应用古人骨的元素、同位素分析研究其食物结构.pdfVIP

第 22卷 第 1期 2003年 2月 人 类 学 学 报 ACTA ANTHROP0LOGICA SINICA Vo1．22．No．1 Feb．，2003 综 述 应用古人骨的元素、同位素 分析研究其食物结构 张雪莲 (中 国社会科 学 院考古研 究所 ，北京 100710) 摘要-本文从原理和方法上对 目前由人骨元素、同位素分析研究古人类食物结构的三个主要方面，即骨胶 原碳十三、氮十五的分析 ，微量元素锶、钡分析以及同位素锶、铅的分析逐一做了介绍。在此基础上结合 自 己的工作将国内该研究领域中有关的研究现状和主要研究成果 ，特别是获得的新进展做了回顾和总结。 关键词 ：古人类食物结构 ；碳十三 ；氮十五 ；微量元素锶、钡 ；同位素锶 中图法 分类 号 ：Q983．3 文献标 识码 ：A 文章 编号 ：1000—3193(2003)01—0075—10 古人类食物结构研究 目前 正受到越来 越多 的关 注 。人 类吃什 么东西 ，一 方 面反映 的是 文化 因素 ，另一方面则与 当地的地理环境 ，气 候条件 、植被状况 等 自然 因素有关 ，同时也反 映 了当时的社会经济状况、生产力发展水平等。因而古人类食物结构研究已成为人类学、考古 学研究必不可少 的内容 ，它对于重建古环境 、再现人类 的历史 无疑都是非常重要 的。 古人类食物结构分析所涉及的研究对象主要可以分为两个方面：被研究的主体——人 类本身，一般是人类骨骼 ，包括牙齿遗存 ，和所食用的对象 ，一般是人类遗迹中发现的植物 、 动物的遗存以及与之相关的出土器物比如生活用具如炊器、饮食器等，生产工具如农耕器 具、采集 、狩猎器具等，其它器物如用于祭祀的器物等等。根据所研究的对象相应有不同的 方法，如应用孢粉分析 ，动物骨骼鉴定等方法对植物、动物遗存分析研究 ，鉴别其类别 、种属． 以推断其植物、动物的食用情况 ；应用痕量分析方法对炊器、饮食器等器物 中发现的残留物 进行分析研 究 ，由其成分推断其食物 构成 ；对生产 工具 的用途进 行分 析 ，比如通 过对早期 石 质打制工具上砍砸、切割等痕迹的研究，以获取所加工或收获物的有关信息判断所食食物 ； 对出土其它相关器物的研究，探讨其饮食状况等等。对于人骨的研究是通过对人骨中所含 有的组分、元素等进行分析 ，以得到与之相关的食物种类信息。本文将要介绍的即为后一种 研究 ：通过应用科技手段结合考古发掘研究对出土人骨进行元素、同位素分析。研究结果表 明 ，作为古人类食物结构研究的一种分析手段 ，该研究正在显示 出越来越重要 的作用 。 人骨元素分 析主要包括 这样几个 内容 ：骨胶原碳 十三 ，氮十五的分析 ；同位素锶 、铅 的分 析；微量元素锶、钡等与钙的分析。 收稿 日期 ：2002—09—02； 定稿 日期 ：2002．10．23 作者简介：张雪莲(1957一)，女 ，中国社会科学院考古研究所博士 ，从事科技考古 、碳十四年代学研究。 · 76 · 人 类 学 学 报 22卷 1 骨胶原碳十三 、氮十五 的分析 骨胶原 中可分 析 的稳 定 同位 素 比较 多 ，但 较 常用 的且 比较 成 熟 的是碳 十 三 (”C)、氮 十五 ( N)这两种 。 ”c和 N分别是 c和 N的稳定 同位 素 ，它们 在生 物体 中 的含量 通常 分别用 其 与一种 标 准物质的比较值来表示。”c的比较标准一般选择产地为美国卡罗来(Caroline)南部 白垩纪 庇地层 中的箭石 (Cretaceous Belemnite，Belemnitela Americana)，称 为 PDB标准 (Peedee Belemni— te Chicago Limestone Standard)。而 N的比较标 准一般为大气 。其符号与表 达式分别为 ： 6”C ： {[(”C／ C)sample一(”C／ C)standard]，(”C／ C)standard}X l 000％~ 6 N ： {[( N／“N)sample一( N／“N)standard]／( N／“N)standard}X 1 000％D 生物体 中 6”c和 6 N的变化在 于同位素的分馏效应 。所谓 同位素 分馏效应是指化学性 质相同而原子质量不同的同位素在参与各种化学或生理变化过程 中，由于活泼程度不同使 反应前后的同位素组成发生变化。 这两种同位素研究中最先出现的是有关”c的分析。早在 60年代 ，跟着光合作用途径研 究 的结果 ，”C分析的研 究也在逐步展开 。 科学研究发现 ，植物在最初生 成时 ，由于其 光合作 用 的途径不 同 ，而导致 了最 初产物 的 不 同。而不 同的最初 产物的植物又具有彼此不 同的6”c值。 到 目前为止 ，