上班路上看見修地鐵挖出的一堆淤泥,沒想到裏麵有8000年前的水稻證據
來源:科普中國
發布時間:2024-06-25
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水稻對我們(men) 意義(yi) 重大,它不僅(jin) 喂養(yang) 了現代全球近一半的人口,而且在人類文明發展過程中也起到了至關(guan) 重要的作用。大約在1萬(wan) 年前,東(dong) 西方的古人類差不多同時分別馴化了水稻和麥類,讓東(dong) 西方人類都從(cong) 采集漁獵的原始社會(hui) 向農(nong) 耕社會(hui) 轉變,最後進入了新的文明時代。

大量考古證據表明,長江中下遊流域就是水稻的“故鄉(xiang) ”。例如,在錢塘江流域的上山文化遺址群(距今約11000—8400年)、長江中遊的彭頭山遺址(距今約9000—7800年)以及淮河流域的順山集遺址(距今約8500—7500年)等地,都出土了早於(yu) 8000年的原始馴化水稻的珍貴記錄。

Part.1

傳(chuan) 統考古方式在大大的土地上麵挖呀挖呀挖

傳(chuan) 統的考古工作是通過田野考古發掘來尋找先民生存的遺跡。在田野考古中,考古人員主要以野外調查、地層鑽探和田野挖掘來獲取實物資料——也就是我們(men) 經常在電視上看到的一群考古學家用蹲在坑中揮舞著小鏟子和刷子的形象。迄今為(wei) 止,田野考古已經取得了極大的成果,比如在中國境內(nei) 發現的史前水稻遺存實證遺址已近200處,而且其中還有發現於(yu) 浙江浦陽上山遺址的關(guan) 於(yu) 萬(wan) 年水稻最早種植行為(wei) 的實證。

然而,傳(chuan) 統的考古學在揭示古人生活麵貌時,也麵臨(lin) 著一些難以逾越的限製。首先遇到的問題就是一些遺跡地層可能由於(yu) 歲月久遠而埋藏得過深,超出了傳(chuan) 統考古挖掘技術所能觸及深度的範圍;其次,有時地層的保存狀況並不理想,受自然因素或人為(wei) 活動的影響,導致許多有價(jia) 值的線索難以被發掘。

此外,發掘點的選擇也至關(guan) 重要,如果距離古人活動中心過遠,那麽(me) 即便進行了深入的挖掘,也可能難以找到明顯的生存痕跡。更為(wei) 棘手的是,隨著城市建設的不斷推進,樓房建築和基礎設施的興(xing) 建往往會(hui) 對地下的史前文化遺跡造成破壞或深埋。這不僅(jin) 加大了考古工作的難度,也使得許多原始稻作農(nong) 業(ye) 相關(guan) 的證據可能被遺漏或未被發現。

考古學家們(men) 在三星堆進行田野考古工作 (圖片來源:CCTV新聞截圖)

這些局限性導致了一個(ge) 實際問題,那就是,根據田野考古證據,長江三角洲的原始水稻農(nong) 業(ye) 證據似乎相較其他區域在年代上更為(wei) 滯後。一般來說,科學家們(men) 認為(wei) 對水稻的馴化過程可能與(yu) 曆史的氣候變化過程息息相關(guan) 。

在大約1萬(wan) 年前,寒冷的末次冰期結束,氣候逐漸回暖濕潤,長江三角洲逐漸形成,這為(wei) 長江下遊地區的古代先民提供了廣闊的生存空間和優(you) 越的濕地環境。在長江三角洲以南的浙江寧紹平原,一萬(wan) 年以來經曆了類似的海平麵上升和氣候變遷,促使該地區的水稻在8000年前便踏上了馴化之路。

與(yu) 此同時,盡管北方黃河流域地區的氣候條件相對寒冷,但在同一時期也發現了水稻種植的記錄。令人費解的是,地處錢塘江流域和黃淮地區中間地帶的長江下遊地區,至今尚未發現早於(yu) 8000年的水稻實證報道。

距今8000年前出土水稻遺存的主要考古遺址分布圖(圖片來源:鄧振華)

這不禁讓人產(chan) 生疑問:長江三角洲早期的水稻記錄究竟存在與(yu) 否?如果存在,為(wei) 何其年代會(hui) 晚於(yu) 其他區域?是古人類在這個(ge) 區域中跳過了水稻種植的階段,還是傳(chuan) 統的考古方法未能幸運地發掘到相關(guan) 證據?在傳(chuan) 統考古手段未能獲得相關(guan) 實證之際,環境科技考古的手段無疑能夠發揮巨大的作用。

Part.2

在南京發現8000年前的水稻證據

一次偶然的機會(hui) ,科研人員在日常通勤途中,途經明故宮遺址附近時,無意間觀察到地鐵城建地勘所鑽出的泥土岩芯。這些岩芯呈現出均質細膩的青黑色,且富含有機質,引起了科研人員的濃厚興(xing) 趣。他們(men) 推測,這些泥土岩芯很可能是湖相沉積遺留下來的寶貴樣本。

據史書(shu) 記載,這一帶曾是古燕雀湖的所在地。明朝時期,朱元璋為(wei) 建都而“遷三山、填燕雀”,通過運土填湖的方式,使得這片湖區逐漸轉化為(wei) 陸地。這一曆史記載進一步佐證了科研人員的推測,即這些沉積物確實來自於(yu) 古代的湖泊沉積。

