5塊牛骨解密“高原之舟”進化史

楊晨　嚴濤

在世界“第三極”青藏高原，牦牛被人們譽為“高原之舟”，家牦牛、黃牛及其雜交后代——犏牛對人類定居高海拔極端環境意義重大。它們不僅是高原農業犁耕和運輸的主力，而且全身是寶：牛肉和酥油、酸奶等牛乳制品是重要的食物資源，牦牛毛編織的帳篷能抵御風雪酷寒，牛糞更是每家必不可少的主要燃料。

近日，四川大學考古科學中心和西北農林科技大學的科研團隊，聯合多家單位共同完成的關于青藏高原史前牦牛馴化與黃牛利用的論文，發表于《科學進展》。該研究整合傳統動物考古學鑒定方法及古DNA測序技術，分析了西藏自治區山南市瓊結縣邦嘎遺址出土的牛類骨骼。結果顯示，在2500年前，青藏高原牧民已經開始廣泛飼養牦牛、黃牛及犏牛。

1、4年發掘篩選

邦嘎遺址海拔3750米，早期遺存距今2000～3000年，是西藏為數不多的經系統考古發掘的高海拔史前遺址。

自2015年起，四川大學考古科學中心教授呂紅亮團隊聯合西藏自治區文物保護研究所、山南市博物館，在邦嘎連續開展了4年的考古發掘。陶片、石制品、動物骨骼標本、植物種子等上萬件出土遺存的整理和分析工作，均由四川大學考古科學中心主導完成。

該中心從事博士后研究的張正為介紹，在遺址發掘過程中，除了通常采用的手撿之外，研究人員還廣泛采用精細化的篩選和浮選的方式收集樣本。

篩網孔徑的大小會根據出土遺物的情況而定，主要使用的篩網孔徑大小為6毫米×6毫米。為了全面收集植物種子等肉眼不易識別的樣本，研究人員會采用浮選的方式。“在填土中加入水，碳化后的種子質量較輕，會浮上來。”張正為說。

篩選完成后，研究人員將出土物品分類。張正為主要負責動物骨骼的分析研究，他先將疑似部分挑出，再利用比較形態學的方法進行種類識別。最終，團隊總共收集到180多塊牛骨。

“我們經過詳細的形態學分析，發現這些牛骨中可能包含黃牛和牦牛的骨骼。”他介紹，鑒別過程中要先定位，即確定骨骼屬于哪個部位，再依據不同牛種各自的骨骼特征，判別屬于哪個牛種。

同時，研究人員發現，邦嘎牛的死亡年齡都大于4歲，這與近現代民族志記載的青藏高原牧人利用及管理家養牛種的策略類似。邦嘎出土的牛骨及骨骼表面痕跡等信息也顯示，這些牛的屠宰與食用地點都在遺址區域。

2、遺傳學證據

得出初步結論后，團隊希望利用分子生物學手段進行驗證。

呂紅亮隨即聯系到國家肉牛牦牛產業技術體系崗位專家、西北農林科技大學教授雷初朝，將5塊保存較好的邦嘎遺址出土牛骨送交雷初朝實驗室，開展牛骨的古DNA分析工作。

團隊通過提取樣本的古DNA，再與基因庫數據中3900年前石峁遺址出土的黃牛以及現代西藏牛進行比對，完全支持了之前形態學的鑒定結果，即邦嘎出土的黃牛遺骨屬于家養黃牛。

“同時與現代家養牦牛、野牦牛基因組數據進行比較，發現邦嘎牦牛同現代家養牦牛具有很近的親緣關系，也支持邦嘎出土的牦牛遺骨為家養牦牛。”西北農林科技大學動物科技學院副教授陳寧博表示。

研究人員還發現，邦嘎的黃牛與石峁遺址出土的古代黃牛、現代青藏高原黃牛的基因組有極高相似性，即有較近的親緣關系和遺傳連續性，推測史前時期青藏高原的黃牛極可能由我國西北直接傳入。

而這樣的基因連續性表明了以邦嘎黃牛為代表的青藏高原史前家畜群體對高海拔極端環境的成功適應。“要是不適應的話，這種牛的數量就會大大減少，被能夠適應的其他牛種替代，基因上就會發生很大的變化。”雷初朝解釋。

不僅如此，基因檢測還顯示，邦嘎黃牛擁有12.1%～19.5%的家養牦牛血統，說明至少2500年前，牦牛和黃牛就已經雜交。

在青藏高原，犏牛毛更短、長得快，產奶、產肉以及役用性能均高于牦牛。“也許當時邦嘎的牧民已經知道牦牛和黃牛的雜交后代犏牛的好處，并加以推廣利用。”陳寧博指出，該研究也為探究牦牛的馴化和黃牛的高原適應性提供了遺傳學證據。

3、歷史的切片

此次研究取得的成果，離不開研究人員長期的積累。

張正為在近10年間一直專攻青藏高原動物考古研究，在多地博物館、動物研究所、考古文物研究院等查閱和收集了青藏高原常見各種牛的骨骼信息。“基本上每個牛種我都掌握了十幾個樣本資料，足以支撐此次的鑒定工作。”

雷初朝致力于中國地方黃牛基因組遺傳變異數據庫建設，20多年來在中國地方黃牛的起源進化領域深耕，尤其在中國地方黃牛基因組遺傳多樣性方面進行了系統研究。

“這次研究將兩個團隊的工作進行了很好的結合。”呂紅亮認為，其開創了青藏高原高海拔地區史前考古動物遺存的考古學和古DNA深度融合研究，“這次我們能夠更加深入地了解、印證和追溯”。

雷初朝表達了類似的觀點。“以前我們可能只拉出了歷史的一段線，經過積累，我們掌握了現代牛的資料，逐步找到了一些古代牛的信息，這條線越拉越長，起源和進化的過程越發清楚。”

未來仍有無數個待解之謎。“諸如邦嘎遺址中的牛有哪些用途、如何被馴養這一類問題，我們目前還沒法解答。”張正為表示，在討論下一步問題之前，還要對目標遺址進行更為嚴格且細致的動物考古形態篩查。他一直在建立區域性的動物骨骼形態標準，提高鑒定準確度。

“我們現在只看到了一段歷史的切片。”呂紅亮說，目前只能說明在2500年前，青藏高原已經有馴化的牦牛，以及牦牛和黃牛的雜交種。“這個時間點肯定能再往前推，至于最早是何時還得繼續尋找。”