【考古文博公開課】科技考古學概論 西北大學（已附整合版配套課件） P35 - [13.1.3]--第三節骨化學研究

各位同學 前面我們講了人骨的研究 那麼人骨在考古研究當中 它是一個非常重要的研究對象 它含有很多的信息 正如我們前面陳亮教授講的 體制人類學的研究 還有骨病理的研究 這可以揭示很多的古代人類的相關信息 那除了這些科技的研究人骨以外 還有沒有其他的方法來進行研究呢 還有 這節課我們就給大家講說 利用其他的科學方法來研究古代的人骨 就是我今天要講的古化學與古代的DNA研究 首先我們看一下什麼是古化學研究 那麼古化學研究 我從這幾個方面來給大家做一個介紹 首先是什麼是古化學分析 還有古化學與嗆鈴回首的提取 同位素的測試 以及古化學分析 在古代人類遺骸研究中的一個應用的情況 給大家做一個介紹 古化學分析 它分析的對象就是咱們人類 咱們考古遺址出土的這種人類遺骸 比如說咱們的骨骼 咱們的牙齒 就是人體的遺骸 那分析遺骸當中的什麼東西呢 主要是通過出土人類遺骸 它的化學組成 來瞭解古代先民 它的食譜結構 還有它的潛移特徵 進而可以探討古代先民的飲食習慣 與古化有關的飲食習慣 他的生活經濟形態 以及他們之間的社會的文化的交流 人羣的交流等等這些信息 所以說目前的古化學分析 在國際科技考古學界 也是一個非常熱門的研究領域 也算一個前沿的學科 前沿的研究內容 那麼古化學是研究人骨當中的化學組成 目前來說 我覺得主要是從兩方面 就是一個同位素 一個是化元素 而這種最多的 或者最比較成熟的主要是同位素 所以說我重點給大家介紹同位素 在人骨古化研究中的應用 那麼什麼同位素呢 大家都知道 同位素是幾乎相同的質子素 種子素 不同的元素的統稱 叫同位素 那麼同位素 與人類的實行有關係的 主要是什麼呢 首先看一下碳同位素 碳呢 大家知道 它有三種同位素 碳十二 碳十三 碳十四 那麼碳十四呢 主要是呢 咱們前面講的 毫無測量當中用的 放射性碳十四測量的一個 用的這樣的一個同位素來進行測量 那麼碳十二 碳十三呢 它是一個穩定同位素 它反映的是什麼呢 它可以反映植物的一些變化情況 那麼碳同位素呢 主要反映的是什麼呢 植物性的食物來源 比如咱們喫的水稻呀 玉米呀 樹樹呀 等等 這些都是以碳同位素有關係的 我們知道呢 植物都要利用碳 利用什麼呢 經過光合作用 把空氣中的二氧化碳固定下來 轉變成有機物質 存儲在植物體內 由於不同的植物 它在固定二氧化碳的途徑過程當中 它又不同 它的光合作用的途徑不一樣 所以說又有不同的類型 有一些植物呢 它能夠把空氣中的二氧化碳 轉變成有機物質 但是這個有機物質呢 第一個有機物質 它是一個三碳物質 三碳的有機物質 所以說呢 這種物質的光合作用的類型呢 我們把它叫做碳三途徑 也就是說呢 植物固定空氣中的二氧化碳 它的第一個化合物 是三碳的一個有機物質 所以我們把它叫做碳三途徑 還有一些植物呢 它是把空氣中的二氧化碳 轉化成 第一個有機物質呢 是四碳 有四個碳的有機物質 我們把它叫做碳四途徑 碳四途徑 還有一些植物呢 我們叫做CM途徑 比如說它呢 它們的固定的這個有機物質呢 不同於碳四 在我們的這個古化研究當中呢 對CM途徑呢 或者叫錦連酸帶途徑呢 咱們用的比較少 主要呢 