多代理评估15世纪San Marcial de Rubicón围产期遗骸微孔性病变：约束埋藏学改造并识别潜在代谢应激

《Journal of Archaeological Science: Reports》：Evaluating possible metabolic stress in perinatal remains from 15th-century San Marcial de Rubicón: a multiproxy assessment of microporotic lesions

　　

评估15世纪San Marcial de Rubicón围产期遗骸中可能的代谢应激：微孔性病变（microporotic lesions）的多代理评估（multiproxy assessment）
• 研究人员采用多代理方法（multiproxy approach）评估两例围产期个体（perinatal individuals）的微孔性病变。
• 埋藏学改造（taphonomic alteration）显著影响皮质保存（cortical preservation），尤其在UE11中。
• UE25中的部分微孔（micropores）不能完全由沉积后过程（post-depositional processes）解释。
• UE25的病变仍与可能的代谢应激（metabolic stress）或骨形成改变（altered bone formation）相容。
• 综合分析（integrated analyses）改善了对脆弱围产期遗骸（fragile perinatal remains）中微孔性（microporosity）的解读。

围产期遗骸中的弥漫微孔性病变（microporotic lesions）是古病理学解释难点。未成熟骨表面孔隙可来自正常发育、血管生成、代谢紊乱或死后埋藏学改造，宏观上可高度重叠，易过度诊断。围产期骨形成始于宫内，涉及胚胎起源、骨化途径、血管化和生长动力学的复杂互作；缺乏肿瘤或感染证据的均匀或弥漫微孔可能与代谢应激（metabolic stress，指围产期可改变正常骨形成、矿化或重塑的系统性生理扰动，不论具体病因）有关，也可反映生长相关血管性或沉积后表面改变。单一技术不足以区分，需整合显微、元素、放射和年代学证据。San Marcial de Rubicón（Lanzarote, Canary Islands）为加那利群岛最早的欧洲殖民定居点，干旱沿海、风成活动、海洋影响和撒哈拉尘沉积可能强烈影响骨保存；历史文献记有食物短缺，但不能直接因果。研究目的是先约束埋藏学改造，再评估两例围产期个体UE11和UE25的微孔是否仍有生物学意义。研究人员对2023年发掘的两例围产期个体开展多代理研究，只有UE11和UE25显示弥漫皮质微孔。UE11约34孕周、女性；UE25为38–40孕周、可能女性。结论是UE11病变主要受埋藏学改造覆盖；UE25部分微孔不能完全由沉积后过程解释，仍与可能代谢应激或骨形成改变相容，但不能作特定病理诊断。其意义在于多代理方法可结构化不确定性，避免过度病理化或过度埋藏学化，并显示围产期遗骸可揭示成人中心叙事中不可见的早期生命压力。

样本来自2023年San Marcial de Rubicón（Lanzarote, Canary Islands）考古发掘；墓地已发掘10例，仅UE11和UE25出现本文所研究的弥漫皮质微孔。方法包括：CIRAM实验室放射性碳测年（IntCal20校准）；拉古纳大学古基因组实验室对岩骨进行古DNA（ancient DNA, aDNA）提取、双链索引文库和Illumina NextSeq 550测序，以RX/RY估计量判定分子性别；扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）结合能量色散X射线光谱（energy-dispersive X-ray spectroscopy, EDX）；便携式X射线荧光（portable X-ray fluorescence, pXRF）；常规X线；计算机断层扫描（computed tomography, CT）测量Hounsfield单位（Hounsfield units, HU）；γ谱法及总α/β放射性测量。分析在SEGAI/FIMERALL–SEGAI完成。

放射性碳测年显示，UE11常规年龄为576±29 BP，校准为1306–1364和1384–1421 cal CE（95.4%，2σ）；UE25为454±30 BP，校准为1414–1475 cal CE（95.4%，2σ）。

**3.1 分子性别判定（Molecular sex determination）**：古DNA显示UE11保存较好，内源DNA为22.4%、重复率为4.6%；UE25初始文库内源DNA为0.3%、重复率1.2%，富集后内源DNA为0.4%、重复率2.9%。RX/RY估计量表明UE11为女性；UE25内源reads较少（约6800和4100），两文库一致倾向女性但需谨慎，骨测量亦支持UE25可能为女性。

**3.2 保存与埋藏学改造（Preservation and taphonomic alteration）**：宏观与SEM观察显示，两例均受沙质、富碳酸盐埋藏环境影响，但保存差异明显。UE11高度破碎，锁骨、肩胛骨、肋骨、颅骨碎片和长骨见风化、虫蚀、皮质丢失及沙粒黏附，SEM见肋骨不规则微孔和线性皮质中断，EDX显示其中含碳酸钙颗粒；这些符合机械性沉积后表面损伤。UE25亦有变色、皮质变薄、破损和沉积物黏附，但保存较好，部分皮质表面足以评估微孔形态；右手部分指骨见局部昆虫损伤，提示早期短暂暴露。

