2020, Vol.40
2 西北大学文化遗产学院, 陕西 西安 710069;
3 西北大学科技考古学研究中心, 陕西 西安 710069;
4 陕西省考古研究院, 陕西 西安 710054;
5 中国社会科学院考古研究所, 北京 100101)
粟(Setaria italica)和稻(Oryza sativa)是我国重要的传统农作物，前者起源于中国北方，后者起源于长江中、下游地区[1]。受作物生育环境和古代文化的共同影响，这两种本土作物的基本分布态势是北粟南稻。但目前大量考古发现表明，在我国北方的粟作农业区发现有水稻遗存[2~5]，在南方的稻作农业区发现有粟类作物遗存[2, 6~13]，这使得粟的南传和水稻的北传逐渐成为学术界关注的重要问题。广泛的南北过渡地带已经发现了多例粟、稻共存的现象[7, 14~18]，这一区域是研究农作物传播问题的关键地带。
陕南地区是典型的南北过渡地带，地处长江流域的汉水上游(图 1)，但从陶器类型学的角度看，它又属于北方新石器时代考古学文化系统[19]。在这种背景下，探讨陕南地区新石器时代(仰韶-龙山时代)农业经济特点，粟、稻两种农作物的传播以及南、北方考古学文化的交流具有重要意义。
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图 1 龙岗寺遗址和汉水流域部分遗址示意图 Fig. 1 The location of Longgangsi site and other relative sites in Han River |
然而，这一地区植物考古研究工作十分欠缺，亟待补充。此次以汉中龙岗寺遗址发掘和浮选为契机，对上述问题进行了分析。
1 材料与方法 1.1 材料背景龙岗寺遗址位于陕西省汉中市南郑县梁山镇汉水南岸，包含一部分旧石器时代的古代人类遗存，除此之外，其遗存的文化内涵主要是新石器时代。该遗址新石器时代考古学文化包括仰韶时代和龙山时代，绝对年代约为5000~4000 cal.a B. P.[19]。遗憾的是，由于大量的考古发掘资料仍在整理，此次浮选结果的年代没有进行区分。尽管如此，此次浮选结果仍然能够清晰地展示出秦岭以南汉水上游地区的史前植物遗存特点。
此次浮选采用了针对性采样法[20]，即对性质明确的遗迹单位(比如灰坑、灰沟、房子、窖穴、井等)进行了采样，共采得土样222份，主要来自于灰坑，也有来自于墓葬、窑址、房址、器物内部的样品；浮选土样的总数为1723 L。浮选是在发掘现场进行的，用小水桶进行浮选。阴干后的浮选物交给西北大学文化遗产学院植物考古实验室进行分类、鉴定和分析。
1.2 量化分析方法分析过程中除了使用绝对数量统计法之外，还采用植物遗存的出土概率统计法对出土农作物遗存进行比较。植物遗存的出土概率是指在遗址中发现某种植物种类的可能性，是根据出土该植物种类的样品在采集的样品总数中所占的比例计算得出的，这种统计方法的特点是不考虑每份浮选样品中所出土的各种植物遗存的绝对数量，而是仅以“有”和“无”二分法作为计算标准，因此在客观上减弱了埋藏机制和埋藏背景造成的误差对分析结果的影响。实验室工作的详细流程和相关统计方法原理分别参见《中华人民共和国保护行业标准——田野考古植物遗存浮选采集及实验室操作规范》[21]和《植物考古学的实验室工作方法》[22]。
2 结果 2.1 AMS 14C测年水稻遗存是陕南受到南方文化影响的重要证据[23]；另外参考考古发掘时出土的陶器风格及其组合特点，T1309G7④层的相对年代为庙底沟二期，T1308H171③层的相对年代为仰韶晚期，故选取这两处较有代表性的遗迹出土的稻粒样品进行测年。测年由Beta实验室完成，具体测年结果见表 1。
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表 1 龙岗寺遗址出土水稻遗存AMS 14C测年结果 Table 1 AMS 14C dating results of rice grains in Longgangsi site |
“常规放射性碳年龄”是通过对比半衰期(5568年)计算，经过总分馏效应校正得到，并用于公历年龄校正。BP为年代单位，即“before present”，“present”=1950A.D.。树轮校正所用数据库为INTCAL13[24]，计算方法使用程序为OxCal[25]。校正后的年代区间(2σ)为4973~4826cal.a B. P.，该结果与遗址相对年代判断基本一致，属于仰韶-龙山时期。
2.2 浮选结果龙岗寺遗址浮选的炭化植物遗存(charred plant remains)在类别上可以分为植物种子(seeds)、坚果(nuts)和炭化木屑(woods)等；其中，炭化木屑需送交专家进行树种鉴定，本文不再赘述。
