ZooMS技术在中世纪早期波汉斯科遗址动物遗存鉴定中的应用:一项揭示畜牧业与狩猎互补关系的案例研究

《Journal of Archaeological Science: Reports》:ZooMS as a tool for identifying animal remains from Early Medieval Pohansko: A case study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年04月11日 来源:Journal of Archaeological Science: Reports 1.5

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  为解决动物骨骼高度碎片化导致物种鉴定困难、传统形态学方法局限性的问题,研究人员利用基于胶原蛋白指纹图谱的质谱考古学(Zooarchaeology by Mass Spectrometry, ZooMS)技术,对捷克波汉斯科遗址的65块未鉴定骨碎片进行了分析。研究成功识别了53个样本,揭示了家养动物(牛、猪、羊、山羊、马、鸡)与野生动物(鹿、河狸、欧洲野兔)的混合组合,明确了狩猎在大摩拉维亚聚落生计中的补充作用,显著提升了对过去人与动物互动关系的重建能力。

  
想象一下,你是一位考古学家,在中世纪早期大摩拉维亚(Great Moravia)的重要中心——捷克波汉斯科(Pohansko)遗址,面对着成堆的动物骨骼碎片。这些破碎的遗骸本应能揭示古人的饮食结构、经济活动和文化习俗,但由于严重的破碎和风化,许多骨骼碎片已无法通过传统的形态学观察来确定它们来自哪种动物。这个问题长期困扰着考古学家,可能导致对某些物种利用程度的低估,从而扭曲我们对历史图景的理解。幸运的是,一项名为ZooMS(Zooarchaeology by Mass Spectrometry,基于质谱的动物考古学)的生物分子技术带来了转机。这项技术如同给这些沉默的骨头做了一次“蛋白质指纹鉴定”,即使骨骼已严重破碎或老化,也能通过识别其胶原蛋白的独特标记来确定物种。研究人员正是运用这一“侦探工具”,对波汉斯科遗址一批长期无法鉴定的骨碎片进行了分析,试图揭开这片土地上人与动物互动的更多细节,其研究成果发表在《Journal of Archaeological Science: Reports》上。
为开展此项研究,研究人员应用了Zooarchaeology by Mass Spectrometry (ZooMS)这一关键技术方法。具体流程包括:从波汉斯科遗址东北郊区(Severovychodní p?edhradí)的O207和O209两处半地穴式居住遗迹中,选取了65块形态难以鉴定的动物骨碎片作为样本;在洁净实验室条件下取样,并通过显微镜评估骨骼表面的风化与灼烧痕迹;随后采用酸不溶性胶原蛋白提取与胰蛋白酶消化标准流程,制备肽样品;最后利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)进行分析,获取胶原蛋白肽质量指纹图谱,并通过与已知标记物数据库比对以及使用专用软件PAMPA(Protein Analysis by Mass Spectrometry for Ancient Species)进行数据分析,从而鉴定物种。
研究结果
物种鉴定成功率:在分析的65个样本中,有50个样本(76.9%)成功鉴定到具体物种。另有3个样本可鉴定到偶蹄目或绵羊/山羊/鹿的类别,总计53个样本获得有效鉴定。有12个样本因胶原蛋白降解未能产生可识别的质谱图,其中部分样本可见表面裂纹和燃烧痕迹。
鉴定的物种组成:ZooMS成功鉴定出的物种包括家养动物和野生动物。具体有:牛、猪、山羊、绵羊、鸡、马,以及鹿、河狸、欧洲野兔和鲫鱼。其中,牛是最常被鉴定出的物种,占成功鉴定样本的30.8%,其胶原蛋白特征峰谱清晰可辨。
对特定物种发现的讨论:
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    马的发现:在遗址中鉴定出马骨具有重要意义。在中世纪早期的中欧,马通常与精英阶层关联,其肉食消费因文化和宗教禁忌而罕见。马的发现可能暗示其骨骼被用于制作器物,或作为猎犬食物等次要用途。其质谱图显示了马特有的胶原蛋白峰。
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    野生动物与渔业:鹿、野兔和河狸等野生动物的发现,印证了狩猎在当时生计中的补充作用。河狸的发现也证实了其对肉食和皮毛的双重利用。此外,淡水鱼(鲫鱼)的发现与遗址位于洪泛平原的地理位置相符,说明渔业也是食物来源之一。
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    家养动物的主导地位:鉴定结果中家养动物占主导,这与先前基于形态学的研究结果一致,表明畜牧业是主要生计方式。稳定碳(δ13C)和氮(δ15N)同位素分析曾表明,猪肉消费可能更常见于精英阶层。
研究结论与重要意义
本研究表明,ZooMS是分析考古遗址中高度破碎和降解动物遗存的有效工具。通过对波汉斯科遗址65块骨碎片的分析,成功对53块进行了物种鉴定,揭示了家畜(牛、猪、羊、山羊、马、鸡)与野生动物(鹿、河狸、欧洲野兔、鱼)共存的组合。这一结果与波汉斯科遗址先前的动物考古学研究相符,证实了该地居民结合畜牧业、狩猎和渔业的多样化生存策略。
该研究的意义在于:首先,方法学上,它证明了ZooMS在弥补传统形态学方法不足方面的强大能力,能够从无法进行形态鉴定的碎片中提取关键生物信息,显著提高了考古组合的物种鉴定率和分辨率。其次,历史重建上,研究结果更细致地揭示了大摩拉维亚时期波汉斯科居民对动物资源的利用模式。大量家畜骨骼表明畜牧业主导,而野生动物和鱼类的存在则显示了生计的多样性和对本地自然资源的利用。牛和猪的主导地位,以及马、野生动物(可能关联较高社会地位)的出现,为了解当时的社会经济状况和可能的社会分层提供了线索。最后,考古学意义上,这项案例研究展示了生物分子技术如何与考古学问题深度结合,为理解过去的人类与动物互动、生计策略乃至社会文化提供了更坚实、更丰富的证据基础,推动了考古学研究向更精细、更准确的方向发展。
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