孢粉中的遠古世界

王憲曾

兵馬俑里的花粉

秦始皇陵兵馬俑自出土以來，關(guān)于其造型、燒制工藝、排列方式等，一直是個謎。實際上，兵馬俑究竟在何處燒制，也一直令考古學(xué)家和有關(guān)學(xué)者百般探尋。

中國科學(xué)院植物所研究人員利用孢粉學(xué)的研究，通過分析兵馬俑身上的花粉，試圖為破解兵馬俑的身世之謎提供新線索。

研究人員把從兵馬俑身上提取出來的花粉放在顯微鏡下觀察，一共識別并復(fù)原了32種不同類型的花粉。在武士俑上發(fā)現(xiàn)的花粉大多來自于草本植物，以及山艾樹、蒿草等植物種類和昆諾阿藜、菠菜、甜菜等開花植物家族。而在陶馬俑上發(fā)現(xiàn)的花粉則大多來自于松樹、粗糠柴、銀杏等樹種。

他們還把從秦始皇兵馬俑坑土層中提取出來的花粉和從兵馬俑碎片中提取出來的花粉分別進行了對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于取自武士俑的花粉，取自陶馬俑的花粉與取自兵馬俑坑土層中的花粉類型更相似。

根據(jù)花粉的不同，研究人員得出這樣一個結(jié)論，陶馬俑是在秦始皇陵周圍就近取材制作的，武士俑則是在距秦始皇陵較遠的地方制作的。由于陶馬俑的制作難度更大，腿部也相對脆弱。研究人員推測，之所以選擇在靠近秦始皇陵的地方建造陶馬俑，是為了縮短運輸路程，以減少對陶馬俑的意外損壞。

孢粉和孢粉分析

植物是有機質(zhì)，因此，不是所有的植物組織器官、在任何條件下都可以長期保存在古遺址中的，目前考古發(fā)現(xiàn)的古代植物遺存主要有三種：植物遺骸、孢子花粉和植物硅酸體。

在上面的例子中，研究人員就是利用了孢粉學(xué)的知識和孢粉分析法。

整個植物界，根據(jù)繁殖器官的性質(zhì)可分為兩大類，即孢子植物和種子植物。所謂孢子植物，是指通過孢子進行繁殖的植物，包括藻類、菌類、地農(nóng)、苔蘚和蕨類植物等。孢子是其繁殖細胞。種子植物則是通過花粉進行繁殖的，包括裸子植物和被子植物。孢子和花粉常被合稱為孢粉。

當孢子和花粉在孢子囊和花藥中成熟后，依靠風(fēng)、水或動物等外力脫離植物母體，大部分落在土壤之中，經(jīng)歷漫長的地質(zhì)年代，土壤變成巖石，而這些保留在巖石之中的孢子和花粉，被稱為化石孢子和化石花粉。孢粉具有產(chǎn)量特別大(使保留下孢粉的可能性增大)，質(zhì)地堅硬、易保存，體積小、重量輕，易于飛揚(在一定范圍內(nèi)的孢粉的成分會發(fā)生一定混合，使孢粉組合具有綜合的特征，為地層對比提供了條件)，分布廣泛等特點。

由于植物是環(huán)境的標志性生物，通常情況下，植物對某種環(huán)境的適應(yīng)是有一定限度的，環(huán)境變化幅度過大，超出了植物適應(yīng)的限度，必然導(dǎo)致植物群落面貌發(fā)生改變，進而影響植物帶的分布。孢粉分析即通過對地層中分離出來的植物孢子和花粉進行鑒定，認清它們所歸屬的植物屬種，進而推斷出當時當?shù)氐墓胖脖弧⒐诺乩砑肮艢夂蛱卣鳌?/p>

研究中，一般通過分析不同植被帶表土研究孢粉組合與植被的關(guān)系確定兩者的關(guān)系。因為用這種方法所獲得的孢粉組合，是多年花粉雨的一個平均值，其誤差相對較小，可以較好的反映孢粉組合與植被的關(guān)系。而田野考古發(fā)掘正是從土層中采集孢粉樣，故其具有一定的科學(xué)性。

孢粉分析與考古

在考古發(fā)掘中，依據(jù)古遺址文化層的堆積序列分別采集孢粉分析樣品。由于不同植物孢粉的外表形態(tài)不同，故在顯微鏡下，根據(jù)孢粉的形態(tài)，對照現(xiàn)有的植物，可以判定出不同時期植物的種類：經(jīng)過孢粉的定量統(tǒng)計，參考已有的研究成果，根據(jù)植物群落的組合特征，依據(jù)植物生態(tài)學(xué)的原理(一定的植物種類需要一定的生態(tài)環(huán)境)，以植物面貌作為研究的基礎(chǔ)，就可以推斷古代的地理和氣候等自然環(huán)境特征，劃分對比地層，并進行地質(zhì)學(xué)、考古學(xué)的斷代研究。

