2020, Vol.40
2 西北大学文化遗产学院, 陕西 西安 710069;
3 陕西省考古研究院, 陕西 西安 710054)
从采集狩猎到农耕畜牧, 史前人类的生计模式发生了巨大的转变。这一变化通过改变人类的饮食结构、居住模式、生产活动以及生活方式, 对人群的体质健康状况产生了重要影响。传统观点认为对农业经济的适应提高了人类的健康水平。然而, 20世纪60年代以来, 随着相关学者对采集狩猎人群的研究以及经济学理论模型对人口压力和农业发展关系的重新思考[1], 有西方学者认为农业生产在供给更多食物的同时也降低了食物的质量和可获得性, 流行病学家也表示相比于定居的大规模农业人群, 游牧的小规模人群更能抵抗多种流行性疾病, 也更少受一些慢性疾病的影响[2]。因此农业对人类健康的不利影响受到了越来越多的关注。目前, 欧美地区已逐渐建立起了相关的研究体系, 并证明农业发展与人群健康间的互动关系是复杂的[3]。多数研究显示在农业起源的初期人群健康是随着农业发展而退化的, 这种退化不仅体现在疾病种类和发病率上的变化, 也表现为肢骨长度和人群身高等体质状况的变化[4]。常见的可以反应农业人群生存压力的指标包括龋齿、牙釉质发育不全等口腔疾病, 也包括贫血、各类维生素缺乏等代谢性疾病以及骨膜炎、骨髓炎等非特异性感染和少数特异性感染[5]。以谷物为主的饮食结构和农业模式下的生产生活方式都是造成这一现象的重要原因。亚洲地区的相关研究也在推进。这一区域多变的农业类型, 不仅能够反映农业与人群健康间的联系, 也为研究不同农业类型下的健康差异提供了线索。日本中部农业发展与口腔健康的研究显示, 农业化进程与人群龋齿的发病率大致呈正相关[6]; 而泰国东北部史前人群的研究则表明, 随着农业的发展人群健康水平先有所升高后又开始下降[7]。纵观东南亚地区, 稻作农业及相对缓慢的社会化进程对口腔健康的不利影响似乎要小于先前的认知[8]。而对东亚地区粟作农业及稻作农业区的龋齿、身高、眶上筛孔和多孔性骨肥厚等生存压力指标的统计则揭示了该地区人群健康状况与农业发展及农业类型间的关系尤为复杂[9]。
随着国外相关研究的不断发展, 国内的考古研究也越来越关注人群的营养健康状况及其背后的农业因素。近年来, 骨骼材料鉴定报告中对病理现象的记录逐渐增多。在病理识别的基础上, 相关的讨论和研究也更加深入, 人口结构、身高变化、疾病现象以及食谱构成已经成为反映健康与农业关系的重要标志[10~13]。目前国内对疾病的关注主要集中在口腔疾病上[14~17], 眶上筛孔和多孔骨肥厚也多见记录, 但有针对性的研究还相对匮乏[18]。对颅后骨的观察研究相对不足。此外, 国内的研究多只提及农业这一大概念, 而我国在地理空间上分布范围广, 地域差异大, 不同区域对应不同的生计模式和经济类型, 农业对人群健康状况的影响也不可一概而论。目前已有中日学者合作探讨了长江流域稻作农业和脊柱结核的发病关系[19], 但对北方粟作农业与人群健康的特定关系还缺乏研究。
本文以陕西省靖边县五庄果墚遗址的生物考古证据为例, 讨论中国北方粟作农业与人群营养健康之间的联系。涉及的疾病种类不仅包括口腔疾病、贫血等颅骨上常见的类型, 也包括骨膜炎、肢骨变形等颅后骨损伤, 力图较全面的反映人群的健康状况。在病理观察及统计的基础上, 从饮食习惯以及生产生活方式等角度分析农业发展与疾病发生的关系, 评估农业社会中婴幼儿的营养健康状况, 并尝试探讨中国北方粟作农业对人群健康的特异性影响。
1 材料与方法 1.1 五庄果墚遗址五庄果墚遗址(37°48′N, 109°02′E)位于陕西省靖边县黄蒿界乡小界村西北[20](图 1), 地处沙化干草原植被带, 主要分布风沙土壤, 具有土质松散、土温变化快、保水能力低, 流动性大等特点。2001年6~8月, 陕西省考古研究所对五庄果墚遗址进行了大面积的发掘, 揭露了仰韶晚期至龙山早期的房址、灰坑、陶窑等遗迹, 其中部分灰坑可见人骨遗存[21], 属于灰坑葬。灰坑葬在仰韶时期就已出现, 河南、陕西、内蒙及甘肃等地均有分布, 且内蒙古中南部、甘肃东部和陕北地区的灰坑葬与中原地区的存在一定差异, 更流行多人合葬, 并普遍发现随葬品[22], 这与五庄果墚遗址中的灰坑葬类似。龙山时期, 灰坑葬更加盛行[23~24], 成为一种常见的埋葬方式。灰坑葬的性质较为复杂, 有可能是身份地位较低者的墓葬, 也不排除祭祀、战争、瘟疫等非正常死亡的可能性[25]。