应用多元统计方法解析巴图科湿地（智利中部）本土植物淀粉体的冗余性与多样性：古民族植物学鉴定新策略

本研究通过多元统计分析（MCA）创新性解决了古民族植物学中淀粉粒鉴定的三大难题：形态冗余性（Redundancy）、多态性（Multiplicity）及个体间变异。作者建立智利巴图科湿地六种野生食用植物的淀粉参考集，结合聚类分析与参数/非参数检验，精准识别物种特异性形态类型（morphotypes），并成功应用于考古陶器残留物鉴定，为重建史前“ subsistence spectrums ”提供了方法学范本。

　　

Highlight

淀粉粒作为古民族植物学研究中最常用的生物颗粒之一，其形态受遗传控制，在不同科、属、种间呈现差异（Loy, 1994; Gott et al., 2006）。然而，分类鉴定面临三大挑战：

1. 1.

   冗余性（Redundancy）：亲缘关系较远的物种可能产生形态相似的淀粉粒；

2. 2.

   多态性（Multiplicity）：同一物种可能产生多种形态类型的淀粉粒；

3. 3.

   个体间变异：同一物种不同个体产生的淀粉集合可能存在细微差异（Gott et al., 2006）。

参考集构建

在回顾考古与民族植物学证据后，我们筛选出六种本地野生食用植物（表1）。其中五种植物的可食用部位为地下存储器官（如块茎、根茎），一类为种子。所有样本均采集自巴图科湿地周边至少三个不同个体，以确保涵盖种内变异。样本经组织学处理、显微镜观察并测量21项形态变量（包括粒径、脐点位置、裂隙形态等）。

聚类形成与分析

通过多元对应分析（MCA）初步生成39个维度，总惯性为2.7857。剔除与维度相关性总和低于0.5的变量（包括脐点位置、臂角、表面纹理、臂清晰度及脐点形状），最终保留16个变量进行聚类分析。采用K均值聚类法将淀粉粒划分为12个簇，并通过半定性评估确定各簇的形态特征与物种对应关系。

冗余形态类型的统计检验

为进一步验证簇间差异，对冗余形态类型（即多物种共享的形态）进行参数（ANOVA）与非参数（Kruskal-Wallis）检验，可视化物种内度量变异。此联合方法精准确定了各形态类型的分类学价值。

考古学应用

将具有分类学价值的形态类型与BAT01遗址（早陶时期，1700–700 BP）陶器残片残留物中的淀粉粒进行比对，成功鉴定出六种参考物种中的四种，证实该方法在本地尺度考古材料中的适用性。

结论

尽管本研究聚焦局部区域，但其方法学框架具有广泛潜力，可用于不同语境下淀粉集合的冗余性、多态性及分类价值的判定，为重建史前生计策略提供可靠工具。