在世界“第三極”的青藏高原，家牦牛、黃牛及其雜交后代——犏牛對(duì)人類定居高海拔極端環(huán)境意義重大。它們不僅是高原農(nóng)業(yè)犁耕和運(yùn)輸?shù)闹髁Γ胰硎菍殻号Ｈ夂退钟汀⑺崮痰扰Ｈ橹破肥侵匾氖澄镔Y源，牦牛毛編織的帳篷能抵御烈風(fēng)酷寒，牛糞更是每家必不可少的主要燃料。
長(zhǎng)期以來(lái)，青藏高原牦牛和黃牛的起源馴化、犏牛的利用等遺傳學(xué)和考古學(xué)問(wèn)題，都備受關(guān)注。近日，四川大學(xué)考古科學(xué)中心和西北農(nóng)林科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家單位共同完成了關(guān)于青藏高原史前牦牛馴化與黃牛利用研究的論文，并發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》上。
研究整合傳統(tǒng)動(dòng)物考古學(xué)鑒定方法及古DNA測(cè)序技術(shù)，分析了西藏自治區(qū)山南市瓊結(jié)縣邦嘎遺址出土的牛類骨骼。結(jié)果顯示，在2500年前，青藏高原牧民已經(jīng)開(kāi)始廣泛飼養(yǎng)牦牛、黃牛及犏牛。
一段青藏高原早期牧業(yè)發(fā)展史的切片，得已呈現(xiàn)。
四年的發(fā)掘篩選
邦嘎遺址海拔3750米，早期遺存距今3000至2000年，是西藏為數(shù)不多的經(jīng)系統(tǒng)考古發(fā)掘的高海拔史前遺址。
自2015年起，四川大學(xué)考古科學(xué)中心教授呂紅亮團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西藏自治區(qū)文物保護(hù)研究所、山南市博物館在邦嘎連續(xù)開(kāi)展了四年的考古發(fā)掘。陶片、石制品、動(dòng)物骨骼標(biāo)本、植物種子等上萬(wàn)件出土遺存的整理和分析工作，均由四川大學(xué)考古科學(xué)中心主導(dǎo)完成。
對(duì)遺址進(jìn)行發(fā)掘過(guò)程中，除了通常采用的手撿之外，研究人員還廣泛使用精細(xì)化的篩選和浮選的方式收集遺物。
“由于邦嘎遺址的使用時(shí)間較長(zhǎng)，古人在遺址的活動(dòng)很頻繁也很多樣，使得遺址內(nèi)存在巨量的細(xì)小的陶器碎片、骨骼碎片、碳化的植物種實(shí)等。針對(duì)這種情況，我們?cè)诎l(fā)掘遺址早期地層和遺跡時(shí)，全程使用了篩選。”四川大學(xué)考古科學(xué)中心博士后張正為介紹，篩網(wǎng)孔徑的大小會(huì)根據(jù)出土東西的情況而定，主要使用的孔徑大小為6mm*6mm。
為了完全收集植物種子等在遺址中肉眼不易識(shí)別的更微小的遺物，研究人員就會(huì)采用浮選的方式。“在填土中加入水，碳化后的種子質(zhì)量較輕，就會(huì)浮上來(lái)。”
對(duì)于一些保存情況較好或埋藏方式比較特殊的標(biāo)本，研究人員在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)利用全站儀及RTK等設(shè)備記錄它們的三維坐標(biāo)，以便后期可以準(zhǔn)確復(fù)原它們?cè)谶z址中的出土位置。“我們?cè)诎l(fā)掘早期遺跡時(shí)，還將石構(gòu)建筑等較大型的遺跡細(xì)分為1平米的小區(qū)域，分區(qū)域收集陶片、石器、骨骼等不同的遺物，以便識(shí)別它們?cè)谶z跡中的空間分布規(guī)律，借此來(lái)探究遺跡的功能和古人對(duì)它們的使用規(guī)劃。”張正為表示。
篩選完成后，研究人員便將出土物品進(jìn)行分類。張正為主要負(fù)責(zé)動(dòng)物骨骼的分析研究，他先將疑似的部分挑出，再利用比較形態(tài)學(xué)的方法，進(jìn)行種類識(shí)別。最終，團(tuán)隊(duì)總共收集到180多塊牛骨。
“我們經(jīng)過(guò)詳細(xì)的形態(tài)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)這些牛骨中可能同時(shí)包含黃牛和牦牛的骨骼”他介紹，鑒別過(guò)程中要先定位，即確定骨骼屬于哪個(gè)部位，再依據(jù)不同牛種各自的骨骼特征，判別屬于哪個(gè)物種。
同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)，邦嘎牛的死亡年齡都大于四歲，這與近現(xiàn)代民族志記載的青藏高原牧人利用及管理家養(yǎng)牛種的策略類似。邦嘎出土的牛骨身體部位及骨骼表面痕跡等信息也顯示，這些牛的屠宰與食用地點(diǎn)都在遺址區(qū)域。
邦嘎遺址考古現(xiàn)場(chǎng)。受訪者供圖
遺傳學(xué)證據(jù)
得出初步結(jié)論后，團(tuán)隊(duì)希望利用分子生物學(xué)的手段進(jìn)行驗(yàn)證。
呂紅亮隨即聯(lián)系到國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家西北農(nóng)林科技大學(xué)教授雷初朝，將邦嘎遺址出土的牛骨中5件保存較好的骨骼送交雷初朝教授實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展牛骨的古DNA分析工作。選擇和雷初朝團(tuán)隊(duì)合作的原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)槠湟呀?jīng)深耕中國(guó)地方黃牛領(lǐng)域二十余年。
