蘭州大學資源環境學院環境考古團隊馬敏敏和董廣輝教授聯合廈門大學、云南省文物考古研究所、西湖大學、倫敦大學學院等研究機構的科研人員,在Science Bulletin2024年第1期合作發表了題為“Forager-farmer transition at the crossroads of East and Southeast Asia 4900 years ago”的研究成果。該項研究通過多學科證據,深度揭示了東亞與東南亞樞紐地區——云南中部史前生存策略從狩獵采集向農業轉型的過程,將粟黍傳入云南的時間推前至約距今4900年,暗示粟黍最早可能由云南中部傳播到東南亞,而且云南古代人群在農業出現前后有不同的生物適應。
東亞農業以及與之相關的人群沿青藏高原東緣向南擴張的時間和路徑還不清楚。農業擴散會影響人群生活方式的變化,比如從狩獵采集向農業轉型,人群食譜也會發生相應變化。因此,人群食物結構變化為探索農業擴張及其影響提供了一個重要視角。農業出現后,人群受到的環境壓力顯著變化,生理健康可能發生變化。但是農業發生前后,人群代謝和免疫方面發生變化的直接證據匱乏。同位素和古蛋白質組分析為探索史前人群飲食和健康變化提供了強大的分析工具。
云南中部是東亞與東南亞交流的樞紐,骨骼在酸性紅壤環境中容易降解,因此中國西南地區直接的人群飲食證據很少。云南中部興義遺址出土的距今約7000至3300年的動植物和人骨遺存為了解這個地區的從狩獵采集到農業轉型的過程以及人群生理健康變化提供了寶貴的材料和機會(圖1)。

圖1興義遺址發掘和采樣照片(云南文物考古研究所提供)
研究團隊通過大量地對興義遺址人和動植物遺存進行碳十四測年,植物大遺存、牙結石微體植物遺存、多同位素(C/N/Sr/O)和古蛋白質組分析,發現,從野生食物到農業飲食模式的轉變早在距今約4900年就已經開始。興義先民距今約4900年開始食用粟黍,這一發現更新了粟黍擴散到云南的最早時間,并為東亞農業向東南亞擴散的假設路徑之一提供了關鍵證據(圖2)。研究團隊還發現,自中全新世以來,興義遺址人群的生存策略主要經歷了三個階段(圖3),從狩獵采集為主(約距今7000-5300年)到初始農業(距今4900-4300年),再到更加集約化的農業(距今3800-3300年)。

圖2新石器晚期-青銅時代粟黍在青藏高原東緣和東南亞地區的分布(左圖)和粟黍沿青藏高原東緣的南向傳播(右圖)
從狩獵采集如何向農業轉型過程中,古人是如何適應環境的?研究團隊使用PCT-SWATH高通量蛋白組學技術一次性鑒定幾百到數千類蛋白質,發現古人骨骼的蛋白質組圖譜與同位素鑒別的食譜所反映的人群分類模式一致,古代人群在農業出現前后代謝和免疫方面的蛋白質表達存在顯著差異,為新石器化過程中的人類適應提供了直接的生物學證據(圖3)。

圖3興義遺址生存策略三階段模式變化(左圖)與農業出現前后人群代謝和免疫蛋白質方面的顯著差異(右圖)
原文信息:Ma Minmin, Lu Minxia, Sun Rui, Zhu Zhonghua, Fuller Dorian Q., Guo Jianxin, He Guanglin, Yang Xiaomin, Tan Lingling, Lu Yongxiu, Dong Jiajia, Liu Ruiliang, Yang Jishuai, Li Bo, Guo Tiannan, Li Xiaorui, Zhao Dongyue, Zhang Ying, Wang Chuan-Chao, Dong Guanghui. Forager-farmer transition at the crossroads of East and Southeast Asia 4900 years ago. Science Bulletin, 2024, 69(1): 103-113
https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.10.015