與咱們古化學有關係的 主要反映的植物呢 或者與人類有關係的植物呢 主要是一些農作物 比如說 以碳三途徑進行的 水稻 小麥 這一類的植物 以像玉米 高粱 小米 甘蔗 這一類呢 是以碳三途徑的 碳四途徑的一種植物類型 植物類型 那我們就可以呢 根據光合類型 把一些動物呢 分成不同的 這種代表性的動物 來進行分類 那麼我們知道呢 大氣中的碳呢 它的這個 碳同位素比值 主要碳十二 和碳十三比碳十二 它們呢 比例大約是 負的千分之七 那麼大氣中的碳 經過 轉化成二氧化碳以後 經過光合作用 進入到植物體內 如果 以碳三途徑 來進行固定二氧化碳的話 那麼碳三植物的這個 固定二氧化碳以後呢 它的這個碳同位素比值呢 平均值呢 大約變成了負的 千分之二十六點五 而碳四途徑呢 它呢 這時候的 碳同位素比值呢 變成了負的 千分之十二點五 可以看到碳三碳四植物 由於光合途徑都不一樣 那麼在這個 形成的 這個碳同位素比值 也就不一樣 比值不一樣 那麼這個碳三碳四途徑的植物 如果被 屍草類的動物喫了 比如說 經常與碳三植物 經常以這個 碳三植物為食的 這種屍草類動物 那麼在它的體內呢 所含有的碳同位素呢 就反映了 它所碳三植物的 這個碳同位素 所以它們之間呢 有一個累積 就是分流過程 但是呢 它的支持值呢 其實反映是碳三植物的 碳同位素比值 如果經常以碳四植物為食的 這些屍草類動物呢 那麼它的體內所積累的 碳同位素比值呢 主要是反映了 碳四植物的特徵 那在場的追溯 比如說 食物類動物 包括我們人在內 如果我們喫了碳三植物 或者經常喫碳三類植物的動物 那麼在咱們人體內 就積聚了什麼呢 碳同位素比值呢 主要是反映的是什麼呢 碳三植物類型 如果這個動物 或者這個人 或者人類 經常喫碳四類植物 或者說喫一些 喫碳四類植物的動物為食的話 那麼它的體內所反映的 碳同位素比值呢 應該是碳四植物的特徵 因此呢 我們就可以根據 咱們人骨當中 所沉積的碳同位素比值呢 來追溯這個人 他的喫的植物性食物 主要是以碳三植物為主 還是以碳四植物為主 碳呢 主要反映的是 植物性的一個食物來源 那麼呢 第二個同位素呢 與人類的實行有關係是什麼呢 就是碳同位素 碳呢 我們知道 大氣中呢 含有很多的氮氣 那麼這個氮氣呢 這個氮元素 也是組成我們人體蛋白質 或者動物蛋白質的一個 必不可少的元素 所以這個碳同位素呢 主要反映的是 咱們人體 或者高級動物呀 它們所攝取的肉食來源 肉食來源 你比如說它們喫的這個 喫的這個豬肉呀 牛肉呀 羊肉等等 它反映了這些肉類的一個攝取情況 那麼同樣的 大氣中的碳的同位素呢 按照碳呢 有碳十四 碳十五 那麼它的比值呢 在大氣當中呢 是千分之零 千分之零 而對於這個碳同位素呢 主要以在動物體內 但是在植物體內呢 也有 雖然有 但是含量是比較低的 你比如說 在咱們見的這個大豆 豆荷植物 那麼豆荷植物當中呢 它也經常固定 大家知道呀 這個根溜菌它會固定蛋 那麼固定蛋以後呢 它形成的這個碳同位素比呢 是比較低的 接近百分之零 千分之零 那麼經常喫豆荷植物的動物 或者經常喫豆荷植物 或者是喫豆荷植物的動物 為食的這種 肉食的動物來說呢 它含的這個碳同位素呢 它應該含的是豆荷植物 如果 對於一些非豆荷植物 你比如說咱們的這些動物類 