五庄果墚遗址中仅有灰坑葬, 依据吴汝康等[26]、邵象清[27]、朱泓[28]在相关著作中提供的性别年龄鉴定方法, 可知这些灰坑葬中未成年人多于成年人, 尤其是婴幼儿偏多, 女性多于男性。因此, 从人口构成上看不符合战争因素。病理观察中也不见明显的外部创伤, 因此暴力冲突导致死亡的可能性较小。有研究认为五庄果墚很可能发生过灾难性事件, 或与瘟疫有关[29]。也有研究讨论过祭祀的可能性[30]。虽然其性质暂有争议, 但相对于社会上层的居民, 身份地位较低的一般居民更易成为祭祀或瘟疫的牺牲品, 且这类人群通常占人口的绝大多数, 相对于高等级墓葬中的居民更具有代表性。另外, 社会地位较低的人群对外部环境的变化可能更为敏感, 在讨论人群健康与环境变化的关系上有一定的价值。
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图 1 五庄果墚遗址示意图 Fig. 1 Location of Wuzhuangguoliang site |
本文研究的人骨均来源于这些灰坑葬, 共计29例个体, 成年人10例, 未成年人19例。成人中明确为女性的6例, 男性3例, 另有一例倾向于女性的个体。未成年人中, 有一例13~14岁的个体有男性倾向。年龄范围分为以下7个阶段:婴儿(＜2岁), 幼儿(3~6岁), 少年(7~14岁), 青年(15~23岁), 壮年(24~35岁), 中年(36~55岁), 老年(>56岁)。具体人口分布信息见表 1。
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表 1 五庄果墚遗址居民性别年龄分布(n, %) Table 1 Age and sex distribution of Wuzhuangguoliang ancestors(n, %) |
本文主要依据骨骼的病理现象来判断个体的营养健康状况, 参考Ortner[31]、Mann和Hunt[32]、Charlotte和Manchester[33]在相关文献中记载的疾病类型, 排除了易与病理现象相混淆的正常生理现象及由埋藏、发掘等原因造成的死后损伤。对这些现象在不同年龄段和不同性别中的发生频率进行统计, 结合相关动植物、古环境以及考古研究成果, 尝试对该人群的健康状况和生业模式做出推断。由于样本的数量有限, 各类疾病出现的频数相对较低, 本文只选取了龋病、牙釉质发育不全、贫血、维生素D缺乏、骨膜炎以及颅内损伤等发病率较高或有代表性的疾病。
龋齿依据《牙体牙髓病学》[34]记录患病的牙位、患牙的发病部位及龋病发展的程度, 统计人群中龋齿的患病率和患牙率。龋齿患病率=观察时期的龋病例数/该时期的人口×100 %, 龋牙率=患牙个数/观察牙齿总数×100 %。牙釉质发育不全以带状牙釉质发育不全(Linear Enamel Hypoplasia, 简称LEH)[35]的出现为标志, 记录患病的牙位、形态以及损伤的数量。鉴于儿童骨骼的保存状况不佳, 包括龋齿在内的口腔疾病均只统计了成人样本。对贫血现象的观察主要以颅骨上的异常多孔现象为标志, 有明显眶上筛孔或多孔性骨肥厚的可以认定为贫血个体[18], 颅骨其他部位呈现异常多孔的认定为疑似贫血的个体。颅内损伤的认定包括新骨生成、发丝样变、毛细血管压迹、蛇纹分支状样变(Serpens Endocrania Symmetrica, 简称SES)以及颅内的侵蚀状缺陷等异常现象的出现[36]。骨膜炎以长骨上的新骨生成为标志, 同时记录发病部位及新骨生成的形态, 仅观测有肢骨留存的个体。维生素D缺乏会导致佝偻病和骨软化病[37], 因此主要以长骨的异常变形或翻转为标志, 只观测了有肢骨留存的个体。
2 结果 2.1 口腔疾病该遗址的10例成年个体中除AH1:12无颅骨外, 其余9例均有, 其中男性3例, 女性6例, 青年2例, 壮年2例, 中年5例。本文主要分析这9例可观测个体的口腔健康状况。
9例成人个体中, 有5例观察到了龋齿, 成人个体患龋率达55.6 %, 可观察的131颗成年个体牙齿中, 有龋的有13颗, 龋牙率为9.9 %, 龋齿的两性差异较大。在可观测的样本中, 成人男性的患龋率达100 %, 而女性患龋率为33.3 %。患龋的牙齿以臼齿为主, 也见前臼齿, 部位以牙合面龋为主, 偶见颊面和近远中面龋。
