综述：意大利格罗塞托Civitella Paganico蒙特韦尔迪中世纪城堡炭化植物遗存的形态计量学和古DNA研究

本综述通过多学科方法（含形态学、几何形态计量学及古DNA技术）对意大利蒙特韦尔迪城堡遗址出土的12世纪炭化植物遗存进行系统分析，揭示了中世纪人类与环境的互动关系，包括农作物利用（如小麦、大麦）、木材资源管理，并成功通过SSR标记实现古小麦品种的遗传鉴定（aDNA），为农业考古研究提供了重要范式。

　　

引言

12世纪意大利中部经历了人口增长、贵族权力扩张及土地利用模式的深刻变革，形成了以防御性山丘聚落（castelli）为特征的聚居模式。蒙特韦尔迪城堡作为典型遗址，位于格罗塞托省的战略要地，控制着第勒尼安海岸与阿米亚塔山之间的交通路线。本研究通过多学科手段分析该遗址出土的炭化植物遗存，旨在揭示中世纪人类与环境的相互作用。

遗址背景

蒙特韦尔迪城堡坐落于海拔130米的丘陵上，现存椭圆形城墙遗迹围合多处建筑结构。重点发掘的2000区域发现了一座小型烤炉，其周边堆积大量炭化种子和木材遗存，年代测定为1150–1271 CE。该空间可能用于粮食储存或食品加工，伴随出土的面包烤盘碎片进一步支持了这一推断。

材料与方法

采样与初步分析

通过干筛法（筛网孔径10/5/2 mm）分离炭化遗存，使用体视显微镜进行形态学鉴定。木材切片通过诺马斯基干涉差显微镜观察，参照标准图谱鉴定树种。植物命名遵循Galasso等（2024）体系。

形态计量学分析

选取97粒形态完整的小麦籽粒进行背侧轮廓扫描，采用椭圆傅里叶分析提取轮廓坐标。通过完全连锁算法计算欧氏距离矩阵，并与分子距离矩阵进行Mantel检验（10,000次置换），评估古今品种的形态同源性。

遗传分析

采用改良的植物DNA提取方案（DNeasy Kit，体积缩减10倍），从20 mg炭化籽粒中提取古DNA。选用10个SSR标记（包括gwm系列和WMC系列）进行毛细管电泳分析。以托斯卡纳地区传统小麦品种（Autonomia B、Sieve和Triticum monococcum）作为对照，严格遵循古DNA操作防污染准则。

结果

植物遗存鉴定

共鉴定1,134粒炭化植物种子，隶属13个分类单元。SU 55单元以大麦（Hordeum vulgare）为主（295粒），SU 67单元以裸小麦（Triticum aestivum/durum）为主（423粒）。同时发现豆类（山黧豆、小扁豆）、毒麦（Lolium temulentum）及地中海欧楂果核。

木材分析

52块炭化木材鉴定显示：SU 55以落叶栎（Quercus sect. robur）为主（35块），含铁木/鹅耳枥（Ostrya/Carpinus）；SU 67呈现更高多样性，包括白蜡树（Fraxinus）、槭树（Acer）、常绿栎（Quercus sect. suber）等，反映当地玛雷玛植被特征。

遗传与形态关联分析

古DNA在WMC20位点成功扩增：SU 55样本等位基因大小112 bp（与单粒小麦T. monococcum及地方品种Sieve共享），SU 67样本为114 bp（与Autonomia B共享）。形态计量学显示古今小麦籽粒轮廓存在显著差异（图6），但分子与形态距离矩阵具有高度一致性（r=0.82, p<0.05）。

讨论

炭化遗存表明12世纪饮食以谷物为主（裸小麦、大麦），辅以豆类和野生果实。木材组合印证了对当地典型树种（栎类、铁木、白蜡等）的开发利用。尽管古DNA降解严重，SSR标记仍成功揭示古今小麦品种的遗传连续性。几何形态计量学作为低成本筛选工具，有效辅助了遗传分析样本的优选。

结论

本研究首次对蒙特韦尔迪中世纪遗址开展系统植物考古研究，通过多学科交叉验证揭示了人类活动与环境的互动模式。形态计量学与遗传学的结合为考古植物鉴定提供了新范式，对理解中世纪农业实践和生物文化遗产保护具有重要意义。