比如說肉類的 那麼呢 它的碳同位素呢 大約是在千分之二到千分之四 那麼呢 如果經常以 只肉類為食的 這些食肉類動物 或者是咱們人類 那麼它體內所沉積的碳同位素呢 就反映了它對動物 這個蛋白質的 一個攝取情況 攝取情況 直到呢 它是以肉類呢 以多還是少呢 來進行一個判別 是多還是少進行判別 那麼如何來進行 判斷人類這個 以植物為食物為主 還是以動物為食物為主呢 前面呢 咱們有 很多人做了一些技術工作 大家可以看到呢 這一張表 經常呢 我們是把蛋同位素和碳同位素呢 結合在一起進行分析 那麼橫坐表呢 是碳同位素 可以看到呢 不同的植物類型 可以看到 它們這個蛋同位素比例呢 還是分別是比較明顯的 你比如說是碳三植物 主要分佈在千分之二十六點 平均呢 在千分之二十六點五左右 負的千分之二十六點五左右 而碳四類呢 它呢 是負的七點五左右 七點五左右 這樣呢 可以把這個植物類型呢 分開了 那麼蛋同位素呢 可以看到呢 像一些植物類的 不能碳三植物也好 碳四植物也好 那麼它的蛋同位素比例呢 都是非常低的 都是低的 所以說呢 蛋同位素呢 主要反映是一種肉食性的來源 那麼對肉食性來源呢 可以看到呢 它們蛋同位素呢 也是不大一樣的 你像海產的貝類 海產的魚類 還有海獸大型的魚類 它們這個蛋同位素的含量呢 這個比值的含量 比值呢 也是有點差異的 所以說呢 我們就根據這個 碳同位素 就可以區分 古代的人類 他以碳三植物為主 還是以碳四植物為主 根據蛋同位素比值 就可以推論呢 這個人呢 是以喫肉為主 還是以喫植物為主 植物為主 這呢 可以通過這兩種方式 這兩同位素呢 來進行一個判別 再來呢 就是一個同位素呢 與咱們人物研究 非常密切相關的 就是磁同位素 那磁同位素呢 也是近幾十年吧 逐漸發展起來 發展比較迅速的 一個同位素 那麼磁同位素呢 它主要反映的是 這個古代的人類的 一個遷徙性 遷徙性 為什麼這麼說呢 磁呢 我們知道 它在自然界當中呢 有四種同位素 但是呢 它們呢 有一個磁同位素的比值呢 由於地質的 地質的這個形成原因不一樣 所以說呢 在這個地質上 它形成了 不同區域內啊 形成不同的這個 磁同位素比值 因此呢 它就可以用來判別 它的這一個 不同的區域特徵 那麼我們如何來 那麼磁同位素呢 如何來進行判別 古代人類遷徙呢 我們現在可以這麼來說 那麼生活在 某一區域內的 這個人羣 如果經常生活在這裡 出生在這裡 那麼呢 這個人 他就會帶有當地的 因為他經常喫當地的植物呀 當地的飲水呀 就會有帶有 就把當地的磁同位素 特徵呢 沉積在他的人口當中 那麼會分為幾種情況呢 我們怎麼來進行 研究人類遷徙呢 這裡呢 可以分為這樣幾種情況 第一種情況 就這個人呀 他的 磁同位素特徵 這裡需要說明一下 牙齒中的磁同位素 尤其是咱們 這種舊齒當中的磁同位素 主要反映的是它 出生地的一個特徵 因為這個 舊齒啊 它長了以後呢 就是生長了以後呢 它就基本上 它在幼兒期 一般呢 它不會再變化 所以說這個牙齒當中呢 主要反映的是它 出生地的一個 磁同位素特徵 而咱們骨骼當中的 磁同位素呢 主要反映的是 它成長 成人以後 在某一地區內 生長了一個成長期的 一個磁同位素特徵 那這樣呢 我們就給了隱去分 如果 這個人的 牙齒 骨骼 