6例罹患牙釉质发育不全, 占比达66.7 %, 表现出釉质发育不全的牙齿共18颗, 占可观测牙齿总数的13.7 %。两性患病率均为66.7 %。患病的牙位多为前牙, 包括门齿、侧门齿、犬齿和前臼齿, 臼齿相对较少, 第一臼齿和第二臼齿受影响的各仅有一例。病理表现均为LEH, 半数个体有两条及以上。
2.2 贫血共观察28例保留颅骨的个体, 其中未成年人19例, 成年人9例(男3, 女6)。12例个体颅骨上可见眶上筛孔、多孔性骨肥厚等异常多孔现象(图 2), 罹患及疑似罹患贫血的个体占观察总人数的42.9 %。12例个体中包括婴儿2例, 幼儿4例, 少年、青年和壮年各1例, 中年3例。成人的患病个体中男性2例, 女性3例。以性别明确的成人为基数, 男性发病率为66.7 %; 女性发病率50 %, 两性的患病率差别不大。
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图 2 眶上筛孔与多孔骨肥厚 (a)BH35:2, 4~5岁, 轻微的眶上筛孔; (b)AH1:6, 1~2个月, 眶上筛孔与新骨生成; (c)BH23:1, 男性, 17~20岁, 颅顶活跃的多孔骨肥厚且伴有层状板层骨形成; (d)由图(c)放大10倍后的颅顶外表面 Fig. 2 Cribra orbitalia and porotic hyperostosis. (a)BH35:2, 4~5 years old, mild cribra orbitalia; (b)AH1:6, 1~2 months, cribra orbitalia and new bone formation on the orbit roof; (c)BH23:1, male, 17~20 years old, active porotic hyperostosis accompanied with lamellar bone formation; (d)A 10× magnified image of the skull vault of (c) |
五庄果墚人群中可观察肢骨的个体共18例, 其中6例罹患骨膜炎(图 3), 达到观察总数的33.3 %。其中成年人4例, 未成年2例。可观察的成年人有80 %罹患骨膜炎, 而未成年中, 少年全部都有疑似骨膜炎的表现, 婴幼儿个体则不见类似症状。成年人中, 男女患病个体各2例, 可观察的男性个体均见明显的骨膜炎病变, 而可观察的女性个体中, 也有66.7 %患病率。
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图 3 骨膜炎及下肢骨异常弯曲 (a)BH23:1左股骨骨干下1/3后面, 混合的板层骨和编织骨; (b)AH1:16, 男性, 13~14岁, 疑因维生素D缺乏导致的股骨弯曲 Fig. 3 Periostitis and abnormal bendings on lower limbs. (a)BH23:1, lamellar and woven bone on the distal left femur; (b)AH1:16, male, about 13~14 years old, bendings on femurs likely caused by vitamin D deficiency |
以可观测肢骨的18例个体为研究对象, 共有6例存在下肢骨异常弯曲翻转的现象(图 3), 可能是由于维生素D缺乏导致, 占观察总数的33.3 %。其中未成年人3例, 成年人3例。可观察的成年女性均见该类病变, 成年男性则不见。
2.5 颅内损伤共有3例婴幼儿个体颅骨内面出现了病理性损伤(图 4), 其中2例均为1岁以下的婴儿, 婴儿患病率为25 %, 另一例为3~5岁的幼儿。损伤位置及类型见表 2。
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图 4 颅内损伤 (a)AH1:15, 3~4个月, 枕骨内表面编织骨; (b)AH1:18, 3~5岁, 枕骨内表面SES Fig. 4 Endocranial lesion. (a)AH1:15, 3~4 months, woven bone formation on the occipital bone. (b)AH1:18, 3~5 years old, SES on occipital bone |
