• 设为首页
  • 加入收藏
  • 手机版
  • 会员登录
    用户名:   密码:   会员注册

雕龙碑遗址出土器物残留淀粉粒分析

2017-11-21 14:47:00 来源:考古汇

摘要: 农作物是人类社会赖以维持、发展的重要物质基础。不同植物的淀粉粒在形态、类型、大小、层纹和脐点等方面有不同的特征

 

农作物是人类社会赖以维持、发展的重要物质基础。不同植物的淀粉粒在形态、类型、大小、层纹和脐点等方面有不同的特征,根据淀粉粒的形态特征可以进行植物种属的鉴定。这样,分析人工制品上的农作物残留特别是淀粉粒,有可能获得古代人类生存活动的相关信息。对出土器物和遗址内沉积物所残留的淀粉粒进行分析,根据其分类学特征,至少可获得五个方面的信息,即器物功能、生存模式、植物利用、食物加工和气候环境等[1]。

      

淀粉粒由直链淀粉和支链淀粉通过氢键链接而成。在正交偏光显微镜下,它将呈现消光十字。淀粉粒一旦受热膨胀,其消光十字会部分或者完全丢失。当淀粉粒完全失去消光十字特性后,将无法在正交偏光显微镜下准确地加以鉴定。而刚果红可以对受到破坏的淀粉粒进行染色,根据其受到破坏(这里所谓的破坏主要缘自物理加工或烹煮加热等)的方式和程度的不同,在正交偏光显微镜下将呈现不同的特征,即未被破坏的淀粉粒不染色;由物理加工导致的破坏程度较浅时,在透射光下,染色后的淀粉粒呈淡红色,而在正交偏光下仍保留消光十字;由物理加工或部分糊化导致的破坏程度较深时,在透射光下,染色后的淀粉粒呈较深红色,而在正交偏光下,尚保留有修正的消光十字;完全糊化时,在透射光下,染色后的淀粉粒呈深红色,而在正交偏光下,将失去消光十字,常有明亮的金色或者橙红色光亮[2]。因而,利用此方法可以判断器物残留淀粉粒的状态,了解先民对相关植物的机械加工和烹饪活动,从而增强对器物功能的认识。

    

雕龙碑遗址位于湖北省北部随枣走廊地区,距今5000年左右,出土了大量的石器和陶器,并发现了以稻和粟为主的农业遗存。由于它位于南北文化的交汇地带,因而对研究当时的南北文化交流有着十分重要的意义[3]。为了解该遗址先民对植物的利用状况,我们从该遗址选取了出土的新石器时代器物,如石杆、石磨盘、陶研磨棒和陶刻槽盆残片等,进行了淀粉粒的提取和分析。


2.jpg

        

一、样品与实验


(一)样品概况


从该遗址出土的新石器时代器物中选取石杆、石磨盘各2件,其他遗址中罕见的陶研磨棒2件,以及同一刻槽盆的残片3块(表一)。



(二)样品提取


石器残留淀粉粒的提取


样品的提取主要参照詹纳·拉姆(Jenna Lamb)等[4]和琳达·派瑞(Linda Perry ) [5]的方法。具体步骤如下:将40微升的蒸馏水滴到石器表面较粗糙和有缝隙的地方,用吸液管的尖端进行搅动;再用吸液管吸出悬浮的残留物,放到载玻片上;将上述步骤重复一次;然后,使载玻片自然阴干。


再将石器超声清洗5分钟;然后,将溶液转移至离心管中,以每分钟1000转的速率离心5分钟;吸出上部浮液,再离心5分钟,直至仅有少量物质残留;最终的沉淀转移至载玻片上,并使其自然阴干。

    

对阴干后的载玻片加盖片,并在盖片的四角涂少量加拿大树脂,使其固定;将40微升的刚果红溶液(1毫克/毫升,PH值为7)滴到盖片边缘,静置15分钟;将20微升的1摩尔氯化钠溶液滴到盖片的边缘,同时在盖片的另一边放置一张滤纸,引导氯化钠溶液穿过整个残留物部分,以清除刚果红溶液和多余的染色;用加拿大树脂密封盖片的边缘;在光学显微镜下进行观察。

   

     2.陶器残留淀粉粒的提取


样品的提取程序主要参照霍尔科斯(M . Horrocks)等[6]的方法,具体方法如下:用金属刀片将研磨棒磨面缝隙中和刻槽盆内壁槽内的残留物刮出,放入烧杯中;加去离子水将样品转移到12毫升的离心管中;以每分钟2000转的速率离心4分钟,倾倒上部浮液;每个离心管中加入12毫升5%的碳酸氢钠,用玻璃棒充分搅动样品,静置几小时,其间不时用玻璃棒搅动;配置比重1.8的重液;以每分钟2000转的速率离心4分钟,倾倒上部浮液;加去离子水清洗,再以每分钟2000转的速率离心4分钟,倾倒上部浮液,不断重复此步骤直至表面浮液清澈;加入重液,充分搅动,以每分钟1500转的速率离心3分钟;吸取表面浮液至新试管中;再次重复上述两个步骤;向新试管中加去离子水稀释,离心,回收重液;所得的提取物再用去离子水清洗、离心2一3次;然后再用无水酒精清洗,离心甩干,侯其自然晾干后转移至载玻片上进行刚果红染色(步骤同石制工具);在光学显微镜下进行观察。


