摘 要： 本文选取了新疆鄯善洋海墓地出土的10例人类牙齿标本, 通过对牙齿颊侧面条痕状的磨耗痕迹进行微观形态的观察与分析, 我们得出样本的水平方向条痕平均长度与垂直方向条痕平均长度的平均比值为75.2%, 与以狩猎采集经济为主要生业方式的人群较为接近, 推测洋海先民的食物结构兼具肉食和素食, 但其中肉类食物的摄入比例相对较高, 这与出土遗物所反映出的文化特征以及人骨稳定同位素研究的结果相一致。
关键词： 洋海墓地; 牙齿微磨耗痕迹; 三维显微镜; 食物结构; 生业方式; 鄯善;
Abstract： In this paper, 10 cases of human dental specimens were selected which were unearthed from the Yanghai cemetery at Shanshan, Xinjiang.The ratio of the average length of the horizontal streaks to the vertical streaks of the samples is 75.2%.Microscopic morphology of the abrasion marks on the cheek side of the teeth was observed and analyzed.The results are similar to that of the hunter-gatherer economy and the food structure is a meat and vegetarian but with relatively high proportion of meat food, and this is also reflected from artefacts and the human bone stable isotope research.
Keyword： Yanghai cemetery; dental micro trace; three-dimensional microscope; diet structure; ecology and economy; Shanshan;
牙齿微磨耗痕迹是指牙齿在咀嚼食物的过程中, 由于食物中所含有的各种坚硬颗粒与上下颌牙齿表面的牙釉质相互摩擦, 而在牙釉质表面形成的不同形态的微观痕迹, 需要借助高倍显微镜才能得以观察。生物力学的研究表明, 上下颌牙齿在做咀嚼运动时, 一般会遵从水平方向拉扯或垂直方向挤压两种不同形式的咬合运动模式。咀嚼食物类型不同, 牙齿所采用的运动模式也会有偏重。 (2) 由于不同类型的食物所包含的颗粒性不同, 在不同咬合运动模式的作用下, 牙齿表面会留下形态各异的微磨耗痕迹。 (3) 因此通过观察分析不同类型的牙齿微磨耗痕迹, 可以在一定程度上复原个体生前的食物结构。
牙齿微磨耗痕迹研究最早出现于上世纪50年代, 研究者借助双目光学显微镜对牙齿表面进行观察, 发现在现存的灵长类动物中, 食物结构和牙齿微磨耗痕迹之间存在一定的相关性, 开启了通过观察分析牙齿微磨耗痕迹以重建古代人群食物结构的研究。 (4) 在此后数十年的发展历程中, 扫描电子显微镜的引入使得牙齿微磨耗痕迹的观察得到了质的提升, 在技术手段上推动了微磨耗痕迹研究的进步。而后又有学者建立起了一系列群体对比组, 他们选取了代表不同地区和不同经济生活方式人群的臼齿共计153例, 对其颊侧面的微磨耗痕迹进行了分析, 建立起一系列的群体对比组。研究发现, 与素食组人群相比, 肉食组人群牙齿颊侧面存在更少的磨耗条痕, 且其中垂直方向的条痕所占比例更高。 (1) 研究者分析后认为, 这可能是由于肉类食物中含有的粗糙颗粒较少, 肉食者在咀嚼食物时下颌主要做垂直咬合运动, 故肉食组人群牙齿表面的条痕较少, 且其中多为垂直方向;而植物类食物中多含有粗糙坚硬的植硅体, 咀嚼时需要上下颌从水平方向对食物进行拉扯、研磨, 对牙齿表面造成的磨耗就更为严重, 因此素食组人群牙齿表面的条痕较多, 且水平方向条痕所占的比例较大。这就从理论方法上为通过观察分析牙齿表面的微磨耗痕迹进而推测古代人群的食物结构提供了可靠的依据。
