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〔內(nèi)容提要〕多學(xué)科研究已經(jīng)為先商文化時(shí)期人群的遷移提供了重要線索,并發(fā)現(xiàn)了劉莊和南城墓地部分人群遷移的直接證據(jù)?目前,骨膠原中的H穩(wěn)定同位素分析日益成為探索先民淵源及遷移的重要新生點(diǎn)?以劉莊墓地人骨和鄣鄧遺址動(dòng)物骨骼中的H穩(wěn)定同位素進(jìn)行相關(guān)分析,以期深入了解先民和動(dòng)物的遷移活動(dòng),動(dòng)物的飼喂方式及與先民的關(guān)系等?結(jié)果顯示,雜食類的人?豬和狗的δD值比食草動(dòng)物牛?羊的相應(yīng)值高?同時(shí),他們的δ15N值和δD值存在正相關(guān)性?盡管不同性別?年齡段和葬式先民的δD值在統(tǒng)計(jì)學(xué)上沒有明顯差異?然而,木棺葬個(gè)體的δD值明顯高于土坑豎穴葬個(gè)體?石棺及簡化石棺葬個(gè)體的δD值,這可能與不同葬式個(gè)體潛在的遷移行為有關(guān)?為了發(fā)揮人和動(dòng)物骨膠原的H同位素研究在揭示先民的遷移行為方面的潛力,日后工作需要更多樣品量和不同地區(qū)的背景信息? 先商文化是鄒衡提出[1],并由李伯謙命名的考古學(xué)文化[2]?李伯謙認(rèn)為,先商文化是“從商之始祖契至湯滅夏建立商朝前的先商時(shí)期,大體與夏代同時(shí),先商時(shí)期商族(或以商族為主體)創(chuàng)造和使用的考古學(xué)文化”[3]?經(jīng)過40多年的系統(tǒng)研究,先商文化的文化面貌和時(shí)空框架基本明確,即先商文化主要分布在太行山東麓豫北冀南地區(qū),并存在南遷的趨勢(shì)[4]?目前,基于歷史文獻(xiàn)研究,植物考古學(xué)?動(dòng)物考古學(xué)和C?N穩(wěn)定同位素研究,先商文化時(shí)期的生業(yè)模式已經(jīng)基本清楚,即絕大部分先民保持了中國北方傳統(tǒng)的生業(yè)模式,主要以粟黍農(nóng)業(yè)及家畜飼喂業(yè)為生,但也存在少量狩獵采集的個(gè)體[5]?然而,先商文化時(shí)期的人群交流狀態(tài),特別是商族淵源及遷移的相關(guān)研究依然存在較大爭議?近年來,鶴壁劉莊[6]和磁縣南城[7]兩處布局清楚?排列規(guī)律?規(guī)模宏大的先商文化墓地的發(fā)現(xiàn),使得商族淵源及遷移的相關(guān)研究得以開展和深入?其中,石棺葬或簡化石棺葬主要流行于東北地區(qū),幾乎從未在中原地區(qū)發(fā)現(xiàn)過;海洋貝(扇貝)覆面及寶貝科貝殼裝飾的葬俗主要流行于沿海地區(qū),明顯不同于中原傳統(tǒng)文化的喪葬習(xí)俗,這為先商文化時(shí)期人群的遷移提供了重要線索?Hou等對(duì)劉莊墓地人骨進(jìn)行了C?N穩(wěn)定同位素分析,發(fā)現(xiàn)1例個(gè)體的食物結(jié)構(gòu)可能主要以海魚為生,明顯有別于同一遺址上的絕大多數(shù)人,這也為先商文化時(shí)期人群遷移提供了線索[8]?Ma等對(duì)南城墓地人骨的C?N穩(wěn)定同位素分析,也發(fā)現(xiàn)1例個(gè)體的食物結(jié)構(gòu)明顯不同于同一遺址上的絕大多數(shù)人[9]?侯亮亮等對(duì)南城墓地19例個(gè)體的牙釉質(zhì)進(jìn)行了Sr同位素分析,發(fā)現(xiàn)有15例個(gè)體幼年時(shí)不在本地生活,說明該墓地先商文化時(shí)期人群來源是多元化的[10]?這些案例為商族淵源及遷移的研究,提供了重要思路和借鑒?