無(wú)論是中國(guó)現(xiàn)代黃牛的基因組，還是之前出土的3900年前我國(guó)西北石峁遺址出土的古代黃牛，甚至牦牛和國(guó)外各種牛科動(dòng)物基因組數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)都擁有在國(guó)內(nèi)較為領(lǐng)先的龐大的基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，且前期對(duì)青藏高原牛科動(dòng)物已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)的研究。
團(tuán)隊(duì)通過(guò)提取樣本的古DNA，再與基因庫(kù)數(shù)據(jù)中3900年前石峁遺址出土的黃牛以及現(xiàn)代西藏牛進(jìn)行比對(duì)后，完全支持了之前形態(tài)學(xué)的鑒定結(jié)果，即邦嘎出土的黃牛遺骨為家養(yǎng)黃牛。“同時(shí)和現(xiàn)代家養(yǎng)牦牛和野牦牛基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)邦嘎牦牛同現(xiàn)代家養(yǎng)牦牛具有很近的親緣關(guān)系，也支持邦嘎出土的牦牛遺骨為家養(yǎng)牦牛。”西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院副教授陳寧博表示。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，邦嘎的黃牛與石峁遺址出土的古代黃牛，以及現(xiàn)代青藏高原黃牛基因組有極高相似性，即有較近的親緣關(guān)系和遺傳連續(xù)性，推測(cè)史前時(shí)期青藏高原的黃牛極有可能由我國(guó)西北直接傳入。
而這樣的基因連續(xù)性，亦表明了以邦嘎黃牛為代表的青藏高原史前家畜群體對(duì)高海拔極端環(huán)境的成功適應(yīng)。“因?yàn)橐遣贿m應(yīng)的話，這種牛的數(shù)量就會(huì)大大減少，會(huì)被能夠適應(yīng)的其他牛種替代，基因上就會(huì)發(fā)生很大的變化。”雷初朝解釋。
不僅如此，基因檢測(cè)顯示，邦嘎黃牛擁有12.1%-19.5%的家養(yǎng)牦牛血統(tǒng)，說(shuō)明起碼2500年前牦牛和黃牛已經(jīng)有雜交。
在青藏高原，犏牛毛更短、長(zhǎng)得快，產(chǎn)奶、產(chǎn)肉以及役用性能均高于牦牛。“也許當(dāng)時(shí)邦嘎的牧民已經(jīng)知道，牦牛和黃牛的雜交后代犏牛的好處，并加以推廣利用。”陳寧博指出，由此可說(shuō)明，該研究也為探究牦牛的馴化和黃牛的高原適應(yīng)性提供了遺傳學(xué)證據(jù)。
歷史的切片
此次研究取得的成果，離不開(kāi)研究人員長(zhǎng)期的積累。
骨骼屬于哪種動(dòng)物的哪個(gè)部位？同樣的部位，不同牛種之間又有哪些不同.......想要從形態(tài)學(xué)上回答這些問(wèn)題，必須基于大量樣本數(shù)據(jù)的對(duì)比和分析。
張正為在近十年時(shí)間里，一直專攻青藏高原動(dòng)物考古研究。期間，陸陸續(xù)續(xù)在多地博物館、動(dòng)物研究所、考古文物研究院等查閱和收集了青藏高原常見(jiàn)各種牛的骨骼信息。“基本每一個(gè)牛種我都掌握了十幾個(gè)樣本資料，足以支撐此次的鑒定工作。”
同樣，雷初朝致力于中國(guó)地方黃牛基因組遺傳變異數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，二十多年來(lái)在中國(guó)地方黃牛的起源進(jìn)化領(lǐng)域深耕，尤其在中國(guó)地方黃牛基因組遺傳多樣性方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
“而這次研究，將兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作作了一個(gè)很好的結(jié)合。”呂紅亮認(rèn)為，其開(kāi)創(chuàng)了青藏高原高海拔地區(qū)史前考古動(dòng)物遺存的考古學(xué)和古DNA深度融合研究。“在以往，也許我們只獲取了某個(gè)骨骼的古DNA信息，但對(duì)其背景情況并不清楚，例如遺址地點(diǎn)、年代和形態(tài)等。但這次我們能夠更加深入了解、印證和追溯，反之亦然。”
雷初朝也表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。“以前我們可能只拉出了歷史的一段線。但經(jīng)過(guò)積累，我們掌握了現(xiàn)代牛的資料，也逐步找到了一些古代牛的信息，這條線會(huì)越拉越長(zhǎng)，起源和進(jìn)化的過(guò)程愈發(fā)清楚。”
但未來(lái)仍有無(wú)數(shù)個(gè)待解之謎。“諸如邦嘎遺址中的牛有哪些用途，又是如何被馴養(yǎng)的這一類問(wèn)題，我們目前都沒(méi)法解答。”張正為表示，在討論下一步問(wèn)題之前，還要對(duì)目標(biāo)遺址進(jìn)行更為嚴(yán)格且細(xì)致的動(dòng)物考古形態(tài)篩查。他也一直在建立區(qū)域性的動(dòng)物骨骼形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，提升鑒定的準(zhǔn)確度。
“我們現(xiàn)在只看到了一段歷史的切片。”呂紅亮說(shuō)，目前只能說(shuō)明在2500年前，青藏高原已經(jīng)有馴化的牦牛，以及牦牛和黃牛的雜交種。“但這個(gè)時(shí)間點(diǎn)肯定能再往前推，至于最早是多久，我們還得繼續(xù)尋找。”
相關(guān)論文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi6857
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