新疆鄯善洋海墓地位于吐鲁番盆地火焰山南麓的荒漠戈壁地带上, 北距吐峪沟乡政府4公里, 东南距洋海四组2公里。墓地主要分布在相对独立的三块黄土梁台地上, 台地呈现长条形, 南北走向, 南高北低, 地面风蚀严重。新疆文物考古研究所于1988年和2003年两次对其进行发掘。三处墓地的分布虽然相对独立, 但墓地相邻, 墓葬布局相同、分布紧密有序, 葬式、葬俗和随葬品一致, 应属同一种文化的遗存。 (2) 本文拟通过对洋海墓地出土人类牙齿颊侧面的微磨耗痕迹进行观察和统计, 与现代不同生计方式人群的颊侧面磨耗形态进行对比, 在结合出土遗物所反映出的考古学文化特征以及人骨稳定同位素研究成果的基础上, 对洋海先民的食物结构进行合理推测。
一、材料与方法
1. 研究材料
本文研究的样本采集自鄯善洋海墓地1988年发掘出土的一批人骨材料。笔者在采集研究样本时, 需要排除存在齿病、非正常磨耗或无磨耗痕迹的牙齿, 并尽可能减少样本采集时对牙槽骨的破坏。遵照以上标准, 我们采集到可用于牙齿颊侧面微磨耗痕迹研究的下颌第一臼齿样本10例, 它们分属于10例不同性别和年龄的个体, 研究样本的具体情况见于表一。
表一洋海墓地出土人骨牙齿颊侧面微磨耗痕迹研究样本统计表
2. 观察方法
牙齿颊侧面不受咬合运动时上下颌牙齿之间相互触碰摩擦的影响, 更能反映出牙齿微磨耗痕迹与食物类型之间的关系, 是微磨耗研究中最佳的观察部位。笔者使用超景深三维显微系统 (KEYENCE VHX-2000) 对牙齿颊侧面微磨耗痕迹进行观察, 首先利用固定橡皮泥使牙齿颊侧面与显微镜镜头保持接近完全平行, 并在200倍镜头下选定视野最为清晰的1mm2面积作为观察范围, 对该范围内的微磨耗条痕进行观察, 运用显微系统生成每道条痕的长度和方向, 最后输出统计结果并进行拍照。条痕在相对于牙齿咬合面的水平位置下包括四种不同的方向:垂直方向、近中咬合面至远中牙颈方向、远中咬合面至近中牙颈方向、水平方向。以右侧下颌牙齿颊侧面条痕为例, 对其方向可做如下区分, 见图一 (1) 。观察范围内所有条痕的长度和方向都列入统计范畴, 所有数据都经过标准化处理并去除异常值。
图一牙齿颊侧面微磨耗条痕的方向示意图
二、结果与讨论
10例牙齿标本上共观察到条痕109条, 代表性个体的微磨耗观察面和所标明的条痕形态见图二, 经统计、计算可得出每例洋海个体牙齿颊侧面水平方向条痕平均长度/垂直方向条痕平均长度的比值 (LH/LV) , 详见表一。根据表中所示结果, 这10例个体的LH/LV的比值分布范围在72.8%~79.5%之间, 其平均值为75.2%。其中, 男性个体的平均LH/LV比值为75.5%, 女性个体的平均LH/LV比值为74.9%, 不存在显着的性别差异。
牙齿颊侧面微磨耗痕迹中, 水平方向条痕的平均长度与垂直方向条痕的平均长度的平均比值在不同经济生活方式和食物结构的人群间有着明显的差异。一般来说, 肉类食物摄入比例较高的人群的LH/LV比值较低, 而植物类食物摄入比例较高的人群的LH/LV比值则普遍较高。 (2) 为了更进一步分析洋海先民的食物结构, 我们选择了10组不同地区、不同经济生活方式的已知食物结构的现代原住民人群臼齿的平均LH/LV比值作为对比组进行对比分析。
图二三维显微显示下部分牙齿颊侧面微磨耗观测图
对比组人群包括:以农业种植为主要生计方式的印度人 (Hindu) , 由于宗教原因, 他们是完全的素食主义者, 日常主食为大米;生活在热带丛林地区、以采集和狩猎为主要生计方式的维达人 (Veddahs) 和安达曼人 (Andamanese) ;生活在欧洲高纬度地区, 从事游牧经济, 以鹿肉为主要食物的拉普兰人 (Lapps) ;自古以来便以狩猎为生, 食物结构中几乎没有植物性食物的因纽特人 (Inuit) ;主营渔猎经济的智利原住民 (Fueguians) ;以鱼类 (主要是三文鱼) 和海洋哺乳动物为主要食物的温哥华原住民 (Vancouver Indians) ;以及生活在干旱或半干旱环境中、以狩猎和采集经济为主的澳洲原住民 (Australian Aborigines) 、塔斯马尼亚人 (Tasmanians) 和布须曼人 (Bushmen) 。10个对比组样本的具体情况和对比数据见表二。人类学和民族学的研究成果表明, 这些原住民人群至迟在19世纪中期 (即样本采集之时) 仍然保留着较为原始的生计方式。他们获取食物的方式较为单一, 较现代人而言更多地受到生存环境的制约, 而非人为技术的影响, 因此能够很好地反映出在不同的自然环境下, 人类为了适应环境以求生存发展所形成的不同食物结构与牙齿微磨耗痕迹之间的关系。 (1)
