾先后于上世纪70年代及2006年进行考古发掘。大地湾发现了一些粟的化石遗迹，研究人员认为，粟是当地的主要农作物，但却不足以阐明其驯化过程。于是，考古学家将目光转向了那些很可能以这些谷物为食的狗、猪乃至人的遗骸。粟是所谓的C4植物，这种植物具有能够高效捕获二氧化碳的光合作用系统，而生长在中国北方的其他植物则多数属于效率较低的C3植物。由于同C3植物相比，C4植物浓缩了更多较重的碳同位素，因此一种名为稳定同位素分析的技术——能够测量同位素在动物骨骼中的相对含量——通常被用来确定哪种农作物在食物中占据主导地位。研究小组发现，动物骨骼中的同位素信号随着年代而变化。在人们定居于大地湾的第一阶段——距今7900年至7200年前，猪只吃C3植物，而当时的大多数狗骨则具有C4信号，表明后者以粟为食（此阶段的人骨无法用于分析）。但在第二阶段——距今6500年至4900年前，所有的人骨和狗骨，以及大部分的猪骨，都表现出了强烈的C4信号，说明这三个物种的食物中都包含了大量的粟。研究人员推断，粟在人们定居于大地湾的最初阶段便已得到种植，但这些人并非来自中国南方种植水稻的农民。事实上，猪骨内的C3信号表明这些猪是野生的；另一方面，那些具有C4信号的狗则可能是经过驯服的，并被人类喂以粟。这意味着大地湾很可能是由兼职农作的当地猎人最早定居的。后来，随着粟耕作日益兴旺，这种农作物逐渐成为一套完整的农耕系统——包括以粟为食且经过驯化的猪和狗——的支柱。研究人员说，这一发现表明，粟农业加速了仰韶文化——中国中北部地区最重要的早期文明之一 ——的崛起。研究小组日前在美国《国家科学院院刊》网络版上报告了这一研究成果。英国伦敦大学学院的考古学家Dorian Fuller称这篇论文是“一项重要的新研究”，它为“思考农业的发展和强化提供了一种新的方法论”。此外，Fuller强调，在中国南方农民刚刚开始种植野生水稻时，粟的驯化显然已经在中国的北方进行着。Fuller表示，这项研究成果为“粟农业的发展早于成熟的水稻农业”提供了权威性的证据。
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Agricultural origins and the isotopic identity of domestication in northern ChinaLoukas Bartona,b,c,1, Seth D. Newsomed, Fa-Hu Chenc, Hui Wange, Thomas P. Guildersonf and Robert L. Bettingera
+Author AffiliationsaDepartment of Anthropology, University of California, One Shields Avenue, Davis, CA 95616;
bKatmai National Park and Preserve, P.O. Box 7, King Salmon, AK 99613;
cCenter for Arid Environment and Paleoclimate Research, Ministry of Education Key Laboratory of West China's Environmental System, Lanzhou University, Lanzhou 730000, People's Republic of China;
dGeophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington, 5351 Broad Branch Road NW, Washington, DC 20015;
eGansu Province Institute of Cultural Relics and Archaeological Research, Lanzhou 730000, People's Republic of China; and
fCenter for Accelerator Mass Spectrometry, Lawrence Livermore National Laboratory, P.O. Box 808, L-397, Livermore, CA 94550
Edited by Frank Hole, Yale University, New Haven, CT, and approved February 17, 2009 (received for review October 6, 2008)AbstractStable isotope biochemistry (δ13C and δ15N) and radiocarbon dating of ancient human and animal bone document 2 distinct phases of plant and animal domestication at the Dadiwan site in northwest China. The first was brief and nonintensive: at various times between 7900 and 7200 calendar years before present (calBP) people harvested and stored enough broomcorn millet (Panicum miliaceum) to provision themselves and their hunting dogs (Canis sp.) throughout the year. The second, much more intensive phase was in place by 5900 calBP: during this time both broomcorn and foxtail (Setaria viridis spp. italica) millets were cultivated and made significant contributions to the diets of people, dogs, and pigs (Sus sp.). The systems represented in both phases developed elsewhere: the earlier, low-intensity domestic relationship emerged with hunter–gatherers in the arid north, while the more intensive, later one evolved further east and arrived at Dadiwan with the Yangshao Neolithic. The stable isotope methodology used here is probably the best means of detecting the symbiotic human–plant–animal linkages that develop during the very earliest phases of domestication and is thus applicable to the areas where these connections first emerged and are critical to explaining how and why agriculture began in East Asia.
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