和當地的磁同位素 一致 那我們說明什麼呢 說明這個人 是在這裡 土生土長 這是第一種情況 第二種情況是什麼呢 這個人的 牙齒的同位素 和當地的磁同位素相同 但是骨骼 和當地的磁同位素不一樣 那這說明是什麼呢 說明這個人呀 在這個當地出生 但是呢 他沒有在當地生長 他可能在出生以後 很小的時候呢 被父母帶到其他地方去了 生活了幾十年以後 一老歸根 或者死後呢 又遷移到 遷移到他的出生地 可能發生了這樣的一個 遷移過程 這是第二種情況 就是牙齒 和當地的磁同位素一樣 就說明人出生在當地 但是骨骼的同位素呢 和當地不一樣 就說明這個人呢 在外地生活著 死後呢 又遷回來 或者埋入了當地 這是第二種情況 第三種情況呢 也就是說 這個人的骨骼中的磁同位素 和當地的磁同位素一致 就說明瞭這個人呢 是在當地生活 也埋入 死後也埋在這裡 但是他的牙齒的磁同位素 和當地的磁同位素不一樣 那就說明什麼情況呢 這個人出生在外地 然後呢 從外地出生以後 遷移到當地進行生活 死後呢埋在這裡 這是第三種情況 第四種情況是什麼呢 就這個人啊 他的牙齒 骨骼的磁同位素一致 但是和當地的磁同位素不一樣 就說明什麼情況呢 這個人啊 出生生長都不是本地人 也不是出生在這個地方 他也不是在成長在這個地方 他可能是什麼呢 在這呢只是短期的停留 停留了 然後呢死了埋在這裡 或者說呢 這個人死後呢 被遷移到這裡 遷移到這裡 這是第四種情況 第五種情況是什麼呢 牙齒 骨骼 和當地的磁同位素都不一樣 都不一樣 那就說明這個人呢 這個人活動範圍比較大 就說明他出生不是在當地 生活也不是在當地 而是這個人呢 有可能是在某其他地方出生 然後呢又遷徙到了某一個地方 在他死後 或者是 在他快要死的時候 來到了當地 在當地停留了很短暫的時間 死後呢埋入了當地 因此呢 我們可以通過這種五種情況呢 來進行判別 這個人呢 他的出生 生長 和死亡以後 他們這個地方呢 有沒有發生這樣的一個遷移 有沒有這樣的遷移 所以說呢 它能夠反映了 咱們對人類的一個遷移特徵 遷移特徵 那麼這個碳氮同位素 和磁同位素 主要從哪裡來提取的呢 那麼碳氮同位素呢 主要是從咱們的這個骨骼當中的骨膠原來進行提取的 骨膠原來進行提取的 而在這裡面呢 磁同位素呢 主要通過這個骨骼當中的 就是長磷匯石 就是從無機物中來提取的 那由於呢 它研究的對象呢 主要是通過這個人骨當中來進行提取的 在這裡面啊 就要進行說明一下 我們在選取這古代標本樣品的時候呢 要注意它的一個保存情況 還要注意它的污染情況 那保存情況來說呢 就是保存越好的 這個顯染 它裡面受到的污染比較少 污染比較少 那對我們分析來說呢 結果呢就比較可靠一些 你像咱們看到這第一個這樣的人骨 很多這個 如果埋葬環境不太好的話 骨骼呢 經常變得疏鬆 變得疏鬆了 像這樣的骨骼呢 可以說呢 分析呢 是比較困難的 比較困難的 而這個後面呢 可以看到呢 可以看到上面還有一塊骨質部分 說明呢這個骨頭呢保存比較好 那保存比較好呢 那對我們無論是從這骨化業分析 這個骨膠原分析也好 骨膠原器具也好 還有槍林會師的分析和器具也好 它是比較可靠的 所以告訴大家呢 在取樣的時候呢 選取樣本的時候呢 盡量挑選保存狀態比較好的 一般來說呢 咱們取樣比較多的呢 