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表 2 五庄果墚婴幼儿颅内损伤统计表 Table 2 The endocranial lesions on infants and young child from Wuzhuangguoliang site |
农业生产虽然给人类带来了稳定的食物来源, 但同时也固定了人群的食物结构。富含碳水化合物的食物和新的食物加工方法增加了牙齿的患龋率。固定的食物种类使得食物的多样性减少, 不利于营养的均衡摄入, 一些代谢性疾病, 如缺铁性贫血, 在农业人群中变得高发。
龋病是在以细菌为主的多种因素影响下, 牙体硬组织发生慢性进行性破坏的一种疾病, 经常食用含有蔗糖或者其他糖类的食物会增加龋病的发生率[34]。患龋率在不同时代、营不同生计的古代居民中差异明显。依据何嘉宁[38]总结的中国北方4种经济类型居民的龋牙率, 可知五庄果墚居民的龋牙率更接近相对较发达的农业人群。植硅体分析表明, 与其相距不远且年代相近的王阳畔遗址的先民以种植粟类作物为主并辅以畜牧生产[39]。五庄果墚遗址动物骨骼的C、N稳定同位素分析显示, 家猪、狗、鼠主要以C4类植物为食, 应与先民从事粟作农业生产密切相关[40]。因此五庄果墚先民可能也是以粟作农业生产为主, 家畜饲养为辅的人群。粟的蔗糖含量相对较高[9], 其致龋性可能是该人群龋齿高发的原因之一。五庄果墚人群患龋率有明显的性别差异, 男性患龋率高于女性。有关男女两性患龋率差异的研究表明, 狩猎采集阶段及早期农业时期女性患龋率较高[41~42], 随着农业的发展, 男性患龋率也逐渐上升。因此五庄果墚男性龋齿率偏高很可能是适应农耕社会的结果, 符合该人群以农业为主的生计模式。五庄果墚人群多发牙合面龋, 与现代临床上的情况类似[43], 而不同于古代人群以邻面龋为多的情况[44~47], 这可能与牙齿磨耗的减少有关[48], 反映了食物加工的精细化[49]。
陕西地区6000 a B.P.时期, 龋齿发病率为41.8 %, 而到1000 a B.P.时, 已达62.9 %, 且从6000~1000 a B.P.患龋率逐渐由女性高于男性变为男性高于女性[50]。五庄果墚的龋齿水平位于两者之间且更接近1000 a B.P.的水平, 但遗址年代上更接近6000 a B.P., 可见该人群的龋齿发病率在整个仰韶晚期到龙山早期的陕西地区处于较高水平。然而龙山时期榆林地区人骨的患龋率整体呈现偏低的状况, 个体的龋齿发病率仅为14.3 % [51], 五庄果墚远高于这个水平, 这可能与该人群较低的身份地位和对疾病的易感性有关。男女患病率对比显示龙山时期榆林地区男性患病率(23.1 %)明显高于女性(10.5 %)[51], 与五庄果墚情况一致。同时期, 甘青地区4000 a B.P.左右的磨沟墓地患龋率为45.7 % [52], 中原地区河南沟湾仰韶人群龋齿患病率为33.9 % [53], 成皋广武新石器中晚期人群龋齿发病率为47 % [54], 这些遗址多呈现女性发病高于男性的状况。由此可见陕西地区整体的患龋率在同时代周边地区中处于较高的水平, 且陕北榆林地区两性发病率差异的变化似乎要早于中原和西北地区, 这或与该地区农业发展的程度和速度相关。
贫血是指红细胞容量低于正常范围下限, 不能运输足够的氧至组织而产生的综合征[55]。目前, 眶上筛孔和多孔性骨肥厚被认为与缺铁性贫血有密切关系[56], 五庄果墚疑似贫血的个体多表现为这类多孔样病变, 应以患缺铁性贫血为主。饮食是人体获取铁元素的重要途径, 通常谷物含铁量较低且多为不易吸收的非血红素铁, 肉类(尤其是生肉)含铁量高且多为易被人体吸收的血红素铁[33]。这其中猪肉相比于牛羊肉含铁量要低, 熟肉中的血红素铁的含量也低于生肉[57]。在五庄果墚先民的家畜中, 家猪是重要的肉食来源[58]。从仰韶晚期到龙山早期该遗址灰陶及夹砂陶逐渐增多[59], 可能表明五庄果墚先民食用熟食的程度增高[60~61]。因此对谷物和猪肉的依赖, 以及烹饪方式的发展使得他们罹患贫血的概率增加。贫血的多发在我国北方地区新石器时代人群中是常见的, 河南灵宝西坡遗址中成年个体罹患贫血的比例占总人群的14.3 % [62]; 内蒙古兴隆洼遗址多孔性肥厚贫血的出现率是37 % [63], 山西芮城清凉寺人群中贫血的出现率是22.4 % [64], 这可能都与粟作农业饮食结构下铁元素摄入不足相关。非洲地区的相关研究表明, 非血红素铁的吸收率在以珍珠粟为主的饮食中低于以大米和鱼类为主的饮食中, 这或许与珍珠粟中多酚类抑制铁元素的吸收有关[65]。虽然目前还缺乏对我国北方史前粟类作物营养结构的具体研究, 但非洲珍珠粟与大米的对比对了解我国“南稻北粟”生产模式下的人群营养差异是有借鉴意义的。
