分析陶瓷碎片残留物确定蜂蜡的存在——为新石器时代人类对蜜蜂的利用提供确切证据

分析陶瓷碎片残留物确定蜂蜡的存在
——为新石器时代人类对蜜蜂的利用提供确切证据

蜜蜂在全球农业经济及生态环境中扮演着非常重要的角色，人类食物中有约1/3的植物需要蜜蜂授粉。因此，蜜蜂与人类的关系十分密切，而且这种关系由来已久。人们在距今4000多年前的古埃及文明中发现了描绘人与蜜蜂的图像，类似的图像在史前岩画中也同样出现了。但由于早期蜜蜂化石的缺失，到底人类最早什么时候开始广泛利用蜜蜂，我们并不清楚。来自英国布里斯托大学等机构的数十名研究人员通过气质联用分析了6400多件新石器时代陶器上的脂质残留物，确定了陶瓷碎片中蜂蜡的存在，从而确定了蜜蜂和人类发生密切联系的最早时间，以及在新石器时代的地理分布情况。这一研究成果作为封面文章发表在2015年12月11日的英国《自然》杂志上。

蜂蜜作为为数不多的甜味食品，是新石器时代最重要的蜂产品。蜂蜡同样是史前十分重要的材料，被广泛地应用到日常生活及宗教仪式上。事实上，在考古发现中，蜂蜡经常在陶罐等的脂质提取物中被发现，可能是用蜂蜜烹饪时或者将采到的蜂巢保存在容器中，蜂蜡和陶罐反复接触从而被吸收。蜂蜡中复杂的化学成分可以作为独特而且十分稳定的生物标记信号，这为蜂蜡在考古中的应用提供了可能。蜂蜡的化学成分有脂族化合物及其一系列的同系物，以及正构烷烃（碳链长度23~31个碳原子）、烷酸（碳链长度20~36个碳原子）类物质。蜂蜡中的脂类主要是单酯，碳链长度38~52个碳原子的烷基棕榈酸酯，带有羟基的独特的单酯是由碳链长度24~38个碳原子的长链醇类和羟基棕榈酸酯化而来。蜂蜡疏水的特性使其免于被降解，因此，如果没有大量微生物的腐蚀并且避免高温环境，上述化学成分都能用来测定蜂蜡的存在。研究人员利用高温气相以及高温气相-质谱联用的方法，分析了6400多件早期陶瓷碎片中的脂质残渣，以确定其中是否含有蜂蜡的存在。

在新石器时代遗址中发现的大部分瓷器是球状或者碗状的烹饪器具，因为在数量巨大的陶瓷碎片中发现了含量丰富的哺乳动物脂肪。在地中海东部的累范特地区（今托罗斯山脉以南）的遗址里，414件陶器中检测出蜂蜡的有34件。而在安纳托利亚东部托罗斯山脉脚下的CayonuTepesi（今土耳其南部，7200~6600BC），83件陶器中有2件被检测出含有蜂蜡残留物。游离的正构烯醇并不存在于新鲜的蜂蜡中，但由于蜡酯的水解而成为老蜡的特色指标。高丰度的饱和C18脂肪酸，应该是混入了大量哺乳动物脂肪引起的，其中一件碎片的脂类残存物中检测出了蜂胶的全部生物指标，而且十分清晰。来自安纳托利亚东北部地区的AsagiPinar和Toptepe遗址（5500~5000BC）的570件碎片中，72件被检测出含有脂质残留物，其中4件中含有蜂蜡。来自安纳托利亚中部地区的Catalhoyuk遗址（土耳其中部，7400~6000BC）的650件陶器碎片中，大部分都富含动物脂肪残留物，仅有1个被检测出含有C46~C48长度的蜡酯，而正构烷基的分布倾向于更高的同系物，出现这种情况的原因很可能是加热或者时间的延长导致一些物质的升华而造成的。值得一提的是，这个发现是证实蜜蜂与人类关系迄今为止最古老的证据，距今约9000年，考古学家在Catalhoyuk遗址发现了一幅类似蜂巢的图案也证实了这个结论。

