5块牛骨解密“高原之舟”进化史

杨晨　严涛

在世界“第三极”青藏高原，牦牛被人们誉为“高原之舟”，家牦牛、黄牛及其杂交后代——犏牛对人类定居高海拔极端环境意义重大。它们不仅是高原农业犁耕和运输的主力，而且全身是宝：牛肉和酥油、酸奶等牛乳制品是重要的食物资源，牦牛毛编织的帐篷能抵御风雪酷寒，牛粪更是每家必不可少的主要燃料。

近日，四川大学考古科学中心和西北农林科技大学的科研团队，联合多家单位共同完成的关于青藏高原史前牦牛驯化与黄牛利用的论文，发表于《科学进展》。该研究整合传统动物考古学鉴定方法及古DNA测序技术，分析了西藏自治区山南市琼结县邦嘎遗址出土的牛类骨骼。结果显示，在2500年前，青藏高原牧民已经开始广泛饲养牦牛、黄牛及犏牛。

1、4年发掘筛选

邦嘎遗址海拔3750米，早期遗存距今2000～3000年，是西藏为数不多的经系统考古发掘的高海拔史前遗址。

自2015年起，四川大学考古科学中心教授吕红亮团队联合西藏自治区文物保护研究所、山南市博物馆，在邦嘎连续开展了4年的考古发掘。陶片、石制品、动物骨骼标本、植物种子等上万件出土遗存的整理和分析工作，均由四川大学考古科学中心主导完成。

该中心从事博士后研究的张正为介绍，在遗址发掘过程中，除了通常采用的手捡之外，研究人员还广泛采用精细化的筛选和浮选的方式收集样本。

筛网孔径的大小会根据出土遗物的情况而定，主要使用的筛网孔径大小为6毫米×6毫米。为了全面收集植物种子等肉眼不易识别的样本，研究人员会采用浮选的方式。“在填土中加入水，碳化后的种子质量较轻，会浮上来。”张正为说。

筛选完成后，研究人员将出土物品分类。张正为主要负责动物骨骼的分析研究，他先将疑似部分挑出，再利用比较形态学的方法进行种类识别。最终，团队总共收集到180多块牛骨。

“我们经过详细的形态学分析，发现这些牛骨中可能包含黄牛和牦牛的骨骼。”他介绍，鉴别过程中要先定位，即确定骨骼属于哪个部位，再依据不同牛种各自的骨骼特征，判别属于哪个牛种。

同时，研究人员发现，邦嘎牛的死亡年龄都大于4岁，这与近现代民族志记载的青藏高原牧人利用及管理家养牛种的策略类似。邦嘎出土的牛骨及骨骼表面痕迹等信息也显示，这些牛的屠宰与食用地点都在遗址区域。

2、遗传学证据

得出初步结论后，团队希望利用分子生物学手段进行验证。

吕红亮随即联系到国家肉牛牦牛产业技术体系岗位专家、西北农林科技大学教授雷初朝，将5块保存较好的邦嘎遗址出土牛骨送交雷初朝实验室，开展牛骨的古DNA分析工作。

团队通过提取样本的古DNA，再与基因库数据中3900年前石峁遗址出土的黄牛以及现代西藏牛进行比对，完全支持了之前形态学的鉴定结果，即邦嘎出土的黄牛遗骨属于家养黄牛。

“同时与现代家养牦牛、野牦牛基因組数据进行比较，发现邦嘎牦牛同现代家养牦牛具有很近的亲缘关系，也支持邦嘎出土的牦牛遗骨为家养牦牛。”西北农林科技大学动物科技学院副教授陈宁博表示。

研究人员还发现，邦嘎的黄牛与石峁遗址出土的古代黄牛、现代青藏高原黄牛的基因组有极高相似性，即有较近的亲缘关系和遗传连续性，推测史前时期青藏高原的黄牛极可能由我国西北直接传入。

而这样的基因连续性表明了以邦嘎黄牛为代表的青藏高原史前家畜群体对高海拔极端环境的成功适应。“要是不适应的话，这种牛的数量就会大大减少，被能够适应的其他牛种替代，基因上就会发生很大的变化。”雷初朝解释。

不仅如此，基因检测还显示，邦嘎黄牛拥有12.1%～19.5%的家养牦牛血统，说明至少2500年前，牦牛和黄牛就已经杂交。

在青藏高原，犏牛毛更短、长得快，产奶、产肉以及役用性能均高于牦牛。“也许当时邦嘎的牧民已经知道牦牛和黄牛的杂交后代犏牛的好处，并加以推广利用。”陈宁博指出，该研究也为探究牦牛的驯化和黄牛的高原适应性提供了遗传学证据。

3、历史的切片

此次研究取得的成果，离不开研究人员长期的积累。

张正为在近10年间一直专攻青藏高原动物考古研究，在多地博物馆、动物研究所、考古文物研究院等查阅和收集了青藏高原常见各种牛的骨骼信息。“基本上每个牛种我都掌握了十几个样本资料，足以支撑此次的鉴定工作。”

雷初朝致力于中国地方黄牛基因组遗传变异数据库建设，20多年来在中国地方黄牛的起源进化领域深耕，尤其在中国地方黄牛基因组遗传多样性方面进行了系统研究。

“这次研究将两个团队的工作进行了很好的结合。”吕红亮认为，其开创了青藏高原高海拔地区史前考古动物遗存的考古学和古DNA深度融合研究，“这次我们能够更加深入地了解、印证和追溯”。

雷初朝表达了类似的观点。“以前我们可能只拉出了历史的一段线，经过积累，我们掌握了现代牛的资料，逐步找到了一些古代牛的信息，这条线越拉越长，起源和进化的过程越发清楚。”

未来仍有无数个待解之谜。“诸如邦嘎遗址中的牛有哪些用途、如何被驯养这一类问题，我们目前还没法解答。”张正为表示，在讨论下一步问题之前，还要对目标遗址进行更为严格且细致的动物考古形态筛查。他一直在建立区域性的动物骨骼形态标准，提高鉴定准确度。

“我们现在只看到了一段历史的切片。”吕红亮说，目前只能说明在2500年前，青藏高原已经有驯化的牦牛，以及牦牛和黄牛的杂交种。“这个时间点肯定能再往前推，至于最早是何时还得继续寻找。”