目前,骨膠原中的H穩(wěn)定同位素的相關(guān)研究,也日益成為探索先民淵源及遷移的重要新生點(diǎn)?相關(guān)研究顯示,輕同位素傾向于存留在氣相中,因此,各地質(zhì)量較輕的H穩(wěn)定同位素主要和當(dāng)?shù)氐慕邓嚓P(guān)?由于各個(gè)地區(qū)的緯度效應(yīng)?大陸效應(yīng)?季節(jié)效應(yīng)和高度效應(yīng)等各不相同,會(huì)導(dǎo)致各地降水中的δD值產(chǎn)生相應(yīng)的差異[11]?由于生物的飲食與降水密切相關(guān),會(huì)影響各地生物的δD值?通過分析生物體的δD值可以重建他們的生存環(huán)境,進(jìn)而揭示可能的遷移活動(dòng)[12]?人和動(dòng)物骨膠原中的H以C-H基團(tuán)?O-H基團(tuán)和N-H基團(tuán)的形式存在,其中,C-H基團(tuán)約占骨膠原中H的80%,因此,骨膠原中的H對(duì)食物結(jié)構(gòu)和水源等具有重要的指示意義[13]?同時(shí),在δD值沿營養(yǎng)級(jí)的上升過程中,存在富集作用,可以作為判斷生物營養(yǎng)級(jí)的重要指標(biāo)之一[14]?鑒于此,H穩(wěn)定同位素研究已經(jīng)在雞肉?牛肉?羊肉?綠茶?蜂蜜?葡萄酒等溯源方面取得了豐碩成果[15]?同時(shí),在古代動(dòng)物和人的溯源方面也取得了一定成果[16]?本文嘗試對(duì)先商文化時(shí)期人和動(dòng)物骨膠原的H穩(wěn)定同位素進(jìn)行分析,探索H穩(wěn)定同位素在先民對(duì)動(dòng)物的飼喂和管理情況,揭示先商文化時(shí)期人群可能存在的遷移行為?同時(shí),結(jié)合多同位素分析結(jié)果,還原先商文化人群的遷移行為及文化交流情況,進(jìn)一步發(fā)揮H穩(wěn)定同位素分析在人群遷移方面的潛力?本研究選取河南鶴壁劉莊墓地出土的人骨樣本14例,選取同時(shí)期臨近的河南安陽鄣鄧遺址出土的動(dòng)物骨骼樣本44例,包括豬樣本14例?狗樣本4例?牛樣本13例?羊樣本13例?人和動(dòng)物的樣品共計(jì)58例(表一;表二)?
機(jī)械去除骨樣內(nèi)外表面的污染物后,稱取2克左右骨樣,放入0.5mol/L?4℃的HCl溶液中浸泡,每隔兩天更換酸液,直至骨樣松軟,無明顯氣泡;然后將骨樣從酸液中取出,用去離子水清洗至中性;放入0.125mol/L的NaOH溶液中浸泡20小時(shí),然后用去離子水洗至中性;浸于0.001mol/L?70℃的HCl溶液中加熱48小時(shí)后,趁熱過濾,將溶液放入-20℃以下冷凍48小時(shí)后得到骨膠原?首先,對(duì)骨膠原進(jìn)行了C?N含量和C?N穩(wěn)定同位素比值的測(cè)定,相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)另文發(fā)表?然后,選取骨膠原保存完好,即骨膠原C∶N摩爾比值在2.9~3.6之間的樣品進(jìn)行H穩(wěn)定同位素比值的測(cè)定(表一;表二)?骨骼膠原蛋白中H穩(wěn)定同位素比值的測(cè)定,在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所測(cè)試中心進(jìn)行?H穩(wěn)定同位素采用高溫裂解的方法,使用elementar PyroCube連接到ISOPRIME-100同位素比質(zhì)譜儀進(jìn)行同位素分析?在分析過程中,以國際標(biāo)樣IAEA-601為標(biāo)準(zhǔn),分析精度為±1.5‰?樣品的H同位素分析結(jié)果以相對(duì)SMOW的δD表示(表一;表二)?１.人和動(dòng)物的數(shù)據(jù)分析人和動(dòng)物的δ13C?δ15N?δD值詳見表一和表二,并將δ15N和δD值做圖一,將δ13C和δD值做圖二?為了討論方便,本文將人和動(dòng)物分為三部分進(jìn)行討論,即人?雜食動(dòng)物和食草動(dòng)物?
