欧洲早期人类的祖先可能不像我们现在这样,在烤面包上涂着能多益(Nutella)度日,但榛子在数千年前是宝贵的资源。这种重要的能量来源的种植和收获方式,随着巨型冰川退却导致景观的变化而不断演变。根据2月29日发表在《环境考古学前沿》杂志(Frontiers in Environmental Archaeology)上的一项研究,对瑞典南部考古遗址中榛子碳同位素的分析表明,这些坚果是在日益开阔的环境中收获的。这些发现更详细地描绘了狩猎采集向农业过渡时的景观景象。
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不断变化的森林景观
大约公元前14000年,缓慢融化的冰川使得植被得以生长,并首次在该地区形成了松树和桦树的开阔林地。到了中石器时代(Mesolithic era)(约公元前8000年),榛树开始成为瑞典南部地区占主导地位的林地物种之一。根据这项研究,榛树林与松树林一起,形成了当时没有已知可比性的独特林地。橡树和椴树等更多的阔叶树开始填补进来,但在新石器时代(Neolithic era)约公元前4000年农业开始时,榛树仍然很重要。
“农业在瑞典南部开始,标志着向草原等更开阔地区的过渡,”瑞典隆德大学的古生态学家、该研究的合著者Karl Ljung告诉《PopSci》。“在这一日益开阔的景观中,榛树继续是一种重要物种,很可能受到人们的青睐。”
榛树提供了原材料和食物来源,类似于海藻。这些坚果是蛋白质和能量的良好来源,并且保质期长。榛子壳还可以用作火的燃料。
“植物充当时间胶囊”
榛树以及所有植物都含有碳,碳在地球上以各种形式存在,称为同位素。对考古遗址中存在的同位素进行稳定同位素分析,可以为科学家提供关于久远环境的宝贵数据。
“植物是它们生长时所经历环境条件的‘时间胶囊’,”该研究的合著者、英国牛津大学的考古化学家Amy Styring告诉《PopSci》。“当我们从考古遗址中发现植物遗骸时,这些植物遗骸的化学成分可以告诉我们植物生长地点 the water availability, soil fertility, and light intensity。鉴于榛子在考古遗址中如此频繁地被发现,我们认为它们是检验它们是否在其化学成分中记录了环境信息的完美候选者。”
不同碳同位素的比例会因叶片细胞与其周围环境之间二氧化碳浓度比率而改变。对于榛树和其他植物来说,该比例受光照和可用水量影响。像瑞典这样的极地地区,在夏季几乎有24小时的光照,而在冬季几乎没有阳光。这意味着光照对同位素比例的影响比水更大,因为水并不是那么稀缺。
“这意味着在考古遗址中发现的榛子壳提供了其采集环境开放程度的记录,”Ljung在一份声明中表示。“这反过来又告诉我们更多关于人们觅食的栖息地。”
深入研究榛子壳碎片
在这项研究中,研究团队收集了来自瑞典南部三个地点不同光照水平下生长的榛子。他们分析了其碳同位素值的变化以及这些值与它们暴露的光照量之间的关系。
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接下来,他们研究了从瑞典南部考古遗址出土的榛子壳的碳同位素值。这些壳碎片来自四个中石器时代狩猎采集者遗址和11个从新石器时代 up to the Iron Age(直至铁器时代)的遗址。其中一些遗址在多个时期都有人居住。
他们结合了考古数据和现代数据,并运行了一个模型,将榛子样本根据它们的生长环境分为三个类别:封闭、开放和半开放。
他们发现,来自中石器时代的榛子是从树木覆盖更多的封闭环境中采集的。
“最大的惊喜可能在于光照水平对榛子壳中碳同位素有如此强烈的影响!生物学可能很嘈杂,以至于单个因素的影响并不总是那么清晰,”Styring说。
到了铁器时代,大多数榛子似乎是在开阔地区采集的,而不是在冰川退却时形成的林地。它们的微栖息地发生了根本性变化。
“森林是动态的地方,受到冰川期后新物种的建立、像榆树病这样的疾病的影响,为觅食提供了多样化的环境,”Ljung和Styring说。“但人们也改造了景观,最显著的形式是随着农业的普及,砍伐树木以开辟农田。”
在未来的研究中,该团队希望直接进行放射性碳定年,并测量来自其他考古遗址和环境的榛子壳的碳同位素。这些更深入的研究可以为过去的林地和生态系统提供更多细节,并帮助我们更好地理解人类是如何随着时间推移塑造我们的环境的。