3.2 骨膜炎、维生素D缺乏与生产生活方式农业生产改变了人类的生计方式。民族学资料显示, 采集狩猎人群用于追求生计的时间可能低于农业人群[66], 也就是说, 农业生产使人们面临更加高强度的日常工作。农业生产还促进了社会分工的变化, 尤其是性别分工, 这种变化可以体现在男女健康状况的差异上。在农业社会里, 人们的生活方式也发生了变化, 更少的户外活动, 固定的劳作模式, 增加了某些疾病的发病率。与此同时, 随着人群定居及人口规模不断增长, 单位面积人口密度加大, 生存空间减小[67], 有限的空间及高密度的人群为各类感染性疾病的爆发和传播提供了条件。
北美地区的研究显示, 随着采集经济向农业经济的转变, 感染性疾病的流行率上升[68]。人骨遗存中常见的主要是非特异性感染[69], 其中骨膜炎在五庄果墚人群中较为多见, 发病率达到33.3 %。美洲一个早期印第安部落中仅有18.3 %的个体显示出骨膜炎病变[33], 国内商周时期人群的骨膜炎发病率也大多不超过15 % [70~72], 可见五庄果墚人群骨膜炎的发病率相对较高。定居的农业生活和对粟类作物的依赖, 可能带来人口密度增加、生存空间拥挤以及营养摄入不平衡的情况, 这些因素会增加人群受外部感染的风险。仰韶文化末期北方粟作农业处于犁耕的初期阶段, 黄土地带土质松厚, 植被以灌丛为主, 烧荒除草后可人力耕种[73]。与北方粟作农业密切相关的是北方石器工业的发展。北方新石器时代磨制石器的种类非常丰富, 包括石铲、石刀、石镰等农业生产工具以及磨盘、磨棒等粮食加工工具[74]。因此以人力为主的耕作方式再加上复杂的石器工业, 新石器中晚期北方粟作农业人群的劳作强度进一步增大, 生存压力增加, 一定程度上加剧了相应人群患感染性疾病的风险。
骨膜炎发病对象以青少年男性为多[75]。五庄果墚也呈现这一特点。说明该群体从青少年时期起就面临较大的生存压力, 活动强度较高。成人中男性的发病率略高于女性。从生理上看, 有研究表明女性对传染性疾病有着比男性更有效的抵抗力[33]; 而另一方面, 从文化行为上看, 农业人群中成年男性负担更多的生产劳作, 劳动强度更大, 暴露在外和受到伤害的几率也大于女性, 增加了感染各类病菌的风险。
另一项可以反映人群生产生活方式的疾病是维生素D缺乏。维生素D是保持骨骼内成骨与破骨两种代谢过程平衡的重要元素。缺乏维生素D时成骨过程不能顺利进行, 会影响正常的骨化[76]; 维生素D获取主要依靠充足的光照[77]; 维生素D缺乏不仅会导致儿童佝偻病, 也会使得成人患骨质疏松和骨折的风险增加, 同时还与癌症、自体免疫系统疾病以及感染性疾病患病风险的增加相关[78]。五庄果墚人群中成年女性多见维生素D缺乏, 这可能与农业社会的性别分工相关。农业生产使得两性分工发生了变化。从采集向农耕推移的过程中, 相比于男性, 女性在农业劳动中的作用和地位逐渐下降。从新石器时代纺轮更多的出现在女性墓葬中来看[79], 女性多从事纺织等非户外活动, 因此接受光照的机会少于男性, 也少于采集狩猎人群中从事采集工作的女性, 这使得女性罹患维生素D缺乏的可能性升高。此外, 儿童有一定的患病比例, 成人的病理表现也可能是未成年时患病引起的。考虑到农业社会定居的生活方式, 可以推测不参与生产活动的儿童居于室内的时间增多, 接受光照的时间相对减少, 罹患该类疾病的风险增加。
3.3 牙釉质发育不全、颅内损伤与婴幼儿营养健康状况相比于成年个体, 婴幼儿的生存能力和免疫力都较弱, 对外部环境的变化更为敏感, 因此婴幼儿的营养健康状况是反映特定人群整体健康水平的一项重要指标[80]。五庄果墚人群中能反映婴幼儿营养健康状况的疾病主要是牙釉质发育不全及婴幼儿颅内损伤。