如圖一所示,先民的δ15N值(分布范圍為8.4‰~12.0‰,均值為9.9‰±0.8‰,n=14)和δD值(分布范圍為-49.3‰~-35.2‰,均值為-42.0‰±4.1‰,n=14)最高;雜食動(dòng)物狗(分布范圍為6.7‰~7.7‰,均值為7.3‰±0.5‰,n=4;分布范圍為-63.4‰~-48.2‰,均值為-54.7‰±7.3‰,n=4)和豬(分布范圍為7.1‰~8.4‰,均值為7.7‰±0.4‰,n=14;分布范圍為-58.7‰~-44.5‰,均值為-53.1‰±3.6‰,n=14)的δ15N值和δD值接近,明顯低于人的相關(guān)值;食草動(dòng)物牛的δ15N(分布范圍為4.0‰~8.7‰,均值為6.6‰±1.4‰,n=13)和δD值(分布范圍為-72.5‰~-56.8‰,均值為-67.1‰±4.2‰,n=13)明顯低于雜食動(dòng)物豬和狗的相應(yīng)值?然而,羊的δ15N(分布范圍為5.8‰~10.2‰,均值為7.7‰±1.2‰,n=13)接近雜食動(dòng)物的相應(yīng)值,δD值(分布范圍為-71.8‰~-49.5‰,均值為-58.7‰±5.7‰,n=13)略低于雜食動(dòng)物的相應(yīng)值,但高于同為食草動(dòng)物牛的相應(yīng)值?與N穩(wěn)定同位素不同,C穩(wěn)定同位素主要反映生物體的食物類型[19]?如圖二所示,人(分布范圍為-8.3‰~-6.9‰,均值為-7.6‰±0.4‰,n=14)?狗(分布范圍為-8.8‰~-6.7‰,均值為-7.6‰±0.9‰,n=4)?豬(分布范圍為-11.2‰~-6.4‰,均值為-7.5‰±1.4‰,n=14)略高于牛(分布范圍為-18.9‰~-6.2‰,均值為-9.7‰±3.4‰,n=13)的相應(yīng)值?然而,羊的δ13C值(分布范圍為-21.4‰~-10.7‰,均值為-15.4‰±2.7‰,n=13)明顯低于牛的相應(yīng)值?以上各生物體的δ13C值差異,應(yīng)該主要源于他們不同的食物來源和生活習(xí)慣?研究表明,N穩(wěn)定同位素比值在營養(yǎng)級(jí)間傳遞時(shí)存在明顯富集,即沿食物鏈的營養(yǎng)級(jí)每上升一級(jí),δ15N值將富集3‰~5‰?表明植食類動(dòng)物比其所食植物的δ15N值約富集3‰~5‰,而肉食類動(dòng)物又比其攝取植食類動(dòng)物的δ15N值富集約3‰~5‰[20]?同時(shí),相關(guān)研究也顯示,δD值在營養(yǎng)級(jí)上升的過程中,也存在明顯的富集,即沿食物鏈的營養(yǎng)級(jí)每上升一級(jí),δD值將富集10‰~30‰[21]?如圖一所示,先民的δ15N值最高;雜食動(dòng)物狗和豬的δ15N值次之;食草動(dòng)物牛的δ15N最低?然而,羊的δ15N值接近雜食動(dòng)物的相應(yīng)值,這應(yīng)是由于處于哺乳期的小羊數(shù)量過多,從而造成本研究羊的δ15N值過高?因此,本文中δ15N值基本符合沿食物鏈的營養(yǎng)級(jí)每上升一級(jí)富集3‰~5‰的規(guī)律?同時(shí),先民的δD均值最高;雜食動(dòng)物狗和豬的δD均值接近,明顯低于人的相關(guān)值;食草動(dòng)物牛的δD均值明顯低于雜食動(dòng)物豬和狗的相應(yīng)值?