都是骨骨 因為骨骨呢 它有一個比較粗壯 保存狀態比較好 再來就是牙齒 一般來說呢 牙齒呢 這個保存狀況都相對較好 因為牙齒呢 它這個物積質比較多 所以說呢 它容易保存下來 首先我們看一下骨膠原的器具 骨膠原呢 它是人骨當中的一種骨膠原蛋白 它是一個有機質的 那麼在處理過程當中呢 要把這個 就相當於把這個有機質去出來 把無機質呢 去除掉 那麼在這裡面 就經過這樣的一些步驟 因為骨骼出來以後呢 它獲得或少的 都會受到環境的這種侵蝕 變成了疏鬆的結構 那麼疏鬆的骨質呢 我們經過打磨 把表面的這種疏鬆的 或者污染的部分呢 把它去除掉 然後呢進行粉碎 篩選收集呢 一定力度的這種骨骼骨粉 然後骨粉呢 經過浸泡 在這裡面呢 要經過不同的酸鹼來進行浸泡 那麼酸和鹼呢 酸主要呢 是以這個鹽酸 就是氯化鹼為主 鹽酸為主 那麼鹽酸濃度呢 一開始呢 濃度調高一點 可以達到0.1 哇沒事 到後面呢 就是你後面還 這個趁濃縮的時候呢 可能更低一點 明膠化的時候呢 可能更低一點 鹼呢 一般用的是鉛化呢 一般用的0.125 哇沒事呢 這個鉛化呢 來進行去除這種無機質 那麼這一個 把無機質去除以後呢 就把骨骼鹽呢 提取出來 那麼提取出來呢 要進行明膠化 明膠化以後 就是在這個空箱當中 在90度的溫度下呢 進行明膠化 然後呢 第二天呢 就大約經過20小時 趁熱過濾 然後呢 再進行濃縮 濃縮以後 我們必須用冷凍乾燥 咱們呢 不能進行蒸乾 因為有機質呢 你在這個蒸發 如果你高溫蒸發呢 它可能就分解了 所以說呢 需要一個冷凍乾燥 我們用的是冷凍乾燥機 就在低溫下 使這個水 就是骨骼鹽當中的這個水分呀 以升滑的方式呢 來去失去 以升滑的方式去失去 這呢 就是我們提取出來的骨骼鹽 可以看到呢 它大約是一個 就像這個海綿體 白色的海綿狀的 這樣的一個骨骼鹽物質 那麼這骨骼鹽提取出來以後呢 我們就可以送入到這個 實驗室來進行 同位素的測定 那麼羌陵灰石 就四同位素呢 主要提取羌陵灰石 那麼羌陵灰石呢 它要經過這個污染的去除 它要經過有機質的去除 經過這個次氯酸鈉的熔液的浸泡 醋酸的浸泡 主要呢出去裡面的有機質部分 讓這個羌陵灰石呢 保留下來 同樣的呢 它要進行冷乾燥 這呢就是我們 製製出來的羌陵灰石粉末 羌陵灰石粉末 那麼製製出來以後呢 我們就可以送到這個 像這個同位素測試儀器上面呢 將它進行溶解 進行溶解 來進行分離測量 裡面的同位素 那同位素的測試呢 對碳碳同位素呢 就是我們要分析 古代人類這個碳碳同位素呢 分為兩步 第一步呢 要進行測定它的一個 碳碳同位素的含量 那麼碳碳同位素的含量啊 主要用這個元素分離儀 因為碳碳同位素含量的測定呢 其實也是為了判別 咱們這骨骼呢 是否被污染 因為有的樣 人骨樣品啊 你在這個碳碳同位素測定的時候 有的含量非常低 非常低 就說明瞭這個 人骨保存狀況不好 已經受到嚴重污染了 另外呢 碳碳同位素的分析 這個分析儀呢 我們一般用的是 本金同位素的氣體質譜儀 這呢是我在中科院院 黃土研究室 所使用的一個儀 曾經做過的工作 用的一些儀器設備 那麼四同位素呢 早期呢 咱們用的比較多的 就是這個熱電離子譜 後來呢 人們呢 也有不斷地學著 學者呢利用這個 多接收等離子質譜儀 來進行測定四同位素 這兩種方法呢 