ZooMS作为了解史前远洋捕鱼行为的工具：从密克罗尼西亚Fais岛上过去两千年的鲨鱼和鲭科鱼类考古遗骸中获得的启示

《Journal of Archaeological Science》：ZooMS as a tool for understanding prehistoric pelagic fishing: Insights from archaeological shark and scombrid remains on Fais Island, Micronesia, over the last two millennia

基于ZooMS分析的Fais岛Powa遗址鲨鱼和鲭科鱼类遗骸研究，发现该遗址自公元前1世纪以来持续依赖海洋资源。ZooMS鉴定出97%的鲭科为 skipjack tuna（Katsuwonus pelamis），另有少数黄鳍 tuna（Thunnus albacares）和 wahoo（Acanthocybium solandri）。鲨鱼遗骸中silky shark（Carcharhinus falciformis）和Galapagos shark（Carcharhinus galapagensis）占主导，但部分样本因参考数据库不足难以精确分类。研究表明，考古遗址中鲨鱼和鲭科利用量随文化期变化，Phase II和IIB时期达到高峰，可能与陶器技术进步及航海能力提升相关。ZooMS在物种分辨率上显著优于传统形态学方法，但需更多鲨鱼参考数据支持。海洋生态系统与人类活动的协同演化是未来研究重点。

　　在过去的2000年中，快速移动的海洋捕食者，如鲨鱼和鲭科鱼类（包括金枪鱼、鲭鱼和鲭鲨），在人类生存和文化演进中发挥了重要作用。这些生物的捕获不仅促进了早期人类的生计，也推动了复杂的捕鱼技术的发展。然而，由于这些动物的遗骸在考古记录中难以辨识，我们对它们在人类历史中的重要性理解仍然受到一定限制。在密克罗尼西亚的Fais岛，考古证据表明，人类主要依赖于近岸鱼类资源，但也涉及一些深海和远洋鱼类，包括部分鲨鱼和鲭科鱼类。通过使用ZooMS（通过质谱分析的动物考古学），本研究分析了Fais岛Powa遗址（FSPO）的考古骨头，主要是椎骨，其中在鲭科鱼类（共77个样本）中成功提取胶原蛋白指纹的比例为100%，在鲨鱼（共54个样本）中为93%。研究表明，鲭科鱼类中97%的样本属于金枪鱼（Katsuwonus pelamis），其余样本则来自两种不同的物种，分别是黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares）和乌喉鱼（Acanthocybium solandri）。相比之下，鲨鱼遗骸在分类上更加多样，样本之间的分布也较为均匀，至少涵盖了五个不同的物种。尽管目前的参考数据库尚未足够完善，无法做出完全确定的物种归属，但我们推测，至少有一半的鉴定结果与丝绸鲨（Carcharhinus falciformis）和加拉帕戈斯鲨（C. galapagensis）高度匹配，这些鲨鱼与金枪鱼有着众所周知的生态联系，其鉴定结果也与通过形态学推断出的主要物种一致。第三种相对丰富的类型（共17个样本）则未能与参考材料匹配，但可能属于另一种与金枪鱼相关的鲨鱼，即银边鲨（C. albimarginatus）。此外，还有两种鲨鱼各被发现一个样本，其中一个与白鳍礁鲨（Triaenodon obesus）高度匹配，而另一个则与本研究中的参考材料存在较大差异。

这项研究从方法论角度展示了，通过良好整理的ZooMS数据库，可以为分类学鉴定提供更高的信心，特别是在有基因组序列信息支持的情况下。通过提高考古鱼类分类的精确度，这些发现不仅加深了我们对古代捕鱼方式的理解，也表明需要进一步研究以填补物种级别分类和生态数据方面的空白。ZooMS作为一种分析技术，为揭示古代人类如何利用海洋资源提供了重要手段，尤其是在那些由于缺乏全面参考材料而难以进行传统分类的地区。通过这种方法，我们能够更精确地识别考古遗存中的鱼类种类，并了解它们在古代人类生活中的作用。