牙釉质发育不全是一种由于釉质形成中断而导致的釉质厚度上的缺陷, 通常表现为齿冠表面上线状、条带状或者凹坑样的釉质厚度异常[69]。五庄果墚成年个体中牙釉质发育不全发病率达66.7 %, 远远高于河南沟湾遗址仰韶人群10.7 %的发病率[53], 而更接近安阳殷墟中小型墓葬中79.1 %的发病率[81], 可见患病率偏高。由于不同牙齿的生长发育时间存在差异, 因此发病牙位和损伤数量可以记录个体生存压力的序时性变化[82]。五庄果墚患病个体中齿冠形成最晚的M3不见釉质发育不全, 最早的M1及较晚的M2偶见, 介于两者之间的I1~P2发病率较高。可见五庄果墚先民中牙釉质发育不全高发的年龄段应集中于第一臼齿齿冠发育完成后到前臼齿齿冠发育完成前, 即4~7岁的幼儿阶段[83]。这可能与3岁之前儿童可以从母体中获得更多的关照[84], 而3~8岁断奶期压力增加相关。患病个体多数出现两条及以上的LEH说明该人群的釉质发育不全有周期性, 可能受季节性营养不良的影响[85]。
另一项可以反映儿童健康状况的疾病是婴幼儿颅内损伤。颅内损伤主要指颅骨内侧正常骨组织结构的改变。很多疾病都会导致这类现象, 包括创伤、贫血、肺结核、维生素缺乏及慢性脑膜炎等[86]。五庄果墚3例个体中, H1:18呈现蛇纹分支状样变(SES), 可能与结核感染[87]或局部出血相关, 但由于缺乏肢骨等其他方面的佐证, 应谨慎对待。另2例中除了新骨生成外无其他明显的病理性损伤, 更有可能是非特异性感染导致的脑膜炎。现代临床医学显示, 脑膜炎的发病有一定的季节性, 常发病于冬春季节[88]。因此季节性营养不良导致的抵抗力降低可能也是婴幼儿易患脑膜炎的原因之一。
上述两类疾病都可能与季节性营养不良有关。依据现代的农业资源分区, 五庄果墚遗址位于我国西北干旱农业气候区和东部季风农业气候区的交界处, 作物熟制主要为一年一熟[89]。气候环境在不同的历史时期会有所变化, 然而该区域始终相对干冷, 且晚全新世以来, 出现了季风降水减少, 气候变干等突发事件[90]。虽有足够的条件发展旱地粟作农业, 但相对于南方水田农业来说, 多季收获的可能性较低, 受季节性营养不良影响的风险更大。相关研究表明该人群在以农业生产为主的同时也从事采集狩猎工作, 但古环境分析显示五庄果墚遗址周围以草原为主, 只外围间或分布有一定面积的森林[58], 自然资源同样有季节性。故冬春季节不论是农耕还是采集狩猎都难以供给充足的食物, 可能造成季节性饥荒从而导致营养不良。此外, 一熟制的种植制度也延长了粮食的储存时间, 使得铁、维生素等营养物质在存储过程中流失的更多, 人群患代谢性疾病的风险增大。
4 总结本文从五庄果墚遗址入手, 试图探索中国北方粟作农业对人群健康状况的影响。宏观和微观的病理观察结果显示, 该人群患龋率55.6 %, 贫血发病率42.9 %, 骨膜炎发病率33.3 %, 牙釉质发育不全发病率66.7 %。此外, 有3例婴幼儿出现颅内损伤。
成人龋齿发病率基本落在农业人群的范围内, 且男性发病率为100 %, 远高于女性的33.3 %, 反映了该人群对农耕社会的适应。贫血的高发应与铁元素摄入或吸收不足相关。龋齿及贫血多发反映了粟作农业的饮食特征, 即食物中含糖量增高, 易于吸收的铁元素减少。此外, 食物加工和储存也进一步造成了铁、维生素等营养物质的流失, 加剧了营养摄入不足的状况。骨膜炎的流行或与定居农业的发展、人口密度的增加以及早期粟作农业高强度的劳作方式有关。值得注意的是, 女性下肢均出现了可能由维生素D缺乏导致的异常翻转现象, 而男性则不见。这有可能与农业社会的性别分工相关, 这种性别分工也体现在男性偏高的骨膜炎发病率上, 即高强度的户外劳动使得男性更易感染骨膜炎, 有限的户外活动则使女性和儿童更易患维生素D缺乏。牙釉质发育不全多发于4~7岁, 有一定的周期性。结合婴幼儿颅内损伤中两例疑似脑膜炎的例子, 推测五庄果墚先民有季节性营养不良的状况, 这可能与当地气候环境造成的一年一熟的耕作制度有关。
五庄果墚人群中龋齿、贫血、骨膜炎以及牙釉质不全等各类疾病的发病率普遍偏高。一方面, 受样本人群身份地位的影响, 个体对疾病的易感性可能相对较高; 另一方面, 上述疾病的高发也体现了这批居民可能已经处于相对进步的农耕社会。疾病特征所反映的饮食习惯、生产生活方式以及婴幼儿营养健康状况均体现了中国北方早期农业发展阶段的特点, 揭示了五庄果墚先民健康状况背后潜在的农业因素, 为探讨中国北方早期农业与人群健康间的互动关系提供了生物考古学的例证。
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2 School of Cultural Heritage, Northwest University, Xi'an 710069, Shaanxi;