現在呢 都在使用 後面呢 我會講一下呢 我自己做的工作 把這兩種方法進行一個對比 那麼接下來呢 我就給大家介紹呢 古化業分析 在咱們古代人類 醫學研究中的一個應用情況 真的是 這兩個工作 第一個呢是 在做的是陝西奮祥 孫家南投 墓地出土 秦鮮明人骨樣品的 碳13和碳15的一個同位素比值 右邊呢 是新疆哈密 巴里昆東黑溝遺址 遊牧鮮明 人骨樣品的碳碳同位素的三點頭 我們來可以對比看一下 首先我們看一下這個 陝西奮祥孫家南投 秦人 秦墓 出土的這些鮮明人 他的一個碳碳同位素的一個 墓墓情況 我們可以看到呢 他的這個碳同位素比值呀 基本上呢 都小於 大於千分之十三 小於呢 千分之九左右 所以他的這個碳同位素的比值呢 主要集中在 這個範圍內 這範圍 範圍反映什麼呢 他主要以碳四類植物為主 碳四類植物為主 那麼 根據考古發現來說呢 在這裡面呢 在這個遺址當中呢 也放了一些植物 而且呢 當地的環境呢 也適合碳四類的植物生長 比如說咱們喫的 玉米 樹樹 在這個地方呢 在這個奮祥也容易生長 所以說呢 可以推斷呢 當時的秦人呢 主要以碳四類的 比如說樹呀 飲食為主 那麼他從 碳同位素可以看到呢 他碳同位素來說 我們知道 超過千分之九 千分之九的時候呢 我們一般認為呢 這個人呢 就是喫肉量比較多 喫肉量比較多 如果在千分之七 到千分之一個 九之間呢 說明他是一個紮實的 就是說既喫肉 又喫糧食 而在這個千分之七下呢 主要是他以植物性食物為主 因此呢 我們通過這個分析可以看到呢 這個奮祥孫家南投的這個秦人呀 他們來說一個紮實性 就是說呢既喫肉 又喫有這個植物 但是呢 可能說喫的植物呢 還比較多一些 那我們再看這個新疆巴里昆的 東徽國遺址遊牧鮮明的 這個人物的情況 這可以看到呢 他的碳同位素比值呢 主要集中在 大於小於呢 千分之十七點 千分之十七 他們主要反映的是什麼呢 他是一個碳三植物類型 碳三植物類型 就說明呢 當地的人 在喫的食物 植物性食物當中呢 主要以碳三類植物為主 至於咱們考古發現 當地的自然環境特徵 還是吻合的 因為當地呢 主要以碳三類 比如咱們講的這個 小麥 碳三類植物呢 百分之十 更為重要的是什麼呢 我們再看看 碳同位素比值 可以看到 這個新疆巴里昆 東徽國遺址的 碳同位素呢 遠遠超過千分之十 那就說明呢 這個遊牧民族呀 他們還是喫肉為主 這和我們的文獻記載 和我們現在的生活習慣 也是吻合的 就說明呢 早期的遊牧鮮明 他們也是以動物性食物為主 就喫肉比較多 尤其重要的是一個什麼呢 你看那裡有個兒童 他的這個 碳同位素比值呢 最高 可以達到千分之 十四點四左右 說明呢 這兒童為什麼這個 碳同位素比值比較高呢 可能呢 因為這兒童年齡比較小 正處於哺乳期 喫了很多的母乳 或者喫了一些動物的 這種羊奶呀 牛奶等等 所以說呢 它碳同位素比值比較高 因此呢我們通過 碳碳同位素的比值呢 可以判別古代的鮮明 它是以植物性食物為主 還是以動物性食物為主 那以植物性食物為主 以碳酸植物為主 還是以碳色植物為主 這呢 我們用碳碳同位素比值呢 來引判定 這呢也是 我們利用這種古化學的 碳碳同位素比值 來研究古代的 兩類的食性 另外呢 我們還做了一個 不同埋葬人羣的 他們的食補的一個對比分析 這呢是做的 