Keith Dobney | 人类遗存和动物遗存如何告诉我们过去的食谱和疾病
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发布时间:2019-12-05   动态浏览次数:1970


2019年11月25日下午,英国利物浦大学考古系主任、古人类生态学教授Keith Dobney为师生们带来他访学期间的第二场科技考古前沿讲座:《人类遗存和动物遗存如何告诉我们过去的食谱和疾病》。讲座由科技考古研究院胡耀武教授主持,董宁宁老师担任翻译。


主持人 科技考古研究院胡耀武教授

主讲人 英国利物浦大学考古系主任Keith Dobney教授


一 / 探索古代口腔菌群的变化

牙结石所含菌群的种类及其构成,可以为我们探索古代人类和动物食谱和疾病及其变化打开一扇窗户。


早在1980年代,Dobney教授等学者已对古人类牙结石进行了先锋研究,他们在显微镜下观察溶解后牙结石中的物质,发现了大量花粉、动物毛发、植物纤维、植硅石和不明物质。但囿于技术有限,无法确定这些物质的具体种类和组成。随着近年来现代医学等学科对人体健康和细菌生态系统持续关注,以及古DNA技术的迅猛发展,为古代口腔菌群研究提供了双重支撑,进而取得了喜人的成果。


Dobney教授的团队通过比较现代黑猩猩、尼安德特人、狩猎采集人群、古代农业人群、欧洲中世纪人群和现代人群牙结石样本中的菌群,不仅发现灵长类动物和人类的口腔菌群之间有较为显著的差异,还发现在各历史阶段和地区、不同生计方式和饮食习惯的人群之间,口腔菌群中各菌种的比例也各不相同,由此便可以建立起长时段的饮食进化史:新石器时代开始,人们开始食用以谷物为主的碳水化合物和家养动物,古代农业人群和狩猎采集人群的口腔菌群从而出现了明显的区分;以农业为主要生计方式的欧洲中世纪人群,其口腔菌群和古代农业人群有部分的相似;工业革命以后,现代人的食谱以糖分、脂肪、碳水化合物的高摄入量为特征,大大改变了现代人的口腔菌群,导致了大量疾病的产生。


接着Dobney教授介绍了两个最新研究。第一个研究关注英国维京时期至中世纪晚期的人类牙结石口腔菌群。研究结果指示了两批拥有不同口腔菌群的人群,一组人群的口腔菌群由主要负责消化肉类和乳制品的菌种组成;而另一组人群的牙结石中辨别出了负责消化植物和高纤维食物的菌种。结合骨骼病理的研究成果和考古学背景,研究推测两类菌群可能与不同社会阶层人群摄入特定的食物有关,地位较高的人有机会摄入更多的肉类和乳制品,而社会阶层较低的人群摄入植物性食物偏多。


除了区分摄入食物的种类,口腔菌群或许还有助于区分人群的文化身份


澳大利亚的白种人大多是英国殖民者的后代。Dobney教授的团队分析了19至20世纪来自欧洲(瑞士、德国、英国)和澳大利亚的人类牙结石,发现欧洲人群样本中和澳大利亚人的口腔菌群最为相似的正是英国人,这一研究结果与之前的认识相符。


讲到这里,Dobney教授提示大家,如果可以分析中国考古遗址出土人骨的牙结石菌群,是否能在以“水稻+猪”、或“粟黍+牛羊”或乳制品等为主要食物组合的人群之间做出区分,将会是个有趣的研究课题。


和人类一样,动物遗存的牙结石也能提供食谱的信息。尽管许多家养动物口腔中牙结石的保存情况并不理想,某些食性特殊的牛科动物却是例外。


牛科动物的牙骨质外堆积着黑色的条带状污渍,可能是被磨碎、压实了的植物遗存。于是,于是Dobney教授团队尝试分别从古西伯利亚野牛(现已灭绝)和现代美洲野牛的牙骨质和“牙渍”样本中,提取菌群的信息,结果在这些样本中找到了不仅找到了生活在口腔中菌群,还有来自呼吸道和消化道的细菌。由于牛这类动物的反刍特性,呼吸道和消化道中的菌群因此也进入了研究视野,这为我们探索家养动物的饲养方式提供了参考。


二 / 探索古代人畜共患疾病

及其对今日非洲的影响

接下来,Dobney教授介绍了他参与的“非洲之角”(主要在埃塞俄比亚)人畜健康和疾病研究项目。项目去年刚刚启动,团队成员主要是兽医、流行病学家和政策制定者,他们希望助饱受干旱、战争和人畜共患疾病困扰的“非洲之角”以一臂之力,保证家畜的健康成长和繁殖,从而促进人类的健康水平。


为了提高产肉量和产奶量,饲养员和科学家从外地引进新品种的家畜,但它们因为不适应当地干热的环境,发病率和死亡率很高。为解决这一现代问题,我们必须到过去家畜适应和进化的过程中寻找答案,动物考古因此当仁不让地成为研究的一部分。


关于外来动物(牛和羊)引入非洲的历史尚未得到系统的梳理。一般认为,非洲最主要的两(亚)种牛分别是近东地区驯化的黄牛和印巴地区驯化的瘤牛。由于瘤牛能更好地适应干热气候,人们将瘤牛和黄牛杂交以获得更好的品种。


为了更好理解现代牛羊的健康问题,研究团队综合动物考古、古DNA和流行病学方法,采用了两种前沿的研究手段。


第一种方法聚焦利用当今对现代非洲本土牛类基因组的研究,了解控制疾病免疫力的特定基因,再直接从古代动物遗存中提取古DNA、识别和追踪与环境适应、抗病性、生产力性状有关的关键基因,从而探索这些基因何时、何地出现于哪种牛群中。


第二种方法是直接从考古遗存的古代病原体中获取遗传物质。研究团队采集了来自埃塞俄比亚从南至北4个地区的的45个样品,但动物骨骼中的DNA在高温下很难保存。于是研究团队转而利用动物皮革制成的古代手抄本,从中提取动物的基因信息。现在这一研究正在进行中。


讲座最后,Dobney教授再次强调,科技考古不仅有助于探索人类的历史问题,还能以史为鉴,为当代社会面临的重要问题提供借鉴。

问答讨论环节

Dobney教授与复旦师生合影留念

复旦大学高等学术研究院

复旦大学科技考古研究院

复旦大学文物与博物馆学系

组织 / 董宁宁

文字 / 朱旭初

摄影 / 薛轶宁

排版 / 宋伊琳