古DNA在考古學中的應用

 

　　20 世紀80 年代，隨著分子生物學技術飛速發展，尤其是PCR 擴增技術的出現以及對古DNA研究的深入，考古學家和分子生物學家將以古DNA研究為主導的現代分子生物學引入傳統考古學研究領域，并逐漸形成了新興的邊緣交叉學科——分子考古學（Molecular Archaeology）。分子考古學是指利用分子生物學技術，對出土的古代的任何可研究對象（包括人類、動物、植物以及微生物）進行分子水平上的考古研究。分子考古學通過比較古生物和現代生物之間遺傳的差異和聯系，在古代和現代生物的譜系關系研究、瀕危物種的保護、人類的起源與進化、模擬人類遷移路線、墓葬個體間親緣關系、墓葬群體關系（族屬）研究、人類遺存的性別鑒定、古病理與飲食研究、動植物的家養和馴化過程、農業的起源和早期發展等方面發揮獨特的作用。根據標本的物理特性，古DNA 研究材料可分為軟組織（soft tissues，包括毛發等）、硬組織（hard tissues）和化石（fossil）。古DNA實驗必須在專門從事古DNA的實驗室進行。下面用兩個例子，分別簡單地介紹古DNA在考古遺址出土人骨、動物骨骼研究中的應用。

 

　　考古研究中，墓主人的性別、年齡等信息對于了解其身份等非常重要，通常性別鑒定可以由體質人類學家通過對骨骼的性別特征進行識別，但對于破損嚴重的骨骼和未成年個體，單純的形態觀察存在一定局限性。DNA技術可以幫助進行準確的性別鑒定。陜西省臨潼零口墓地M21，距今7300~7270年，體質人類學鑒定墓主人年齡為15~17歲，性別存在爭議，骨骼嚴重損傷，表明墓主人死于一次殘酷的暴力事件。DNA結果顯示M21墓主人為一女性個體。從遺傳結構上看M21可能是當地的土著居民。

 

　　家馬起源、進化與擴散一直以來都是考古學家、遺傳學家和歷史學家關注的熱點問題。對考古遺址發現的家馬骨骼進行古DNA研究，可以將DNA的精確度與考古遺存在時間上的古老性科學地結合起來。新疆石人子溝遺址的墓葬中出土5匹家馬，對其古DNA分析揭示出該遺址家馬具有相對較高的遺傳多樣性，支持新疆是家馬引入中國的一個重要通道。此外，毛色控制基因的核DNA研究顯示該遺址的家馬具有栗色（chestnut）、棗色（bay）和金黃色（palomino）三種不同的毛色，其中極其少見的金黃色馬的出現并與墓主人同葬于墓室，可能是當時特殊的選擇。家馬可能被賦予了特殊的文化內涵，它在古代人類社會中具有重要的地位。古DNA研究為我們提供的金黃色毛色的識別僅僅是DNA分析的一個特殊應用。但是當這個特殊毛色的識別與這匹馬特殊的殉葬方式結合分析的時候，我們發現金黃色馬與人之間可能存在特殊的關系。古DNA研究與考古學的緊密結合，可以幫助我們獲取古代人類社會中獨特的信息，為考古學研究提供新的研究思路和線索。（趙  欣）