植物考古中的科技密碼

農(nóng)曠遠(yuǎn) 蔣洪恩

植物考古“考”什么？

針對古人吃什么植物，如何獲取、加工植物，栽培作物的起源與傳播，人類與環(huán)境的互動(dòng)等一系列問題，若想從實(shí)證角度分析，需從古代植物遺存出發(fā)，探討植物與古代人類之間的內(nèi)在聯(lián)系，并借此進(jìn)一步闡釋古代人類文明的發(fā)展史，這便是植物考古的目的。

考古出土的植物遺存分為植物大遺存和植物微體遺存。前者用肉眼或低倍顯微鏡就可以看到，主要包括種子、果核、木材等；后者是指通過高倍顯微鏡才可看見的植物遺存，包括孢粉、植硅體、淀粉粒等。針對不同的植物遺存，植物考古工作者會(huì)運(yùn)用多種科技手段展開研究，以全面挖掘植物的潛在信息。

植物大遺存分析

植物大遺存是考古中最直觀的植物遺存形式，包括種子、果核、木材、塊莖、塊根、葉及莖稈等。

這些植物大遺存為探尋古代農(nóng)業(yè)格局的建立及演變提供了極為珍貴的實(shí)物資料。考古學(xué)家在距今約1萬年的北京門頭溝東胡林遺址，用浮選法找到炭化黍（shǔ）、粟（sù）顆粒；在距今約1萬年的浙江上山遺址，浮選出炭化水稻。越來越多的植物遺存實(shí)證了中國水稻和粟、黍栽培歷史有近萬年，以及“南稻北粟”農(nóng)業(yè)模式的建立過程。

此外，很多植物身上還蘊(yùn)含著豐富又有趣的信息。例如，新疆和田山普拉墓地出土的用薏苡果實(shí)穿制而成的項(xiàng)鏈，反映出該遺址古人的審美觀念。這些植物遺存銜接古今，生動(dòng)地講述著人與植物的故事。

?新疆吐魯番蘇貝希遺址出土的點(diǎn)心（下）和面條（右）（供圖/蔣洪恩）???新疆吐魯番蘇貝希遺址點(diǎn)心內(nèi)發(fā)現(xiàn)的植硅體（左），面條內(nèi)發(fā)現(xiàn)的淀粉粒（上）（供圖/蔣洪恩）

植物微體遺存分析

植硅體（一些植物細(xì)胞中或細(xì)胞間形成的微體水合二氧化硅質(zhì)顆粒）是研究古代農(nóng)業(yè)起源、農(nóng)田調(diào)查、環(huán)境重建等方面的重要工具。相比于植物大遺存，植硅體保存能力強(qiáng)、產(chǎn)量高、就地沉積，而且對粟、黍、水稻、玉米等農(nóng)作物具有精確的鑒定能力。例如，植硅體形態(tài)參數(shù)分析可為水稻馴化程度提供依據(jù)，也可有效區(qū)分秈稻與粳稻，甚至能反映人工施肥的程度。而且，不同的植硅體形態(tài)可以對應(yīng)水稻的不同部位，如葉片是魚鱗紋扇形，稃片是雙峰形。

淀粉粒分析

淀粉是植物的儲(chǔ)能物質(zhì)，與人類生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)。它有多種形狀和尺寸，具有鑒定價(jià)值。多年來，中國植物考古工作者從大量石磨盤、石磨棒上提取出種類豐富的淀粉粒，以獲取古人加工植物資源的相關(guān)信息。例如，研究人員從浙江跨湖橋遺址陶釜?dú)埰瑑?nèi)壁殘留物中，鑒定出稻屬、薏苡屬、櫟屬等8種植物淀粉粒，反映了當(dāng)時(shí)植物資源的多樣性。

水稻葉片的扇形植硅體

稃殼上的雙峰形植硅體

有趣的是，淀粉粒不僅可以指向食物的原料，還能夠還原烹飪方法。例如，新疆吐魯番蘇貝希遺址中出土的面條和點(diǎn)心，均由黍磨碎后制成，面條遺存的淀粉粒受損程度極高，應(yīng)被水煮過，點(diǎn)心則可能是烤制而成。在酒類遺存研究方面，淀粉粒也提供了有關(guān)釀酒原料及釀造工藝的重要線索。

遺傳學(xué)分析

20世紀(jì)80年代起，研究人員開始嘗試從古代植物遺存中提取DNA。盡管植物古DNA研究不如動(dòng)物、人類那樣廣泛，但科學(xué)家已成功探索了數(shù)種作物的古DNA，包括小麥、水稻、大豆等。這不僅在鑒定上打破了植物遺存保存不佳所帶來的局限性，還從分子水平上揭示出一些常見作物的起源、演化和馴化的規(guī)律。而且，當(dāng)遺傳學(xué)同時(shí)應(yīng)用于現(xiàn)生植物和考古證據(jù)時(shí)，能夠更全面地譜寫植物的馴化史。最近，中國科學(xué)家成功破譯世界首例古小麥全基因組，證明了古代小麥與中國西南地區(qū)現(xiàn)存的普通小麥地方品種有密切關(guān)系。

植物考古的開展，將農(nóng)業(yè)起源上溯到了萬余年前?？煽康膶?shí)物證據(jù)與“科技密碼”結(jié)合，則賦予植物考古新的視角。

（責(zé)任編輯 / 李銀慧? 美術(shù)編輯 / 周游）