龙岗寺遗址出土炭化植物种子和果实共计4072粒，经鉴定，这些炭化植物遗存有些可以准确地鉴定到种(species)或属(genus)，有些仅能鉴定到科(family)；另外还有极少数的出土植物种子由于形态特征不明显，或由于炭化过甚而失去了特征部位，无法进行种属鉴定。
鉴定出的植物遗存包括粟、黍(Panicum miliaceum)、水稻、小麦(Triticum aestivum)和大豆(Glycine max)这5种农作物遗存(表 2)，共计2462粒，占全部出土植物遗存的60.5 %；非农作物遗存包括禾本科(Gramineae)、豆科(Leguminosae)、石竹科(Caryophyllaceae)、蓼科(Polygonaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、唇形科(Labiatae)、眼子菜科(Potamogetonaceae)、茜草科(Rubiaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、十字花科(Cruciferae)、漆树科(Anacardiaceae)、菊科(Compositae)、茄科(Solanaceae)、天南星科(Araceae)、小二仙草科(Haloragidaceae)、芸香科(Rutaceae)、猕猴桃科(Actinidiaceae)、壳斗科(Fagaceae)等植物遗存，共计1419粒，占出土全部植物遗存的34.8 %；未知种子以及碎种子共计191粒。
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表 2 龙岗寺遗址农作物遗存数量统计表 Table 2 The quantity of crop remains in Longgangsi site |
粟为禾本科狗尾草属，一年陆生草本。又称谷子，起源于中国北方地区，其生长发育过程对环境的要求不高，它不仅耐旱，还耐瘠薄，对土壤要求不太严格，对水利用效率高，适应性广，稳定性强，因此是典型的环境友好型作物[26]。炭化粟是龙岗寺遗址出土最多的炭化农作物遗存，这些炭化粟均呈圆球状(图 2-1)，平均直径约为1.14mm，共发现1384粒，绝对数量占到全部农作物遗存的56.2 %，出土概率为43.7 %。
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图 2 龙岗寺遗址出土炭化植物遗存 1.粟(Setaria italica)；2.黍(Panicum miliaceum)；3.水稻(Oryza sativa)；4.水稻基盘(rice spikelet base)；5.大豆(Glycine max)；6.紫苏(Perilla frutescens)；7.野大豆(Glycine soja)；8.虫实属(Corispermum sp.)；9.苍耳(Xanthium sibiricum)；10.胡枝子(Lespedeza bicolor)；11.狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)；12.藜(Chenopodium album)；13.野燕麦(Avena fatua)；14.酸浆(Physalis alkekengi)；15.狗尾草(Setaria viridis)；16.蝇子草(Silene gallica)；17.眼子菜(Potamogeton distinctus)；18.猕猴桃属(Actinidia sp.) Fig. 2 Photos of charred plant remains in Longgangsi site |
黍为禾本科黍属，一年生草本。黍又叫糜、稷，去皮后叫黄米，当今中国西北、华北、西南、东北、东南、华南以及华东等地山区均有栽培[27]。龙岗寺遗址共出土了998粒炭化黍遗存，这些炭化黍粒的形状也是圆球状，但个体较大(图 2-2)，平均直径为1.92mm，绝对数量占全部农作物遗存的40.5 %，其出土概率为43.7 %，与粟相同。
水稻为禾本科稻属，一年生草本，主要生长在我国南方地区[28]。龙岗寺遗址共发现了15粒水稻，呈长圆形，表面起棱(图 2-3)，平均长度为3.86mm，平均宽度为1.73mm，绝对数量占到全部农作物遗存的0.6 %，出土概率为6.0 %，另外发现了2个水稻基盘(图 2-4)，“水稻基盘”是稻米与稻秆连接的部位，一般会伴随人们加工水稻的脱粒过程进入遗址。