**3.3 沉积后改造的多代理证据（Multiproxy evidence for post-depositional alteration）**：XRF显示氯在土壤中达868 ppm、骨中771 ppm，硫在土壤中1568 ppm、骨中2618 ppm，提示海洋气溶胶、富盐沉积物和含硫输入。放射性测量总体较低，⁴⁰K和²²⁶Ra高于检出限，但不支持放射性变质为主要原因。CT显示Rubicón土壤HU为1726–2340，围产期皮质骨为611 HU，成人对照胫骨为869 HU，提示宏观高密度结构更符合沉积物充填而非病理骨形成。综合表明两例均受沉积后改造，UE11尤甚，但并非所有孔形态均可归为同一埋藏学过程。

**3.4 微孔性病变的形态变异（Morphological variability of microporotic lesions）**：UE11微孔广泛但难以解释，肋骨密集不规则孔与线性皮质中断重叠，颅骨小而不规则凹坑多受沉积物黏附、皮质丢失或表面塌陷影响，不能与埋藏学改造可靠分离。UE25微孔分布于颅骨、下颌、肋、骨盆、肱骨、股骨和部分指骨；基底部、蝶骨大翼、左肱骨远端和颅骨碎片可见清晰表面孔隙，左肱骨远端局部微孔并伴胸大肌附着处轻微表面重塑，股骨和髋骨见散在微孔，右手单指骨微孔集中而左手无类似病变。SEM显示UE25孔形态异质：部分角状并含沉积物，符合沉积后改造；另一些内壁光滑、轮廓圆滑、少或无沉积物充填，不完全符合机械性表面损伤。

讨论部分强调，埋藏学过滤是识别可解释病变的必要步骤，而非替代代谢应激解释。UE11因破碎、沉积物黏附、皮质中断、表面塌陷和化学改造，生物解释高度不确定，最好视为以埋藏学为主。UE25保存较好，部分孔内壁更光滑、圆滑、少或无沉积物充填，分布不能完全由暴露或机械磨蚀解释；广泛累及颅、下颌、肋、附肢和骨盆提示系统性因素，但不证明病理。鉴别诊断考虑正常发育、代谢或生长相关反应、感染、肿瘤、创伤、埋藏机械改造、化学溶解、沉积物充填和放射性变质；现有证据不支持感染、肿瘤、创伤和放射性变质，支持埋藏机械、化学溶解和沉积物充填，代谢或生长相关过程可能兼容但非特异。机制上，围产期骨形成依赖胶原合成、矿化、血管化和重塑；蛋白、铁、维生素C或D缺乏可干扰骨样组织、胶原稳定性、矿化和血管调节，铁缺乏还可影响脯氨酰-4-羟化酶/赖氨酰羟化酶及VEGF介导血管生成；这些机制不互斥，也不构成单一缺乏诊断。历史与生物考古背景中，Le Canarien记载环境严酷、政治冲突、后勤中断、船难、隔离、缺面包或淡水及内乱抢粮；水井系统不稳定；区域δ¹⁵N和δ¹³C波动、殖民后饮食变化和釉质发育不全增加提供比较框架，但不能直接因果或归因个体。小样本（10例中2例）不能外推到人群死亡模式或人口危机。贡献在于多代理不消除不确定性而使其结构化，并说明围产期遗骸可揭示早期殖民定居点中母婴脆弱性。

结论部分指出：本研究显示，若不先约束埋藏学改造，就不能解释San Marcial de Rubicón围产期遗骸的弥漫微孔性病变；干旱沿海环境中机械磨蚀、盐介导化学改造、沉积物渗入和皮质塌陷显著塑造骨表面，围产期骨因高孔隙率、低矿密度和脆弱皮质而放大沉积后改造。两例呈对比：UE11以埋藏学覆盖为主，UE25保留部分皮质微孔，在考虑沉积后改造后仍与生物介导成分相容；这些观察与可能代谢紊乱或围产期骨形成改变一致，但不支持特定病理诊断。代谢应激解释须谨慎，围产期微孔非特异，营养、感染、发育、生理和埋藏学过程可重叠；小样本不能作人口或流行病推断，历史资料只提供稀缺、不稳定和母婴脆弱性的合理背景，不能作为个体生活史直接证据。SEM形态本身不能确立生物起源，缺乏组织学（包括新生儿线（neonatal line）和釉质分泌率（enamel secretion rates））使内部组织和独立生存指标不能直接评估，故解释为概率性而非诊断性。尽管如此，Rubicón围产期个体提供罕见机会考察大西洋最早欧洲殖民定居点早期生命脆弱性；综合分析可提供成人中心叙事中常不可见的生物应激证据。未来应扩大围产期和婴儿样本，结合牙组织学、母婴营养高分辨率增量同位素和古基因组分析。