孢粉分析的方法在20世紀初期已經(jīng)在考古研究中得到了廣泛的應(yīng)用。首先，通過對考古遺址中的孢粉進行分析，可以了解當時古人類生活的環(huán)境以及當時的古環(huán)境對古人類的生活、生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的巨大影響。其次，運用這些分析資料，可以了解當時古人類社會文化的發(fā)展。

目前，不少國家在考古研究中已廣泛運用孢粉分析這一方法，如在我國及英、美、德、法、意、俄、日等國家，都對許多考古文化層進行了詳細的孢粉分析，并且取得了重要的研究成果，尤其是日本，該工作不僅遍及全國，而且分析了新石器時代各期的植被演替情況，詳細研究了各遺址人類活動與自然環(huán)境的相互關(guān)系。在考古中應(yīng)用孢粉分析也同時把傳統(tǒng)考古推向科技考古、環(huán)境考古的新時代。

認識古人類生活環(huán)境

研究原始社會與原始人類生活的古環(huán)境是揭開古人類生活真面目的關(guān)鍵，對古環(huán)境進行詳細探查的有效方法，就是對考古遺址中的孢粉進行研究。

由于古代人類的生活、生產(chǎn)水平低下，他們所賴以生存的自然環(huán)境往往會對其生產(chǎn)、生活起著決定性作用。另一方面，古人類長期的生產(chǎn)、生活活動也會對自然環(huán)境產(chǎn)生反作用。如日本考古學(xué)家安田喜憲對日本大阪市彌生時代前后(距今約2400多年)瓜生堂遺址的花粉進行分析，結(jié)果表明，在彌生時代人類在此生活前，遺址的四周生長著以青岡和栗樹等為主的森林：到彌生時代人類居住時，由于古人類的活動，大肆砍伐森林，遺址四周變成了以禾本科和水龍骨為主的草原：彌生時代末期，遺址被放棄后，四周森林再度恢復(fù)，但這時的森林與彌生人類居住前以青岡、栗樹為主的常綠闊葉林有所不同，林中除青岡以外，還增加了柳樹、松樹等再生能力很強的樹種。由此可見，古人類的生產(chǎn)和生活，大大改變了自然環(huán)境。

詮釋古代文明

在人類社會發(fā)展的過程中，通過對遺址內(nèi)孢粉的研究，可以推斷出人類如何從采集和狩獵的游牧生活發(fā)展為以農(nóng)耕為主的定居生活。

北京大學(xué)考古系與美國考古學(xué)會于1993～1995年組成中美農(nóng)業(yè)考古隊，對江西省萬年縣仙人洞古人類遺址進行了水稻起源的研究。筆者參與了此次考察。我們運用花粉分析法，成功完成了對我國水稻起源的研究。

根據(jù)考察，在遺址的最下部文化層(據(jù)今約1.2萬年)中發(fā)現(xiàn)了零星的水稻花粉，不但數(shù)量少，而且個體小(約為30微米)。而在距今約1萬年的上部文化層中則發(fā)現(xiàn)大水稻花粉，不僅花粉個體明顯增大(約30～40微米)，而且水稻花粉的含量也大大高于最下部文化層中的水稻花粉，這一‘變化充分證明了由野生稻向人工栽培水稻的演變過程，并為綜合研究中的其他研究成果所證明。最終，考察研究認定，江西萬年仙人洞遺址中發(fā)現(xiàn)的水稻人工栽培時間在距今1萬年左右，從而把世界水稻起源的研究推向了一個新水平，水稻起源的歷史也被再次向前提。這又是一次考古學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)，充分說明了中華民族的文明是在以黃河中下游的旱作物農(nóng)業(yè)和長江中下游的水田作物農(nóng)業(yè)共同交織發(fā)展起來的，兩者共同形成了中華文明古國的基礎(chǔ)。

打開一扇窗

回到文章開頭提到的例子，通過花粉研究確定了兵馬俑的燒制地點不同，那么孢粉研究還能不能破解燒制過程中的其他謎團，比如推測出燒制兵馬俑的溫度、原材料取自何處等等?

研究者稱，目前的研究結(jié)果還僅僅是一種嘗試。他們希望能利用孢粉學(xué)的研究找到更多的答案。“最理想的狀況是，可以在野外找到一個地方，從土層里面提取出花粉，然后與兵馬俑碎片中提取出的花粉進行對比，如果類型相似，極有可能就是當年燒制兵馬俑的地方。”

對于該研究成果，國外的專家認為，它可能為考古學(xué)研究打開一扇新的窗戶，“因為花粉可以向我們講述一些人們夢寐以求、但尚不知道的故事”。(文章代碼：0906)

責任編輯趙菲