大豆为豆科大豆属，一年生草本，原产中国，全国各地均有栽培，花期6~7月，果期7~9月[29]。龙岗寺遗址共发现了62粒大豆，这些大豆呈长椭圆形，背部圆鼓，腹部微凹(图 2-5)，平均长度3.13mm，平均宽度2.02mm，绝对数量占到全部农作物遗存的2.5 %，出土概率为3.0 %。
小麦为禾本科小麦属，一年或越年生草本[30]。龙岗寺遗址仅发现了1粒小麦，形态特征保存比较明显，基部较顶部宽，背部圆鼓，腹部有明显的腹沟(图 3-1)，长度为2.06mm，宽度为1.68mm。
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图 3 龙岗寺遗址出土炭化植物遗存 1.小麦(Triticum aestivum)；2.栎属(Quercus sp.)；3.天南星属(Arisaema sp.)；4.接骨草(Sambucus chinensis)；5.马唐(Digitaria sanguinalis)；6.稗(Echinochloa crusgalli)；7.蔊菜属(Rorippa sp.)；8.毛马唐(Digitaria chrysoblephara)；9.腺梗豨莶(Siegesbeckia pubescens)；10.拉拉藤(Galium aparine)；11.花椒(Zanthoxylum bungeanum)；12.豇豆属(Vigna sp.) Fig. 3 Photos of charred plant remains in Longgangsi site |
龙岗寺遗址发现的非农作物遗存共计1419粒(枚)，以紫苏、藜、稗、狗尾草、马唐、蔊菜属、酸浆等为主，还包括少量的坚果，比如栎果；其他出土的非农作物遗存种类较多，但是数量相对较少，本文不再在正文进行介绍，根据资料数据[31~47]统计详见表 3。
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表 3 龙岗寺遗址新石器时期(仰韶-龙山时代)非农作物遗存数量统计和介绍 Table 3 Quantity and brief introduction of non-agricultural crop remains of Longgangsi site in Neolithic Age(Yangshao-Longshan Periods) |
龙岗寺遗址出土了粟、黍、水稻、大豆和小麦这5种农作物遗存，浮选结果反映出龙岗寺遗址最重要的两种农作物是粟和黍，二者的出土概率是最高的，均为43.7 % (图 4)，但从绝对数量来看，黍稍低于粟，可能显示出粟的地位比黍高。但无论如何，以粟、黍为主的农作物组合表明5000~4000cal.a B. P.这一时期，龙岗寺先民实行的是典型的北方旱作农业经济(图 5b)。
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图 4 龙岗寺遗址农作物绝对数量百分比(占所有农作物遗存)和出土概率比较 Fig. 4 Quantitative comparison on crops remains of the percentage of absolute quantity and the ubiquity |
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图 5 汉水流域河流分段和农作物传播情况示意图 (a)汉水流域分段示意图(different sections of Han River)；(b)汉水流域农作物传播示意图(dispersals of rice and millet in Han River) Fig. 5 The segmentation of Han River and the situation of the dispersals of crops during Han River basin |
该遗址还发现了15粒水稻遗存和2个“水稻基盘”(图 2-4)。水稻基盘是探究某地有无种植水稻的重要证据[48]。该遗址出土的水稻遗存与粟类遗存相比，数量极其有限，出土概率也不高，据此就认为龙岗寺遗址的先民们种植水稻略显草率。但该遗址发现的稗和眼子菜等植物是稻田常见的杂草，因此也不排除龙岗寺遗址当时有水稻种植。综上，水稻遗存的发现至少表明该遗址的先民对水稻已经有所利用，有可能具备水稻种植条件，但水稻种植发展程度不高，不宜称之为“稻旱混作”。稻旱混作是一种特殊的农业经济方式，应具有严谨的定义[49]，特别是对农作物的出土概率应该有一定的规定，另撰文对其进行说明。
