野生牛科动物牵引性骨骼病理学标志物的生物学影响因素研究

本研究针对牛类牵引使用鉴定中病理标志物的可靠性问题，通过分析37头更新世野生牛科动物（Bos primigenius）的肢端骨骼病理特征，揭示了体重等生物学因素对骨骼病理形成的显著影响。研究发现体重与掌骨凹陷、关节唇状增生等病理特征呈正相关，且前肢病理程度显著高于后肢，挑战了传统牵引标志物的特异性。该成果为考古学中动物牵引使用的鉴别提供了关键生物学基线数据，发表于《International Journal of Paleopathology》。

　　

动物牵引是人类文明发展的重要里程碑，但如何从考古骨骼中准确识别牵引使用的牛类始终是学界难题。传统方法依赖骨骼病理特征，但这些特征是否受生物学因素干扰尚不明确。尤其当研究者面对史前遗址中那些带有严重骨骼病变的牛骨时，一个根本问题浮现：这些损伤究竟源于人类施加的牵引劳动，还是动物自身的生物学特性？

为解答这一问题，来自英国的研究团队对37头更新世野生牛科动物（距今约25-19万年前）的肢端骨骼展开系统研究。这些标本来自英国四个MIS 7（海洋氧同位素阶段7）遗址，包括近乎完整的Aveley个体骨架和36件孤立骨骼。选择这些标本的关键在于它们完全不受人类驯化影响，且具有平均1100kg的超大体型，为研究体重对骨骼病理的影响提供了理想材料。

研究采用两种经典方法：Bartosiewicz等建立的骨骼病理评分系统（1-4级量化骨赘、唇样增生等病变）和Lin等开发的骨形态计量指数（e/D1比值评估远端关节重塑程度）。通过对比更新世标本与现代牵引牛、肉牛及半野生Chillingham牛的数据，揭示了体重对病理形成的决定性作用。

材料与方法
研究聚焦肢端骨骼（12掌骨、12跖骨、22近端指骨和8中段指骨），通过骨形态学观察和测量分析，结合现代罗马尼亚牵引牛、泽西牛及新石器时代野牛的数据对比。采用Mann-Whitney U检验进行统计学分析，计算全局病理指数（GPI）和修正病理指数（排除年龄相关病变）。

结果
3.1 病理特征分布
更新世标本显示出广泛病变：Aveley个体的掌骨远端出现凹陷（图1E），近端指骨呈现3级骨赘（图1A）和唇样增生（图1B）。与其他非牵引组相比， Pleistocene标本的掌骨远端增宽（80%达2级）、跖骨远端骨赘（100%达2级）等年龄相关病变更严重。

3.2 前肢优势病理
前肢病变显著重于后肢：掌骨修正病理指数（0.322）是跖骨（0.20）的1.6倍，近端指骨前肢病变（0.333）比后肢（0.25）高33%。这种模式与现代牵引牛后肢病变更重的特征形成鲜明对比。

3.3 体重关键作用
体重1100kg的更新世野牛病理指数（0.298）接近罗马尼亚牵引牛（0.325），远超现代肉牛（0.014）。骨形态计量显示其掌骨e/D1指数（0.74）与泽西牵引牛（0.75）相当，显著高于新石器时代野牛（0.64）。

讨论与结论
研究证实体重是骨骼病理的主要驱动因素：超大体型导致前肢承受2/3体重，引发类似牵引应力的骨重塑。这解释了为何传统牵引标志如掌骨凹陷（图1E）会出现在野生个体中。研究同时验证了后肢病变重于前肢才是牵引的更可靠指标，因后者反映劳动特有的后蹬力。

该成果为考古鉴别提供了关键标准：首先需排除体重等生物学干扰，其次应关注后肢特异性病变。未来研究需结合不同地形环境的动物骨骼数据，以进一步完善牵引使用的判别体系。发表于《International Journal of Paleopathology》的这项工作，为理解史前人类-动物相互作用建立了更科学的病理学框架。