然而,羊的δD均值略低于雜食動(dòng)物的相應(yīng)值,但高于同為食草動(dòng)物牛的相應(yīng)值,也可能與過多處于哺乳期的小羊相關(guān)?總之,人的δD均值比狗高12.7‰,比豬高11.1‰;狗的δD均值比牛高12.4‰,豬的δD均值比牛高14.0‰?由此可見,δD值和δ15N值可以互證,即可以成為判斷生物體在營養(yǎng)級(jí)中的位置的重要指標(biāo)?本文中人和動(dòng)物的δD值?δ15N值存在線性關(guān)系(R2=0.409,n=58),進(jìn)一步說明δD值和δ15N值可以互證?然而,人和動(dòng)物的δD值?δ13C值不存在線性關(guān)系(R2=0.09,n=58)?因此,通過人和動(dòng)物骨中的δD值,一定程度上可以判斷他們的肉食資源和營養(yǎng)級(jí)?需要特別指出的是,母乳喂養(yǎng)等作用對(duì)δD值具體影響的機(jī)理和機(jī)制還有待進(jìn)一步細(xì)化和研究[22]?考古學(xué)研究顯示,劉莊墓地是一個(gè)大規(guī)模的先商文化公共墓地,共發(fā)現(xiàn)336座布局清楚?排列規(guī)律的先商文化時(shí)期墓葬?這些墓葬可以被劃分為三個(gè)類型,分別為石棺葬?木棺葬和土坑豎穴葬?其中,木棺葬和土坑豎穴葬是中原地區(qū)傳統(tǒng)葬式,而石棺葬主要流行于中國東北地區(qū),此前從未在中原地區(qū)出現(xiàn)過?有1座與眾不同的石棺墓引起了學(xué)者們的特別注意?石棺由13塊自然片石組成,長2.25?寬0.45~0.5米,上部平蓋著3塊片石,象征棺蓋,但在墓主身下則沒見到石塊?墓主俯身直肢,骨骼粗壯,應(yīng)為男性,隨葬陶鬲1件?此外,還發(fā)現(xiàn)有近20座墓葬在墓主頭腳兩端各放置1塊或多塊石頭的現(xiàn)象,很可能是石棺的簡化形式?顯然,劉莊先民的文化組成是比較復(fù)雜的,可能包含著多個(gè)文化群體[23]?隨葬品以陶器為主,這些陶器反映了以卷沿?鼓腹陶鬲為主體特征,應(yīng)是先商文化輝衛(wèi)類型的代表遺址,陶器特征及陶器組合也反映出先商文化在發(fā)展進(jìn)程中融合?吸取周邊地區(qū)多元文化因素的文化特征[24]?同時(shí),C?N穩(wěn)定同位素分析顯示,劉莊墓地絕大部分先民的食物結(jié)構(gòu)比較一致,但個(gè)別個(gè)體的食物結(jié)構(gòu)明顯不同其他大多數(shù)群體的食物結(jié)構(gòu),這說明個(gè)別個(gè)體可能不在本地生活[25]?具體而言,大部分先民的δ13C(-7.6±0.6‰,n=19)?δ15N值(9.6±1.0‰,n=19)都比較集中,說明他們主要食用C4食物,并包含了較多的動(dòng)物蛋白?然而,先民M302是一位女性,具有較低的δ13C和δ15N值(-15.1‰,6.8‰),說明她大部分食物來源于C3植物?先民M152也具有較低的δ13C值(-12.2‰),他/她的δ15N值(14.3‰)在這些人中是最高的,說明他/她的食物中動(dòng)物蛋白最多,可能主要源于海魚的攝入?為了考察劉莊墓地先民在性別?年齡?葬式等方面可能存在不同的遷移行為,分別做箱式圖三?圖四和圖五?總體而言,先民的δD值在性別?年齡的差異較小,但在葬式上的差異相對(duì)較大?