陕南地区地处汉水上游、秦岭以南、长江以北，属于典型的南北过渡地带。这一地区相对特殊，无论是从陶器类型学的角度观察，还是农业经济类型的角度观察，它都属于北方考古学文化系统[50]，但汉水又是长江北部的一个支流，因此这一区域又属于长江流域。另外，龙岗寺遗址所处的汉中盆地，气候为亚热带季风气候，年降水量在800mm左右[51]。一般地，400mm等降水量线是东亚地区农牧分界线，800mm等降水量线是旱稻分界线[52]，并与秦岭-淮河一线基本重合[52]。龙岗寺遗址地处秦岭以南，是汉水和濂水河的交汇处，水资源丰富，现代种植业中，水稻多于小麦[51]。当时形成的以粟、黍为主的旱作农业经济，可能受到了北方新石器时代文化的强烈影响。
龙岗寺遗址大豆籽粒的数量比水稻稍多，但出土概率较低。与主要农作物小米相比，大豆含有更加丰富的蛋白质，而且易于吸收，对于改善当时人们的身体素质具有重要作用[53]。根据相关学者的研究，不晚于龙山时代，大豆也已成为北方地区农业生产中的一个重要的农作物种类，比如河南禹州瓦店[54~55]、河南登封王城岗[56]、陕西周原王家嘴地点[57]等都有大豆遗存的发现。浮选结果表明龙岗寺先民对大豆有所利用，但利用程度也比较有限。
小麦在龙岗寺遗址仅发现了1粒，是所有农作物遗存里面发现最少的。小麦起源于西亚的新月沃地地区[58]，就目前考古证据而言，经过AMS 14C测年最早的小麦发现于龙山时期的山东胶州赵家庄遗址[59]，年代为4450~4220cal.a B. P.。由于龙岗寺遗址仅发现了1粒小麦，数量太少，根据经验很有可能是晚期混入的，需要进行详细的测年之后，才能进行分析。
综上所述，龙岗寺遗址先民们的农作物组合是以小米类作物为主，并且对水稻、大豆有一定程度的利用，该遗址受黄河流域考古学文化的强烈影响，农业经济属于典型的北方旱作农业，还没有发展到稻旱混作的程度。
3.2 农作物传播问题的讨论汉水起源于陕西省宁强县，干流流经陕西省和湖北省，最终汇入长江，全程包括上游、中游和下游[60](图 5a)。龙岗寺遗址以其特殊的地理位置，在农作物的传播过程中应该扮演着极其重要的角色。尽管该遗址以粟类作物占绝对优势，但稻米的发现对探讨5000~4000cal.a B. P.(仰韶-龙山时代)汉水流域作为粟、稻两种农作物的传播通道(见图 5a和5b)以及南、北方考古学文化的交流具有重要意义。
水稻的北传一直是学术界关注的重要问题。水稻起源于长江中、下游地区，早在裴李岗时期，稻米已经进入黄河流域[2, 61]。汉水流域地处南北过渡地带，在水稻的北传过程中应该起着重要的作用。水稻经由鄂西北传入陕南地区到达龙岗寺遗址，但龙岗寺并不是水稻传播的终点，秦岭也并非水稻向北扩散的屏障。水稻到达汉水上游后，通过秦岭的山间通道进入关中地区，进而在关中扩散，比如扶风案板遗址[62]、蓝田新街遗址[63]、华县泉护村遗址[64~65]、高陵杨官寨遗址[66]、周原遗址王家嘴地点[57]等均有水稻遗存出土。目前关中最早的水稻遗存属于仰韶时代[63~66]，表明不晚于仰韶时期水稻已经越过秦岭传入关中。
粟是北方传统的农作物种类，粟的南传近年来也受到了学术界的关注。5000~4000cal.a B. P.这一时期，江汉平原的农业经济无疑是以绝对的稻作农业为主(图 5b)，但粟的利用已经影响到了叶家庙遗址[12]、三房湾和谭家岭遗址(石家河古城遗址群)[67]等地。同一时期的郧县青龙泉[17]、保康穆林头[15]、房县计家湾[16]等山区遗址虽然属于汉水中游的屈家岭-石家河文化圈，但这些遗址实行以粟作为主、稻作为辅的稻旱混作农业经济(图 5b)。诚然，汉水中游的八里岗遗址[68]因地处南阳盆地，与山地遗址的自然地貌环境迥异，农业经济有所差异。综上，汉水流域也是小米南传的重要通道。
表 4为近些年来在汉水流域发现的5000~4000cal.a B. P.(屈家岭-石家河文化)主要遗址的粟、黍、水稻的绝对数量百分比以及出土概率。可以看出，汉水上游的龙岗寺遗址是粟、黍极其强势的旱作农业；到了汉水中游，粟、黍的出土概率和绝对数量百分比仍很高，但二者的优势相对减弱；到了汉水下游，粟、黍极其少见，属于稻作农业经济的范围(图 5b)。尽管存在粟、稻的量化趋势变化，但一定程度上仍说明汉水流域是南、北方农作物交流的重要通道。
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表 4 汉水流域主要遗址谷物占农作物的绝对数量百分比及出土概率统计表(5000~4000cal.a B. P.) Table 4 The quantitative analysis of crops on percentage of absolute quantity and ubiquities of main sites in Han River(5000~4000cal.a B. P.) |