表二现代原住民人群臼齿颊侧面微磨耗条痕的平均LH/LV比值
对洋海墓地出土10例个体的LH/LV比值的散点图 (见图三) 分析可知, 该组人群牙齿的微磨耗LH/LV平均比值落在从事狩猎采集经济的3组原住民人群的数值范围内, 与澳洲原住民和布须曼人最为接近。布须曼人和澳洲原住民生活在干旱或半干旱的自然环境下, 以狩猎采集为生。 (1) 洋海墓地古代居民牙齿颊侧面的LH/LV比值与以狩猎采集为主要生计方式的澳洲原住民和布须曼人较为接近, 表明该10例个体的食物结构亦为兼具肉类和植物类, 且其中肉食的摄入比例相对较高。但需要注意的是, 牙齿微磨耗程度相近并不等于洋海先民的生计方式同澳洲原住民和布须曼人完全相同。
图三洋海个体LH/LV比值分布散点图
目前相关地区和时期的古代人群中只有吐鲁番加依墓地的人骨材料进行过牙齿微磨耗研究。研究者采取相同的方法, 观察并计算出加依人群的平均LH/LV值为77.5%。经对比分析后认为该人群的食物结构中肉类占有的比重较大, 植物类食物亦占有不可忽视的地位。 (2) 加依墓地所处的自然环境较为干旱, 随葬的大量羊骨、狩猎工具以及存放在陶容器内的植物遗存亦反映了该人群对肉类食物和植物类食物的同时利用。 (3) 洋海墓地与加依墓地同处新疆吐鲁番地区, 且在时代上相近。二者的牙齿微磨耗研究结果一致, 均认为各自人群的食物结构中兼具肉类和植物类, 且其中肉类食物摄入比例较高。
吐鲁番盆地深居欧亚大陆腹地, 四周山地环绕, 海洋上的湿气很难到达这里, 因此形成了独特的暖温带干旱荒漠气候, 具有干燥、高温、多风等特点。洋海墓地出土的植物遗存在今天的当地仍然能够找得到, 有研究者据此推测, 2500年前洋海的气候与现在相比相去不远。 (1) 从考古发掘资料来看, 鄯善洋海墓地出土了丰富的随葬器物, 有陶器、木器、骨角器、青铜工具和兵器, 以及海贝、草编器、皮革制品、毡制品、毛织物等。 (2) 洋海墓地中还出土了大量的动物骨骼 (主要包括羊、牛、马、狗等) , 几乎每座墓中都随葬有皮革制品和毛纺织物, 并且葬具中多有毛毡和地毯, 墓主人多头戴羊皮帽、身穿皮衣、脚穿皮靴, 这些都暗示着洋海先民应该具备相当发达的畜牧业经济。发达的畜牧业经济又为洋海先民的日常饮食提供了充足的肉类食物来源, 使得肉食成为他们食物结构中的主体。此外, 墓葬中出土的“曲棍”多刻出手柄, 可能为某种狩猎工具, (3) 加之大量弓箭、射韝、皮弓箭袋等射猎工具以及马衔、马镳等马具的出土, 又暗示着洋海先民可能也从事一定量的狩猎活动, 以获取部分肉类食物的补充。相对而言, 洋海墓地中植物类食物遗存发现较少, 主要有小麦、青稞、粟和糜子等。农作物茎秆的发现, 说明这些粮食应属于本地种植产出。青稞中夹杂有少量的普通小麦, 黍子中混杂有稗子, 反映出当时的农业经济属于粗放式经营。 (4) 这种相对粗放式的农业经济为洋海先民提供了植物类食物的来源。
综上所述, 洋海先民兼营畜牧业和粗放型农业, 而畜牧业在其经济生活中占有较大比重。洋海先民的食物结构中兼具肉食和素食, 其中肉食摄入的比例较高。这一结论得到了洋海先民骨骼碳氮稳定同位素分析结果 (5) 与牙齿微磨耗痕迹研究结果的进一步印证。
三、结论
鄯善洋海墓地出土的人骨标本是探讨新疆吐鲁番地区青铜到早期铁器时代居民生活方式的重要研究材料。本文通过对洋海墓地10例牙齿样本颊侧面的微磨耗痕迹进行观察与统计, 计算出该人群中LH/LV的平均值为75.2%。该数值与以狩猎、采集为生计方式、偏重肉食的原住民人群较为相近, 据此推测洋海先民的食物结构中兼有肉类和植物类, 其中有着较高比例的肉类食物摄入, 这也与出土遗物所反映出的考古学文化特征以及人骨稳定同位素研究的结果互相印证。作为传统体质人类学形态观察研究之外的一个新的方向, 牙齿微磨耗痕迹研究通过对牙齿表面微磨耗痕迹的观察与分析来探讨古代居民的食物结构, 为从多学科角度出发、运用多种技术手段复原古代居民的生计方式提供了一个新的途径, 将更有力地推动对古代居民的生存环境以及人与自然相互关系的深入探讨。