Fais岛是密克罗尼西亚的一个隆起珊瑚岛，位于9°46′N和140°3′E，行政上属于密克罗尼西亚联邦州的雅普州。Fais岛的地理环境以狭窄的沿岸珊瑚礁、东北端和西侧陡峭的悬崖为特征，没有潟湖或安全的停泊点，使得在恶劣天气下登陆变得困难。此外，由于珊瑚礁的结构和陡峭的海沟，渔业活动受到一定限制，主要集中在钓鱼和撒网，以及针对鲨鱼等远洋物种。尽管现代鲨鱼不再是常见的食物来源，但其在传统渔业中仍然占据重要地位。考古学家Intoh在20世纪90年代进行的调查表明，Fais岛在过去1800年内一直有人居住，证据包括陶片、以及丰富的海洋遗骸，如鱼类、海龟（Chelonidae）、软体动物和甲壳类动物，以及陆地遗骸，如哺乳动物和鸟类。这些发现表明，Fais岛的居民依赖于本地资源，并通过与附近火山岛的陶器贸易（而不是珊瑚岛）来应对资源短缺问题。

在Powa遗址，考古发掘揭示了深文化层，其中包含了Fais岛最早的居住层。四个1×1米的单位（FSPO-3、4、8和9）被发掘，揭示了十二个地层，其中最底层（第12层）深度达到3.3米。发掘工作遵循自然地层，遗存物通过3毫米筛网或原位收集。从几乎所有的发掘层中收集的木炭样本提供了测年信息，其中九个样本被提交至Beta Analytic公司进行加速器质谱（AMS）测年。结合文物分析，研究界定了五个文化阶段：第一阶段（CE 1–400）、IIA阶段（CE 400–600）、IIB阶段（CE 600–800）、III阶段（CE 1200–1400）和IV阶段（CE 1400–历史时期）。最早的阶段由第12层标记，测年结果表明其大约在公元230–420年之间。后续的阶段涵盖了公元400年至公元1400年后的时期。第4阶段的层，尤其是第6层及以上的层，虽然缺乏2005年发掘的直接碳测年数据，但推断其大约在公元1200年左右。遗址出土了大量文物，包括由海洋贝壳、珊瑚和骨头制成的物品，以及丰富的动物遗骸。猪（Sus scrofa）、狗（Canis familiaris）和海豚（Delphinidae）的遗骸在第10层被发现，而鼠（Rattus rattus）、海龟和鱼类遗骸则在所有层中均出现，延伸至第12层的最深处。

在Powa遗址，通过使用ZooMS技术，我们能够更精确地识别鲨鱼和鲭科鱼类的遗骸。然而，由于鲨鱼骨骼在自然环境中保存和鉴定的困难，其遗骸在考古遗存中相对较少，这限制了我们对鲨鱼及其他软骨鱼类在古代人类生计策略中的相对重要性的理解。相比之下，鲭科鱼类的遗骸更容易被识别，因为它们的后颅骨相对较少，但前颅骨和椎骨则较为常见，尤其是在某些情况下。这可能与化石形成过程和鲭科鱼类前颅骨的相对脆弱性有关，而非人类活动因素，因为头颅通常被食用并带回遗址。金枪鱼的椎骨直径范围为8至22毫米，其形态特征与Katsuwonus pelamis（金枪鱼）和Thunnus albacares（黄鳍金枪鱼）相似。这些椎骨表明，至少有40厘米的中等至大型金枪鱼被捕获，依据与参考数据的比较。在鲨鱼中，通过椎骨特征和分类为“类型”的方法，初步区分了五种鲨鱼，其中一些分类与现代的参考材料相符，但有些则未能明确。这些分类包括Carcharhinus plumbeus（沙虎鲨）或Carcharhinus longimanus（海洋白鳍鲨；类型A）、Carcharhinus falciformis（丝绸鲨；类型B）、Carcharhinus galapagensis（加拉帕戈斯鲨；类型C）、Prionace glauca（蓝鲨；类型D）以及Galeocerdo sp.（地鲨；类型E）。此外，还有三种未确定的鲨鱼被归类为未知类型A、B和C，由于形态学特征独特但缺乏足够的参考材料。