龙岗寺遗址发现了比较多的非农作物遗存，共计1419粒(枚)，占出土全部植物遗存的34.8 %。紫苏和藜的数量最多。紫苏的绝对数量为629粒，出土概率为25.7 %，藜的绝对数量为598粒，出土概率为27.0 %，这两种植物应该具有比较重要的用途；其他还包括少量豇豆属、猕猴桃属、硬果壳、栎属等植物遗存，这些植物有丰富的维生素，是主食之外很好的补充。上述非农作物遗存的发现，反映了龙岗寺先民应从事一定程度的采集活动。
紫苏为唇形科紫苏属，是一种适应能力较强的植物，喜温、湿环境，在中国华北、华中、华南、西南及台湾省均有野生种和栽培种，全国各地广泛栽培，可供药用和香料用，种子能榨油[35]。就出土概率来讲，紫苏的出土概率远高于水稻和大豆这样的农作物遗存，个别灰坑(比如H162)集中出土了413粒紫苏。既有研究表明，青龙泉遗址发现了600余粒紫苏种子，出土概率为37.0 %，由此认为当时人们可能已经开始利用紫苏[17]；河南禹州瓦店遗址一个灰坑中也集中出土了500余粒炭化紫苏，不仅数量巨大，而且籽粒大而饱满，推测可能瓦店先民已经开始种植紫苏，但是是野生紫苏还是栽培紫苏现在还不能确定[54~55]。
越来越多的浮选证据表明紫苏在史前先民生活中是十分重要的，在非农作物的利用中是占有一席之地的[54~55]。但龙岗寺的先民是否对紫苏进行了栽培，还需要结合更多的样品、更多的科学分析手段进行深入研究。
藜为藜科藜属的植物，分布于全球温带及热带以及中国各地，生于路旁、荒地及田间，为很难除掉的杂草；其幼苗可作蔬菜食用，茎叶可喂家畜，全草又可入药[34]。龙岗寺遗址共出土598粒藜，出土概率为27.0 %，较紫苏稍高。藜质地鲜美柔软，无特殊气味，牛、羊、骆驼最喜食藜的青鲜草，干草马、牛、羊皆喜食，还可调制成青贮作为牛、羊的冬季饲料；此外，藜还是猪的优良饲料，幼苗、嫩茎叶及种子猪都喜食，并可终年利用，多次刈割[69]。从出土概率上看，龙岗寺先民对藜有一定程度的利用，有可能用于喂养家畜。遗址还出土了野大豆、胡枝子、狐尾藻等，野大豆全株为家畜喜食的饲料，可栽作牧草、绿肥和水土保持植物[29]；胡枝子的叶子具有浓郁的香味，适口性好，营养价值高，是现代牛、马、羊、猪、兔、鹿、鱼的好饲料，胡枝子牧草适合于各种家畜，尤其对牛羊的价值特别高[70]；狐尾藻可作为现代养猪、养鱼、养鸭的饲料[44]。龙岗寺遗址目前没有综合的动物遗存研究，陕南地区的何家湾遗址虽然发现了史前动物遗骸[71]，但并未见有任何关于家养动物的说明。然而藜、野大豆、胡枝子等植物遗存的发现，反映了龙岗寺先民应该从事过家畜饲养。
4 结语龙岗寺遗址位于秦岭以南长江流域的汉水上游，在地理位置上属于我国的南方地区，但新石器时代的考古学文化属于北方系统，对其进行的浮选和植物遗存分析填补了秦岭以南地区的植物考古研究空白。根据陶器类型显示的相对年代选取T1309G7④层和T1308H171③层的水稻遗存进行了AMS 14C测年，校正后的年代区间(2σ)为4973~4826cal.a B. P.，该结果与遗址相对年代判断基本一致。属于仰韶-龙山时期。在222份浮选样品中，出土了2462粒农作物遗存以及1419粒(枚)非农作物遗存。农作物遗存主要有粟、黍、水稻这3种。粟的绝对数量占所有农作物遗存的百分比为56.2 %，出土概率为43.7 %，黍的绝对数量占所有农作物遗存的百分比为40.5 %，出土概率为43.7 %，水稻的绝对数量百分比与出土概率都比较低，表明在距今5000~4000cal.a B. P.(仰韶-龙山时代)龙岗寺遗址先民们的农业经济是以小米类作物为主的北方旱作农业经济，对水稻有一定程度的利用。除此之外，遗址出土了629粒紫苏种子、598粒藜种子以及62粒大豆种子，表明先民们可能对紫苏、藜、大豆有意识的采集和利用。已有的植物考古发现表明5000~4000cal.a B. P.汉水下游实行稻作农业，兼有粟的利用，汉水中游为稻旱混作农业，龙岗寺遗址的植物遗存特点显示该遗址实行的是以粟为主的旱作农业，兼有水稻的利用，这说明陕南地区应该是水稻北传、小米南传的必经之地之一，汉水流域是南、北方考古学文化交流与传播的重要通道。
致谢: 感谢审稿专家、编辑部杨美芳老师的宝贵意见，感谢中国社会科学院考古研究所杨金刚老师在植物遗存鉴定上悉心的指导，在此一并表示谢忱!
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4 Shaanxi Academy of Archaeology, Xi'an 710054, Shaanxi;