奮祥孫家南投 秦墓墓主和燻人的 一個食補 燻人的一個食補 可以看到呢 墓主和燻人呢 他們所喫的植物呢 碳碳同位素比值呢 有點差異 就說明呢 墓主呢 喫的這個植物性食物的 這個比值呢 要高於燻人的 就說明瞭這個墓主 可能喫了一些 經過精細加工的 一些比較高等級的植物 而他這個攝入的 動物性食物來源呢 兩者比較相同 就說明呢 這個奮祥孫家南投呀 秦墓出土的這些人呢 他呢 他主要以食物為主 喫肉類呢 他差別不大 主要是這個植物為主 再呢 我也通過呢 咱們碳碳同位素來比較 不同時期 像陝西奮祥孫家南投 有不同時期 新鮮明的一個 食物變化的一個情況 可以看到呢 從春秋中期到戰國中期 咱們這個植物的性食物呢 有一點變化 那變化主要是反映在什麼呢 就碳次比例 主要是碳次植物 所佔有的比例 就攝取碳次植物的量有多少 可以看到呢 從春秋 春秋時期 中期到晚期 它碳次植物的攝取量呢 有所增加 至於這個碳次植物 種植呢 應該是密切相關的 種植量增加 而到戰國早期以後呢 有所下降 說明呢 這時候 時代變換的時候呢 造成了這樣的一個 植物的攝取量有變化 那麼到了戰國中期呢 就是到戰國中期以後 這個社會比較穩定以後 可能也隨著這個 生產的回升 那麼碳 這個 碳次這個比例呢又增加了 作為比例增加了 而氮呢 它也反映了 一個輕微的波動 也是從這個春秋中期 到春秋晚期稍微 增高 攝取量變大 然後呢 到戰國早期呢 下降 到戰國中期再升 再稍微上升 它們變化 趨勢呢 都比較一致 比較相似 這呢可以利用碳酸同位素 來判別 不同時期 它們那個食物攝取的一個變化情況 這呢是 做了一些 先秦時期 不同地域情人食譜的一個比較分析 做的一個工作 那麼先秦時期呢 我做了呢 咱們做了三個遺址 就是西山遺址 奔向孫江南頭遺址 和寶玉劍河墓地 那麼這個三個墓地呢 兩個遺址 三個墓地呢 它是一個不同地域的 西山遺址呢 在咱們的這個甘肅裏線 那麼孫江南呢 在咱們的這個 寶玉劍河呢 它的墓地呢 在寶玉劍河是兩個不同的地域 那我通過這個 碳同位素可以看到呢 從西山遺址 到寶玉劍河墓地 它們這個碳同位素比例呢 有所增加 有所增大 這說明呢 它們對這個 碳四植物的攝取呢 有利於變化 所以到這個寶玉劍河墓地呢 這些親人呢 他們喫的可能這個碳四植物就變得更多了 而這個碳同位素呢 可以看到呢 西山遺址的親先民呢 他們這個碳同位素比例呢 要比 分享孫江南投和寶玉劍河的那些高一些 這說明呢 在西山遺址時期呢 這個親人呢 他們喫的肉類呢 可能要高於 分享孫江南投和寶玉劍河地區的 這些親人 再一個呢 就是說 它這個碳同位素的比值呢 它反映了它這個碳四植物的一個種植情況 可以看到呢 它的這個經濟模式呀 碳四植物呢 種得越來越多 可以看到一個上升的比例 這樣呢就可以再進行比較 不同地域的 這些人羣的食譜的一個差異情況 甚至反映他們的一個飲食差異 飲食生活的差異 反映他們的這種 就是這種生產方式的一個變化 生產方式的一個變化 上面講碳碳同位素呢 在這個食譜當中的應用 除了這個碳碳同位素研究食譜以外呢 咱們再多說一句話 就是說呢 研究古代人類的實行呢 也是我們一個重要的研究內容 就是這種人文研究的重要內容 另外呢還有一些進階方法 來研究古代人類的實行 你比如我們前面說 