注释：
1 Ungar P., “Feeding Behaviour and Dental Microwear in Sumatran Anthropoids”, Am J Phys Anthropol, 1992, 14:p.165.
2 Schmidt C.W., “On the Relationship of Dental Microwear to Dental Macrowear”, Am J Phys Anthropol, 2010, 142:pp.67-73.
3 Butler P.M., “The Milk Molars of Perissodactyla, with Remarks on Molar Occlusion”, Proc Zool Soc Lond., 1952, 1121:pp.777-817.Mills J.R.E., “Ideal Dental Occlusion in Primates”, Dent.Pract., 1955, 6:pp.47-51.Baker G, Jones L.H.P., Wardrop I.D., “Cause of Wear in Sheeps Teeth”, Nature, 1959, 184:pp.1583-1584.
4 Lalueza C., Pérez-Pérez A., Turbon D., “Dietary Inferences Through Buccal Microwear Analysis of Middle and Upper Pleistocene Human Fossils”, Am J Phys Anthropol, 1994, 100:pp.367-387.
5 吕恩国, 张永兵, 祖里皮亚等:《新疆鄯善县洋海墓地的考古新收获》, 《考古》2004年第5期, 第3~7页。
6 Pérez-Pérez A., Lalueza C., Turbón D., “Intraindividual and Intragroup Variability of Buccal Tooth Striation Pattern”, Am J Phys Anthropol, 1994, 94:pp.175-88.
7 Puech P.F., Albertini H., Serratrice C., “Tooth Microwear and Dietary Pattern in early Hominids from Laetoli, Hadar and Olduvai”, J Hum Evol, 1983, 12:pp.721~729.
8 Lalueza C., Pérez-Pérez A., Turbon D., “Dietary Inferences Through Buccal Microwear Analysis of Middle and Upper Pleistocene Human Fossils”, Am J Phys Anthropol, 1994, 100:pp.367~387.
9 Lalueza C., Pérez-Pérez A., Turbon D., “Dietary Inferences Through Buccal Microwear Analysis of Middle and Upper Pleistocene Human Fossils”, Am J Phys Anthropol, 1994, 100:pp.367~387.
10 张雯欣:《新疆吐鲁番加依墓地青铜-早期铁器时代居民牙齿磨耗研究》, 吉林大学硕士论文, 2018年, 第20~26页。
11 吐鲁番学研究院, 新疆文物考古研究所:《吐鲁番加依墓地发掘简报》, 《吐鲁番学研究》2014年第1期, 第1~19页。
12 蒋洪恩:《吐鲁番洋海墓地植物遗存与古洋海人及环境之间的关系》, 中国科学院研究生院博士学位论文, 2006年5月, 第47~48页。
13 李肖, 吕恩国, 张永兵:《新疆鄯善洋海墓地发掘报告》, 《考古学报》2011年第1期, 第99~150页。
14 吕恩国, 张永兵, 祖里皮亚等:《新疆鄯善县洋海墓地的考古新收获》, 《考古》2004年第5期, 第3~7页。
15 蒋洪恩:《吐鲁番洋海墓地植物遗存与古洋海人及环境之间的关系》, 中国科学院研究生院博士学位论文, 第47~48页。
16 司艺, 吕恩国, 李肖等:《新疆洋海墓地先民的食物结构及人群组成探索》, 《科学通报》2013年第15期, 第1422~1429页。