本研究通过ZooMS技术对鲨鱼和鲭科鱼类的骨骼样本进行了分析，目的是确定过去2000年内人类捕获的鲨鱼和鲭科鱼类种类范围。通过对之前分类的测试和修正，我们能够更准确地识别这些鱼类的种类。然而，由于鲨鱼和鲭科鱼类的骨骼在自然环境中保存条件较差，导致其遗骸在考古记录中较为稀少，因此需要更多的研究来填补这些空白。此外，鲨鱼和鲭科鱼类的遗骸在不同层中的分布和数量变化，可能反映了人类捕捞压力、环境变化以及生态因素的影响。

ZooMS技术在识别海洋生物遗骸方面具有显著优势，尤其是在那些传统分类方法难以准确识别的物种上。通过使用ZooMS，我们能够获得更高的分类学鉴定信心，特别是在有基因组序列信息支持的情况下。这种技术的出现，为理解过去生物多样性、捕捞模式以及人类与海洋生态系统之间的互动提供了重要途径。此外，ZooMS还能够帮助我们更准确地判断哪些鱼类在古代社会中被广泛捕捞，以及哪些种类在不同时间段内的变化趋势。这些信息对于揭示古代人类如何适应海洋资源的利用和环境变化具有重要意义。

在分析过程中，我们还发现了一些有趣的模式。例如，金枪鱼的遗骸在某些层中出现的频率较高，而在其他层中则较少。这可能与当时的捕鱼技术和环境条件有关。同时，鲨鱼的遗骸在不同层中的分布也呈现出明显的差异，其中某些鲨鱼种类在特定时期更为常见。这些发现表明，人类对海洋资源的利用并非静态，而是随着技术进步、环境变化以及社会需求而不断调整。通过ZooMS技术，我们能够更准确地识别这些鱼类，并了解它们在古代人类生活中的重要性。

总体而言，这项研究展示了ZooMS技术在识别海洋生物遗骸方面的巨大潜力，尤其是在那些传统方法难以准确分类的物种上。通过ZooMS，我们能够更精确地判断哪些鱼类在古代社会中被广泛捕捞，以及哪些种类在不同时间段内的变化趋势。这些信息对于揭示古代人类如何适应海洋资源的利用和环境变化具有重要意义。同时，ZooMS技术还能够帮助我们更准确地判断哪些鱼类在古代社会中被广泛捕捞，以及哪些种类在不同时间段内的变化趋势。这些信息对于揭示古代人类如何适应海洋资源的利用和环境变化具有重要意义。

本研究的结果也强调了传统形态学分析和现代分子生物学方法的互补性。尽管形态学分析在某些情况下能够提供一定的分类信息，但其分类的准确性往往受到参考材料和专家经验的限制。相比之下，ZooMS技术能够提供更高的分类准确性，特别是在有足够参考材料的情况下。此外，ZooMS技术还能够帮助我们更准确地判断哪些鱼类在古代社会中被广泛捕捞，以及哪些种类在不同时间段内的变化趋势。这些信息对于揭示古代人类如何适应海洋资源的利用和环境变化具有重要意义。

总的来说，这项研究不仅加深了我们对古代捕鱼方式的理解，也表明需要进一步研究以填补物种级别分类和生态数据方面的空白。通过结合ZooMS技术、现代基因组数据以及更全面的参考材料，我们可以更准确地判断哪些鱼类在古代社会中被广泛捕捞，以及哪些种类在不同时间段内的变化趋势。这些信息对于揭示古代人类如何适应海洋资源的利用和环境变化具有重要意义。此外，ZooMS技术还能够帮助我们更准确地判断哪些鱼类在古代社会中被广泛捕捞，以及哪些种类在不同时间段内的变化趋势。这些信息对于揭示古代人类如何适应海洋资源的利用和环境变化具有重要意义。