5 Institute of Archaeology, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100101)
Abstract
The southward dispersal of millet and the northward dispersal of rice are of hot spots to the academic research in the Yangtze River basin. Southern Shaanxi is such a south-north transitional zone located in the upper reaches of the Han river. There was a good opportunity to take excavation and make floatation of Longgangsi Neolithic site in Hanzhong City located at southern Shaanxi Province, however the archaeological culture of this site belongs to the cultural system of the Neolithic age in the north.A total of 222 soil samples were collected from the site, including 2462 agricultural remains and 1419 non-agricultural remains. The results showed that the crop remains mainly include foxtail millet, broomcorn millet and rice. AMS 14C dating was conducted on the charred rice grains recovered from T1309G7④ and T1308H171③ according to their relative ages shown by the type of potteries. The time range (2σ) is about 4973~4826 cal.a B.P., which is basically consistent with the relative stratigraphy of the sites defined by archaeological typological sequences for the Yangshao and Longshan culture.According to the analysis of carbonized plant remains it is suggested that the agricultural economy of 5000~4000 cal.a B.P.(Yangshao-Longshan)in Longgangsi site was millet-based agriculture with rice utilization to some extent. In addition, the remains of soybean(Glycine max), Perilla frutescens and Chenopodium album and other plants were also found at the site of Longgangsi, indicating that the ancestors also used or collected such plants. In conclusion, it is the first study on archaeobotany in the south of Qinling Mountains and is of great significance to the study of crop dispersals and cultural exchange in the transitional zone between the north and the south. Han River basin was one of the corridors where rice from south and millets from north were spread in the ancient.