破解丹麦中石器-新石器时代过渡之谜：海岸资源利用与农业起源的悖论解析

丹麦沿海地区中石器-新石器时代过渡期存在“农业取代狩猎采集”与“海岸资源持续利用”的悖论。研究团队通过分析1500个放射性碳年代数据（KDE模型）、稳定同位素（δ13 C/δ15 N）及有机残留物（如C16:0 脂肪酸），结合ABM（Agent-Based Model）模拟，揭示人口增长稀释了海洋饮食信号，提出“生育率差异驱动文化替代”假说，为农业扩散机制提供新视角。

　　

在丹麦沿海地区，中石器时代的Erteb?lle文化（5400–4000 BCE）以其复杂的狩猎-捕捞-采集社会著称，而约4000 BCE农业的突然出现标志着新石器时代的开端。这一过渡期长期存在一个核心矛盾：遗传和同位素证据显示人口快速更替且农民极少依赖海洋资源，但考古发现却揭示贝丘、渔具等海洋利用活动持续贯穿整个过渡期。这一悖论引发了关于农业扩散机制、环境压力与人口动态的激烈争论。

为破解这一谜题，由T. Rowan McLaughlin和Harry K. Robson领衔的国际团队在《Quaternary Science Reviews》发表研究，整合了丹麦1500个放射性碳年代数据、稳定同位素分析和有机残留物检测等多学科证据。研究人员开发了创新的时空密度模型（KDE）和基于主体的模拟（ABM），首次系统量化了海岸资源利用与农业扩张的动态关系。

关键技术包括：1）核密度估计（KDE）分析放射性碳年代数据，重建遗址时空分布；2）稳定同位素（δ¹³
C/δ¹⁵
N）测定人类骨骼胶原蛋白和陶器残留物；3）有机残留物分析（如C_16:0
/C_18:0
脂肪酸）追踪烹饪实践；4）基于主体的模型（ABM）模拟人口混合过程。数据来源于丹麦遗址与古迹数据库（Fund og Fortidsminder）及未发表报告。

研究结果
3.1 贝丘活动与遗址密度
通过KDE模型发现，贝丘堆积在Erteb?lle晚期（4500 BCE）和新石器早期（4000–3600 BCE）出现双峰增长，与自然牡蛎礁衰退形成反差。最小动物单位（MAU）显示新石器层中软体动物密度反而升高，表明捕捞强度未减弱。

3.2 渔具与海洋脊椎动物
骨制鱼叉和鳗鱼叉（eel leisters）在3600 BCE达到峰值，鱼梁（fish weirs）数量在3400 BCE激增。尽管鱼类NISP（可鉴定标本数）下降，但海洋哺乳动物占比从4300 BCE显著上升，反映捕捞策略转变。

3.3 同位素与生物分子证据
人类骨骼胶原δ¹³
C值在4000–3800 BCE从?12‰骤降至?19‰，但陶器残留物中水生生物标志物持续存在。simmr模型估算海洋蛋白摄入从79%降至16%，而ABM模拟显示仅需1%年混合率即可在200年内完成饮食信号稀释。

讨论与意义
研究颠覆了“海洋资源衰退驱动农业转型”的传统认知（如Warden et al. 2017的缺氧假说），提出人口动态是关键：新石器群体凭借略高的生育率（模拟设定为0.096 vs 0.075）快速扩张，通过文化吸纳（如Dragsholm遗址个案）而非暴力取代实现过渡。这一机制解释了为何考古记录显示海洋活动延续，而同位素信号却“突然”消失。

该研究为全球农业过渡研究提供了范式：1）强调人口统计学视角对解读复杂考古遗存的重要性；2）揭示环境变化（如牡蛎栖息地缩减）需与人口压力协同分析；3）提出eDNA技术未来可提升古海洋生态重建精度。正如作者指出，新石器时代并非狩猎采集的终结，而是其以新的形式融入农业社会生态位的开始。