胶原蛋白指纹技术(ZooMS)揭示意大利南部Castelcivita洞穴晚更新世动物群的新见解：尼安德特人与现代人类生态适应的分子考古证据

本研究通过胶原蛋白肽质量指纹技术(Zooarchaeology by Mass Spectrometry, ZooMS)对意大利南部Castelcivita洞穴中晚更新世(约50,000-35,000年前)的1263块未鉴定骨骼碎片进行分析，解决了传统形态学方法难以识别的碎片化动物遗存分类问题。研究团队发现Uluzzian和Protoaurignacian文化层中马科(Equus)和牛科(Bovidae)数量较形态学数据翻倍，并首次在深层Mousterian层中鉴定出犀牛、熊和犬科动物遗存。该成果发表于《Scientific Reports》，为南欧晚更新世人类-环境相互作用及尼安德特人与现代人类生态位差异提供了关键分子证据。

　　

在探索现代人类扩散与尼安德特人替代过程的关键时期（50,000-35,000年前），意大利南部作为生物地理避难所的特殊地位日益凸显。Castelcivita洞穴保存了连续的旧石器时代文化序列——从尼安德特人的晚期Mousterian文化，到可能与早期现代人类相关的Uluzzian技术复合体，再到明确属于现代人类的Protoaurignacian文化。然而，该遗址大量骨骼碎片因高度破碎化难以通过传统形态学鉴定，阻碍了对人类狩猎策略和环境适应机制的深入理解。

维也纳大学（University of Vienna）人类演化与考古科学研究中心（HEAS）联合意大利锡耶纳大学等机构的研究团队，采用胶原蛋白肽质量指纹技术（ZooMS）对1263块>2 cm的未鉴定骨骼进行分子水平分析。研究发现洞穴中胶原蛋白保存异常完好（成功率88%），首次在Mousterian层（gar层）发现犀牛（可能为Stephanorhinus sp.或Coelodonta antiquitatis）和熊（Ursus sp.）遗存，将这类大型动物的出现时间提前至约48,000年前。通过整合ZooMS数据与传统动物考古记录，揭示出从Mousterian到Uluzzian时期动物群落从以鹿科（Cervidae）为主向马科（Equus）主导的显著转变，反映气候从湿润森林环境向干冷草原环境的过渡。该成果发表于《Scientific Reports》，为南欧晚更新世人类-环境相互作用研究建立了新的分子考古学范式。

研究采用两种胶原蛋白提取方案：半破坏性的碳酸氢铵缓冲液提取（AmBic）和完全酸解法（HCl），通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）检测特征肽段。建立包含9个关键标记肽（如区分鹿科的COL1α2 757-789和区分犬科的COL1α2 889-906）的参考数据库，将鉴定精度提升至属/种水平。空间分析结合遗址的14 m²发掘网格数据，评估不同文化层的胶原保存差异。

结果部分核心发现：

1. 胶原保存与时空分布：Uluzzian层（rsa"、rpi、pie）样本量最大（n=840），但Mousterian层（cgr、gar）保存最佳（成功率91%）。Protoaurignacian层（rsa'）的G12-G14区域呈现95-100%的鉴定率，而H13-H14区域因马科/牛科骨骼的特殊埋藏条件导致成功率骤降至36-79%。

2. 新增类群记录：通过ZooMS在gar层24-25号探方发现两件犀牛骨骼（CLC476/503），将遗址犀牛记录扩展至更早的Mousterian阶段；在30号探方（CLC536）鉴定的犬科遗存将Canis lupus/Cuon alpinus的出现时间提前约10,000年。

3. NISP数据对比：ZooMS使Uluzzian层的马科鉴定数量（ZNISP=338）较形态学记录（NISP=73）提升363%，Protoaurignacian层的牛科（Bos/Bison）鉴定量从6件增至47件。统计显示ZooMS与形态学数据在三大文化期均显著正相关（p<0.01）。

结论与意义：

该研究首次系统应用ZooMS技术解析意大利旧石器时代过渡期的动物群落演变。分子证据表明，Castelcivita洞穴的尼安德特人（Mousterian）更依赖森林环境中的鹿科资源，而现代人类（Uluzzian/Protoaurignacian）转向开放环境的马科和牛科狩猎，反映二者不同的生态适应策略。新发现的犀牛和熊遗存证实南欧作为冰期避难所维持了中大型动物的生存，挑战了传统认知中地中海区域缺乏MIS3阶段（海洋同位素3阶段）寒冷适应性动物的观点。研究建立的胶原蛋白保存评估体系（如肽标记计数法）为南欧遗址的骨胶原分析可行性提供了重要基准，为后续古蛋白质组学、古DNA和放射性碳测年研究奠定基础。