南京明故宮後宰門MGG3鑽孔部分岩芯圖 (圖片來源:舒軍(jun) 武)

湖泊沉積物主要由河流和風力帶來,沉積的速率比較穩定,而且連續性好,其中還會(hui) 攜帶大量花粉等生物指標。而這些生物指標則是我們(men) 揭示古代植被、氣候和環境演變的寶貴線索。

因此,這些沉積物被譽為(wei) 記錄古生態的“地層之書(shu) ”,是科研人員研究古環境的重要材料。其中尤以花粉最為(wei) 重要,花粉作為(wei) 種子植物的雄性繁殖器官,其個(ge) 體(ti) 微小,從(cong) 數微米到200微米不等,需借助顯微鏡方能觀察其形態。花粉數量龐大,且質地堅硬不易腐蝕,因此在沉積物中廣泛分布。

由於(yu) 花粉的形態與(yu) 母體(ti) 植物之間具有良好的對應關(guan) 係,通過分析沉積物中的花粉種類和數量,科研人員能夠較好地重現沉積物形成時周邊的植被特征,並進一步推測當時的氣候與(yu) 環境狀況。通過分析這段偶爾得到的湖泊沉積物樣品,研究人員在沉積物鑽孔距地表16.9米及其以上層位的沉積物中,發現了以一定含量持續存在的水稻型禾本科花粉。

經14C測年分析,這些花粉穩定存在的最早層位為(wei) 距今8200年。在明故宮地區的沉積物中發現水稻型花粉(直徑≥38微米)的證據,極有可能說明南京地區自8200年前便存在持續時間較長的原始水稻種植活動。這一發現不僅(jin) 為(wei) 我們(men) 揭示了南京地區早期農(nong) 業(ye) 活動的曆史,也為(wei) 研究古代氣候和環境變化提供了寶貴的線索。

光學顯微鏡下現生水稻花粉形態(圖片來源:毛禮米)

無獨有偶,在與(yu) 南京明故宮地區隔江相望的南京六合沉積物中,也發現了自8200年前開始便持續存在較長時間的水稻植矽體(ti) 證據。植矽體(ti) 為(wei) 植物在吸收水分過程中,水體(ti) 中可溶性矽質成分在植物細胞內(nei) 或細胞間沉澱形成的矽質顆粒,其個(ge) 體(ti) 大小主要介於(yu) 數微米至200微米之間。

與(yu) 花粉相似,植矽體(ti) 同樣具有指示古植被和古環境的優(you) 秀特性,因而近年來成為(wei) 環境考古中常用的研究手段。這一發現同樣表明,該地區也是自8200年前起便存在較長時間持續稻作行為(wei) 。

南京六合地區沉積物中發現的8200年前的水稻植矽體(ti) (圖片來源:文獻 Zuo X, et al. 2016)

目前已知的南京地區最早的原始農(nong) 業(ye) 相關(guan) 遺址是位於(yu) 鼓樓區的北陰陽營遺址,其年代可追溯到距今約6000年。然而,根據最新發現的水稻型花粉和水稻植矽體(ti) 證據,我們(men) 可以推斷,南京地區的先民至少在8200年前就很可能開始了原始水稻種植的活動。

這一重大發現不僅(jin) 揭示了傳(chuan) 統田野考古難以觸及的重要人類活動信息,更是將長江下遊地區的農(nong) 作活動曆史至少向前推進了約1200年。近年來,在深入探索古代農(nong) 業(ye) 曆史的道路上,科技考古的重要性日益顯現。

借助鑽孔、實驗分析等現代科技手段進行的“另類考古”,不僅(jin) 能夠有效彌補傳(chuan) 統考古在大規模挖掘方麵的局限性,更能廣泛追蹤與(yu) 農(nong) 業(ye) 、環境等相關(guan) 的考古信息。

這種科技新考古與(yu) 傳(chuan) 統考古工作的有機結合,為(wei) 我們(men) 提供了更多的實物證據,進一步完善我們(men) 對史前農(nong) 業(ye) 的認知。通過深入分析這些眼前的證據,我們(men) 能夠“透物見人”,揭示更多關(guan) 於(yu) 古人類生存狀態、農(nong) 業(ye) 活動細節等方麵的曆史圖景,為(wei) 理解我國古代文明的發展脈絡提供更為(wei) 豐(feng) 富和深入的視角。

參考文獻:

[1]Zuo, X., et al., Phytolith and diatom evidence for rice exploitation and environmental changes during the early mid-Holocene in the Yangtze Delta, Quaternary Research (2016), https://dx.doi.org/10.1016/j.yqres.2016.08.001.

[2]Ge, J., et al., Revealing early Neolithic vegetation and environmental changes in the Lower Yangtze Valley, eastern China: Pollen insights, Review of Palaeobotany and Palynology (2024), https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2024.105060.

[3]He, K., et al., Role of dynamic environmental change in sustaining the protracted process of rice domestication in the lower Yangtze River, Quaternary Science Reviews (2020), https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106456.

[4]Tang S, Ding L, Bonjean A P A. Rice production and genetic improvement in China[J]. Cereals in China, 2010, 15.

來源:科學大院

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