如圖三所示,不同性別先民的δD值相似,基本沒有差異?具體而言,男性(分布范圍為-43.7‰~-35.2‰,均值為-40.4‰±3.9‰,n=4)的δD值略高于女性(分布范圍為-46.9‰~-35.4‰,均值為-42.0‰±5.5‰,n=4)和性別不明者(分布范圍為-49.3‰~-38.8‰,均值為-43.1‰±3.5‰,n=6)的δD值?然而,他們的分布區(qū)間幾乎重合在一起?例如,男性和女性δD值的獨(dú)立樣品T測(cè)試(t=-0.479,p=0.649)顯示,他們之間沒有明顯差異?因此,劉莊墓地不同性別的先民可能在遷移行為方面不存在明顯差異?如圖四所示,不同年齡段先民的δD值相似,也基本沒有差異?具體而言,20±~30歲之間的個(gè)體(分布范圍為-46.3‰~-35.2‰,均值為-41.0‰±4.3‰,n=7)的δD值略高于30~41±歲之間個(gè)體(分布范圍為-46.9‰~-38.8‰,均值為-42.8‰±4.1‰,n=3)和年齡不明個(gè)體(分布范圍為-49.3‰~-39.5‰,均值為-43.3‰±4.3‰,n=4)的δD值?然而,他們的分布區(qū)間幾乎重合在一起?例如,20±~30歲之間的個(gè)體和30~41±歲之間個(gè)體δD值的獨(dú)立樣品T測(cè)試(t=-0.479,p=0.649)顯示,他們之間也沒有明顯差異?因此,劉莊墓地不同年齡段的先民可能在遷移行為方面不存在明顯差異?如圖五所示,土坑豎穴葬和石棺及簡化石棺葬先民的δD值相似,基本沒有差異,但都低于木棺葬先民的δD值?具體而言,木棺葬個(gè)體(分布范圍為-41.3‰~-38.8‰,均值為-39.8‰±1.2‰,n=4)的δD值明顯高于土坑豎穴葬個(gè)體(分布范圍為-49.3‰~-35.2‰,均值為-43.3‰±4.7‰,n=6)和石棺及簡化石棺葬個(gè)體(分布范圍為-46.9‰~-35.4‰,均值為-42.3‰±4.9‰,n=4)的δD值?同時(shí),木棺葬個(gè)體和土坑豎穴葬個(gè)體的δD值幾乎沒有交叉?然而,木棺葬個(gè)體和土坑豎穴葬個(gè)體δD值的獨(dú)立樣品T測(cè)試(t=1.448,p=0.186)則顯示,他們之間不存在明顯差異;木棺葬個(gè)體和石棺葬及簡化石棺葬個(gè)體δD值的獨(dú)立樣品T測(cè)試(t=0.992,p=0.360)也顯示他們之間不存在明顯差異?因此,不同葬式個(gè)體之間遷移行為在統(tǒng)計(jì)學(xué)上沒有明顯區(qū)分?然而,需要特別指出的是,考古學(xué)文化分析和C?N穩(wěn)定同位素分析確實(shí)顯示出有個(gè)別個(gè)體明確屬于遷移而來的?同時(shí),與劉莊墓地臨近的?同時(shí)期的南城墓地先民牙釉質(zhì)的Sr同位素分析顯示,該墓地人群的來源非常多元化,遷移個(gè)體的比例非常大?因此,H同位素在揭示先民遷移行為方面具有一定的作用和潛力,但需要更多樣品量進(jìn)行相關(guān)的分析,需要更多不同地區(qū)降水的δD的信息等,才能更好詮釋?通過對(duì)劉莊墓地和其臨近的?同時(shí)期的鄣鄧遺址人和動(dòng)物的H同位素分析,研究結(jié)果如下?1.雜食類的人?豬和狗的δD值比食草動(dòng)物牛?羊的相應(yīng)值高?同時(shí),他們的δ15N值和δD值存在正相關(guān)性?2.不同性別?年齡段和葬式先民的δD值在統(tǒng)計(jì)學(xué)上沒有明顯差異?然而,木棺葬個(gè)體的δD值明顯高于土坑豎穴葬個(gè)體和石棺及簡化石棺葬個(gè)體的δD值,這可能與不同葬式個(gè)體潛在的遷移行為有關(guān)?3.為了發(fā)揮人和動(dòng)物骨膠原的H同位素研究在揭示先民遷移行為方面的潛力,日后工作需要更大的樣品量和更多不同地區(qū)的背景信息?[基金項(xiàng)目]本文為國家社科基金青年項(xiàng)目“中國三大家禽的動(dòng)物考古學(xué)初步研究”(項(xiàng)目編號(hào):19CKG034)資助? 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