3 Shaanxi Academy of Archaeology, Xi'an 710054, Shaanxi)
Abstract
This paper aims to explore the impacts of millet agriculture in Northern China on the health conditions with the focus on Wuzhuangguoliang site. Wuzhuangguoliang site(37°48'N, 109°02'E) is located at Jingbian County, Yulin City, Shaanxi Province, China, and belongs to the Neolithic period from the late Yangshao to early Longshan. Twenty-nine skeletal remains in total, including ten adults and nineteen subadults, were studied in this paper through macroscopic and microscopic observations. The pathological results revealed that this population had high incidences of caries(55.6%), anemia(42.9%), periostitis(33.3%), and enamel hypoplasia(66.7%). The prevalence of caries and anemia suggested the impacts of millet agriculture regarding the high levels of carbohydrates and low intake of iron in millet food. The increase of populations and heavy labors resulted from the development of millet agriculture offered a possible explanation for the frequency of periostitis. Notably, only females presented abnormal bendings on lower limbs that might be caused by the deficiency of vitamin D. This is probably because of divisions of labors. The enamel hypoplasia occured highly between 4 to 7 years old and presented a periodic pattern. Moreover, three infant remains showed endocranial lesions, of which two might suffered from meningitis. Regarding the periodic enamel hypoplasia, the infants likely suffered from seasonal malnutrition, which likely resulted from the local cultivation system(one crop a year). These results suggested that Wuzhuangguoliang population suffered from diseases that have a close linkage to the development of millet agriculture and provided insights to researches on the relationship between health conditions and millet agriculture in Northern China.