     3.模拟实验


选取小米作为模拟实验的样品,对其分别进行了研磨和烹煮处理,将其和自然状态的小米一起,制载片,进行刚果红染色(步骤同石器残留淀粉粒),在光学显微镜下进行观察。观察的结果和詹纳·拉姆(Jenna Lamb)等的结论基本一致。

    

     4.实验室污染判断


为了判断实验室中进行的淀粉粒提取过程是否存在污染,将未加任何样品的蒸馏水按照上面石器、陶器残留淀粉粒的提取程序处理,制出空白载片,进行刚果红染色,并在光学显微镜下进行观察。从观察结果来看实验室处理未带来污染。


二、结果与讨论


上述样品虽然在出土后均经过清洗,且器物埋藏环境的土壤已无法获取,但本文主要利用刚果红染色法判断器物残留淀粉粒的状态,并不进行淀粉粒含量的定量分析和其种属的定性分析,因而对分析结果影响不大。


观察表明,在分析的每件器物上均发现有残留的淀粉粒(见表一)。分析的器物中,除1件石杵(T2216②B:1)外,其他均发现有着色的淀粉粒并在正交偏光下仍保留有消光十字(图一至图五)。根据詹纳·拉姆(Jenna Lamb)等的研究[7]的模拟实验,这些淀粉粒应该受过机械加工,因而对应的器物应该用于植物加工。石磨盘和石杵器时代比较常见的器物,从民族学和古代文献看,其功能确定,就是谷物加工工具[8]。刚果红染色法分析出土器物的残留淀粉粒可有效说明器物的用途。

    

刻槽盆曾被称为擂钵,对其功能的讨论主要有两种观点:一种认为是澄滤器,先在其内酿酒,待发酵后再把酒过滤出来;一种认为是研磨器。宋兆麟先生结合民族学资料研究后指出,史前时期,它主要用于加工富含淀粉的芋薯类植物[9]。此次分析的3块刻槽盆残片上,除发现有经历机械加工的淀粉粒外,还发现有大量极细小、未受破坏的淀粉粒(图六),直径多小于5微米;由于对比标本有限,暂时还不能作出准确的种属判定,但认定这件刻槽盆为研磨器,应无异议。特别需要指出的是,在这些刻槽盆残片上还发现有一些着色淀粉粒,它们在正交偏光下呈明亮的红色,但完全失去了消光十字(图七),结合在透射光下的着色情况(图八),它们应该为受过烹煮的淀粉粒[10]。该器物曾加工或装盛烹煮过植物,从而说明史前的刻槽盆有着多种用途。

    

陶制研磨棒比较罕见,其用途也不清楚。在分析的2件样品上均发现有加工过和未受破坏的淀粉粒,这表明它是一种植物加工工具。同时,相比刻槽盆上残留的完整淀粉粒,陶研磨棒上的淀粉粒粒径明显较大,这说明两种器物加工的应是不同的植物。由于分析的陶研磨棒和刻槽盆来自不同的遗迹,二者应不是配套器物,因此加工植物不同也很正常。但这表明淀粉粒的粒径分析可用于判断植物加工工具是否为配套工具。


结论

    

通过对雕龙碑遗址出土的石杵、磨盘、研磨棒以及陶刻槽盆等器物进行的残留淀粉粒提取,并用刚果红染色法分析淀粉粒的加工状态,可以得到以下结论。

    

1.大多数器物上均发现有加工过的淀粉粒,表明对应器物应为植物加工工具。

    

2.通过对刻槽盆残片残留淀粉粒的分析表明,其为一种研磨器。它曾加工或装盛烹煮过植物,说明该刻槽盆的使用具有多样性。

    

3.在比较罕见的陶研磨棒上发现有加工过的和未受破坏的淀粉粒,证实其为一种植物加工工具。

    

4.运用刚果红染色法对出土器物残留的淀粉粒开展分析,将有助于深入了解出土器物的功能和用途。

    

附记:感谢中国科学院研究生院人文学院科技史与科技考古系郭怡在取样上给予的帮助和建议。

声明:文章仅代表作者观点,与福宁宝库无关。如有疑问请与主编信箱联系:fnbaoku@163.com
热门资讯IMAGE
谁决定了纸币价值
精品导购GUIDE
邮票中的香港记忆