巴尔干半岛的其他地区，有关蜂蜡存在的证据最丰富。许多来自新石器晚期Paliambela遗址（希腊，4900~4500BC）、Magura遗址（罗马尼亚，5500~5200BC）以及DrenovacTurskaCesma遗址（塞尔维亚，5300~4700/ 4600BC）的碗、盘子中都被检测出含有蜂蜡成分。大量含有蜂蜡成分的陶瓷碎片在阿提卡、伯罗奔尼撒以及爱琴海群岛等地的遗址里被发现，证实了这一地区蜜蜂利用的悠久历史。

新石器时代早期的史前人类从欧洲大陆东南部向欧洲其他地区扩散并且形成被称为LBK文化的文明。这一时期来自Brunn am Gebirge遗址（5500~5400BC）和Niederhummel遗址（5360~5220BC）的陶瓷碎片脂质残留物也被检测出还有蜂蜡成分，这一结果将该地区对蜜蜂利用的历史向前推进了1500年。在距今8000多年前位于波兰境内的Ludwinowo 7遗址和WolicaNowa遗址中也发现了蜂蜡的存在。位于法国境内的Chasséen遗址（4500~5000BC）、Lake Village遗址（3900~3700BC）、Chalain 3遗址（3200~3100BC）及Chalain 4遗址（3040~2990BC）也发现了蜂蜡存在的证据。斯洛维尼亚境内两处距今5000多年的遗址里出土的陶瓷碎片，具有很高的蜂蜡检出率（约15%）。通过对来自伊比利亚半岛（包括西班牙和葡萄牙）的130多个陶瓷碎片的分析，并没有发现蜂蜡的存在。但是，这些样品中的有机物含量很低，进一步的检测很可能会发现含有蜂蜡的样品。

在欧洲地区，史前人类对蜜蜂利用的最北面的界线位于北纬57°的丹麦。在丹麦一件中石器时代和一件新石器时代的碎片中检测出含有蜂蜡。在英国南部，670件碎片中有7件被检测出含有蜂蜡成分。这些发现有力地反驳了蜜蜂更晚进入不列颠群岛的观点。而1200多件来自爱尔兰岛、苏格兰、芬兰及挪威地区中石器时代和新石器时代的碎片中都没有检测到蜂蜡的存在，但是有机物含量却很丰富。从蜂蜡缺乏这一结果可以推测在新石器时代，以上地区都有蜜蜂的生态限制。相同的结论，同样适用于欧亚大草原，来自该地区的350件样品中，也没有发现蜂蜡的存在。

在北非地区，第一次找到新时器时代北非牧民对蜜蜂利用的证据。71件来自阿尔及利亚Gueldaman遗址（5000BC）的碎片中，其中1件碎片脂类化合物中的正构烷烃、正构脂肪酸及蜡酯具有特定的分布比例，证明其中含有蜂蜡。游离长链烯醇的出现以及羟基蜡酯的缺失，很可能是岩化作用或者反复使用引起的变化。

总之，上述大约50个新发现的含有蜂蜡残留物的陶瓷碎片，为新石器时代人类对蜜蜂的利用提供了可信的证据。在近东地区、欧洲以及北非都发现了关于人类对蜜蜂利用的证据，年代最久远的可以追溯到9000年前。北纬57°以北地区，在新石器时代蜂蜡存在证据的缺失，可能是自然形成的生态限制所致。高纬度严酷的自然环境，即使温度比现在高，对蜜蜂的采食也会产生很大影响。关键的是，该研究在新石器时代蜜蜂化石缺失的情况下，借助生物分子为蜜蜂这一在经济和文化上都很重要的动物提供了第一个原生态地图。

浙江大学动物科学学院蒋侠森胡福良编译