課本當中所提到的 教材當中所提到的 脂肪酸分析呀 澱粉粒分析呀 寄生蟲的分析等等 都可以呢來反映 間接反映咱們古代人類 也是相關的一些內容 那我們再看一下 這個磁同位素的一個應用情況 這呢是我利用這個磁同位素 來研究咱們的一個梁乃村西州墓地 瑞國墓地西州時期 人骨的一個研究情況 前面說了 對於磁同位素的鼻子上進呢 一般用兩種方法 一個呢是這個 不接受等離子體制服 一個呢是熱點離子服 我呢把這兩個方法進行比較了一下 可以看到呢 我拿了四個樣本 分別呢用這個等離子體制服 和熱點離子服呢 進行了磁同位素測定 從這個測定結果來可以看到呢 其中三個樣品呢 可以看到差別呢是非常非常小 只有一個呢 差別比較大 差別比較大呢 後來呢我們查了原因 可能是在這個 樣品的這個處理過程當中 受到一個污染 受到污染 所以說呢它的差別比較大 那麼總體來說呢 這個等離子體制服和熱點離子服方法呢 作為磁同位素的分離 磁同位素的測定來說呢 應該兩個方法都可以 就是目前來說呢都是比較合適的 比較合適的 所以做了一個方法的比較 那麼然後呢 我們 對 兩開子人出土的 這西周時期的人骨磁同位素呢 進行了一個對比分析 兩開虛線呢是 當地的磁同位素特徵 兩開虛線是當地的磁同位素特徵 而這個紅色的呢 是它的這個牙齒中的磁同位素 這個藍色的呢 是它的這個骨骼當中的磁同位素 那我們首先看一下 無論是 骨骼中的磁同位素 還是牙齒當中的磁同位素 和當地的磁同位素呢 都不一樣 要麼比它高 要麼比它低 那就說明什麼呢 我分析的這一羣 人羣呀 這個人 都不是當地的人 就說明呢 這個人呀 沒有在當地長期生活 也沒有在當地出生 像這個牙齒 咱們講的這個牙齒 這個牙齒 可以看到了 像這些人羣呢 就牙齒和這個骨骼相比較的 說明這個人呢 既不是出生在這個兩代村 也不是長期生活在兩代村 這裡面我們就分為呢 這樣幾種情況 第一種情況呢 就是比較有意思的 就是這兩個樣品 可以看到呢 這是兩個樣品的 骨骼中的磁同位素 高於兩代村的這一個 當地磁同位素比值 就說明呢 這個人呢 是在高於兩代村 磁同位素比值的一個地區生活的 然後死後呢 埋在這裡 其實這兩個呢 是一個女性個體 有可能是 嫁過來的 而在其他的人羣當中呢 可以看到呢 他們都低於 兩代村的這個當地磁同位素 說明這個人呢 他們也不是在當地生活 而是呢 遷移過來的 在這裡面 生活很短 或者死後 就直接遷移在這裡面 第三種情況 就是我們牙齒和 和這個骨骼的比較 說明這個牙齒和骨骼的呢 他們的差異呢 也不大 就說明這個人呢 生活地和他的這種成長地呢 就可能比較接近 那麼這個特徵反映的是什麼呢 說明這個 我們分析的這些人骨 可能不是當地人 是可能是外來遷移的 那麼這個結論呢 和咱們考古發現 或者考古學的證據 以及咱們文獻記載 是比較吻合的 因為記載呢 根據文獻記載 和考古發現的研究結果呢 說明這個兩代村呢 西周晚期的人呢 應該是從外地遷移過來的 那到底從哪一個遷移過來的 我們可以做下面的工作 以它作為基礎資料 去追溯 看看這些牙齒的四同位素 骨骼的四同位素 和哪一個區域的 哪一個區域 或哪一個地區的 四同位素呢 相一致 那一致的話 我就可以追溯它的來源 所以下面的工作 提供了一個 這樣提供了一個重要的 一個基礎資料