《Journal of Archaeological Science: Reports》:Ancient sea turtle (Chelonioidea) ZooMS identifications illuminate species-specific human interactions and long-term populations changes for Cura?ao and Bonaire
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研究人员在库拉索和博内尔岛应用动物考古学质谱分析(ZooMS)对古海龟(Chelonioidea)遗骸进行鉴定,首次在加勒比海地区鉴定出考古蠵龟(Caretta caretta),并首次在库拉索和博内尔开展ZooMS研究。研究识别了历史上人类与绿海龟(Chel
研究人员在库拉索和博内尔岛应用动物考古学质谱分析(ZooMS)对古海龟(Chelonioidea)遗骸进行鉴定,首次在加勒比海地区鉴定出考古蠵龟(Caretta caretta),并首次在库拉索和博内尔开展ZooMS研究。研究识别了历史上人类与绿海龟(Chelonia mydas)、玳瑁(Eretmochelys imbricata)和蠵龟的物种特异性互动,考古数据集与现代数据集显示物种丰度存在差异,表明ZooMS海龟数据具有保护应用价值。
人类与海龟的互动在加勒比海库拉索和博内尔岛具有悠久历史,最早考古证据可追溯至公元前3370–2300年。然而,由于海龟骨骼形态高度相似、碎片化严重,传统动物考古学通常只能将遗骸鉴定至海龟超科(Chelonioidea)或海龟科(Cheloniidae)水平,无法区分物种。这种鉴定限制阻碍了重建过去海龟分类组成和丰度,也限制了高分辨率数据在现代保护中的应用。为克服这一难题,研究人员利用古蛋白质组学领域的动物考古学质谱分析(ZooMS)方法,对来自库拉索和博内尔岛7个考古遗址的87件海龟骨骼进行物种鉴定,旨在揭示过去人类与特定海龟物种的互动模式,并为长期种群变化提供基准。该研究发表在《Journal of Archaeological Science: Reports》。
研究人员开展了以下研究:从库拉索国家考古人类学记忆管理(NAAM)的遗产收藏中选取标本,这些标本由库拉索文化景观项目(CCLP)在2022年采集,涵盖从古印第安时期到荷兰殖民时期的7个遗址。对87件样本进行ZooMS分析,靶向I型胶原蛋白,通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-ToF)获取肽质量指纹图谱(PMF),并与已知海龟物种标记及综合胶原数据库比对。结果成功鉴定了37件海龟遗骸,其中17件为“可靠”物种鉴定(绿海龟8件、蠵龟8件、玳瑁1件),8件为“可能”鉴定(绿海龟5件、蠵龟2件、玳瑁1件)。此外,12件鉴定至超科水平,50件因胶原蛋白保存差而无法鉴定。
研究结论表明,过去库拉索和博内尔岛的人类主要与绿海龟和蠵龟互动,玳瑁较少,棱皮龟(Dermochelys coriacea)未出现。这一模式与现代丰度数据存在差异,反映出人类选择性、自然丰度、行为特征及口味偏好等多重因素。重要意义在于首次在加勒比海通过ZooMS鉴定考古蠵龟,并为该区域的海龟保护提供了深时背景数据。
关键技术方法包括:ZooMS(动物考古学质谱分析)利用I型胶原蛋白的肽质量指纹图谱进行物种鉴定,通过MALDI-ToF质谱仪分析。样本来自库拉索和博内尔的7个考古遗址,由NAAM遗产收藏提供,经CCLP项目采集。实验在英属哥伦比亚大学(UBC)的古代DNA与蛋白质设施(ADαPT)处理,在英国约克大学分析,方法参照Buckley et al. (2009)和Evans et al. (2023)的修改方案。
研究结果如下:
**5.1 Preservation(保存情况)**:通过ZooMS分析,总体蛋白保存成功率为48%,与热带半干旱气候相符。较年轻遗址(如Zuurzak,71%)保存较好,较老遗址(如Sint Michielsberg,0%)保存差。海龟骨骼多松质骨,密度低,易碎片化,导致蛋白降解加速,整件元素(如甲壳边缘、指骨)保存成功率(85%)高于碎片(33%)。
**5.2 Relative abundance(相对丰度)**:通过ZooMS鉴定,绿海龟占52%,蠵龟占40%,玳瑁占8%,棱皮龟未出现。研究人员认为,这一模式反映了自然丰度、人类可见性、捕食行为及口味偏好。绿海龟因食性(喜食海龟草)常进入浅水,易被人类捕获;蠵龟因捕食皇后海螺(Strombus gigas)也常出现在浅水区;玳瑁行为隐秘(如短暂浮出水面、夜间觅食、利用红树林栖息),且其肉可能引起致毒(chelonitoxism)导致人类回避;棱皮龟主要在远洋深水区觅食,仅在博内尔有少量筑巢。
**5.3 Comparison with previous ZooMS results(与先前结果比较)**:与加勒比海其他地区(如佛罗里达、美属维尔京群岛、特克斯和凯科斯群岛、卡里亚库)的ZooMS结果相比,绿海龟高比例和棱皮龟缺失趋势一致,但蠵龟高比例是独特的,可能由于库拉索和博内尔提供了较多的蠵龟筑巢地。玳瑁低比例在其他地区(如佛罗里达、特克斯和凯科斯)也出现,可能与口味或毒性规避有关。
**5.4 Knowledge gaps and conservation implications(知识空白与保护意义)**:研究人员建议未来通过扩大ZooMS样本量、对直接关联材料进行放射性碳测年、开展古DNA(aDNA)分析以验证物种鉴定和个体独立性,以及进行古遗传分析以确认长期遗传连续性,从而增强对海龟种群变化的理解,并为保护政策提供依据。
讨论部分总结了物种丰度模式的成因,包括人类选择性(如口味偏好绿海龟、避免玳瑁和棱皮龟)、自然丰度差异、筑巢地可用性,以及毒性规避。研究结论翻译如下:通过ZooMS分析,研究人员成功鉴定了库拉索和博内尔岛过去人类与绿海龟、蠵龟和玳瑁的长期互动(时间跨度公元1040–1765年),尽管保存条件不利。高绿海龟鉴定率归因于自然高丰度、对人类高可见性、全年可获取性及人类口味偏好;高蠵龟鉴定率是加勒比海考古学的首次发现,归因于高可见性、低猎物回避行为及丰富的筑巢地;低玳瑁和棱皮龟鉴定率反映了文化因素(口味不佳、毒性)和自然因素(低可见性、筑巢地有限)。与先前加勒比ZooMS结果的比较表明,绿海龟高比例和棱皮龟缺失是普遍趋势,而蠵龟和玳瑁比例的差异可能由地理变异驱动。进一步分析(如古DNA和更大规模ZooMS)可验证物种丰富度、个体独立性并提供遗传连续性证据,从而增强对过去人类-海龟互动模式的理解。