【科研速报】青铜时代中亚BMAC文明体的栽培葡萄形态多样性研究
青铜时代的早期作物全球化（Early Crop Globalization）加速了旧大陆区域间的作物辐射，传播，交流，进一步选择培育及针对不同环境的适应性演化，促进了各类作物地方品系和栽培种的多样化发展，这个过程也被称为二次农业革命（second agriculture revolution）。
葡萄(Vitis vinifera L.) 是全球最重要的水果作物，现代品种数量近5000个，大致分为东方品种群, 西欧品种, 黑海品种三大类群。其中，东方品种群包括了数千种现代栽培种，广泛分布于西亚、中亚及东亚地区，以大粒鲜食品种（直接食用）为主。目前的研究认为葡萄(Vitis vinifera L.)的栽培开始亚洲西南部与欧洲南部地区，中国现代栽培葡萄的源头一般被认为由汉代张骞出使西域时从乌兹别克斯坦带回的中亚栽培葡萄。然而, 中亚栽培葡萄的起源及其演化形成现代东方品种群的过程一直未有定论。
近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所环境考古团队与乌兹别克斯坦科学院考古研究所（撒马尔罕），西北大学文化遗产学院等单位合作，报道了中亚乌兹别克斯坦境内青铜时代BMAC（Bactria–Margiana Archaeological Complex）文明体中Djarkutan神庙遗址和Sapalli聚落遗址出土的栽培葡萄种子遗存。该研究依据葡萄种子长度，宽度，茎长等多组形态测量数据，通过非加权组平均法(UPGMA)聚类分析，线性判别分析(LDA)，主成分分析(PCA)等统计方法，对遗址中出土的多种葡萄种子进行形态识别，同时结合14C年代学与当地考古文化记录，对当地青铜时代文明种植的葡萄类型及早期园艺活动进行了综合研究。相关成果在线发表于国际期刊《科学报告》(Scientific Reports)，论文第一作者为博士研究生陈冠翰，通讯作者为李小强研究员与周新郢研究员。
图1 Sapalli, Djarkutan遗址航拍影像 a Djarkutan神庙遗址; b Sapalli遗址 (陈冠翰供图)
形态统计分析结果显示，中亚青铜时代（约4000 BP）的栽培葡萄种子可分为4个典型形态类型，其中包括2种以短茎、圆颗粒为典型特征，与现代野生葡萄种子相似的似野生栽培类型；1种以长茎，长颗粒，较大个体为典型特征的典型驯化栽培类型，1种颗粒大小中等，种子形态介于野生类型与驯化类型间的过渡类型。其中，过渡类型占遗址中发现全部葡萄比例的45%，似野生栽培类型占40%，驯化栽培类型占15%。这种形态类型分布指示了在中亚青铜时代的果园中，至少存在4种具有明显形态差异的栽培葡萄品种，其中的典型驯化栽培类型已经表现出明显的现代驯化葡萄特征。
图2 中亚青铜时代葡萄遗存与现代类型的主成分分析及各组数据变化。a基于PC 1和PC 2质心坐标的主成分分析; b 4类葡萄种子典型个体CT三维影像模型, Class 1: 过渡类型; Class 2: 驯化栽培类型; Class 3: 似野生栽培类型1; Class 4: 似野生栽培类型2 (陈冠翰供图)
研究中的部分葡萄种子采集自Djarkutan遗址的神庙祭坛附近，将Djarkutan遗址神庙祭坛周边的样品与普通定居点Sapalli遗址中出土的葡萄种子进行对比，结果显示，相对普通定居点，神庙中出土的葡萄种子平均体积偏大，类型更加集中。这种差异可能指示了在青铜时代的中亚，人们已经开始有意识的选择果实更大，更饱满的葡萄用于祭祀活动。考古资料显示，青铜时代中亚地区的绿洲农业文明以小型绿洲城邦为主，这一时期城市快速发展，神庙等仪式性场所出现，市民与精英阶层人口增加。上述因素可能加剧了当地人群对更高产，更饱满的葡萄品种的需求，从而促进了当地农民对果园中的栽培葡萄开展进一步选育。
图3 中亚青铜时代葡萄遗存在不同遗址中的组合与体积变化趋势变化。a Sapalli与Djarkutan葡萄类型分布; b Sapalli与Djarkutan葡萄平均体积对比 (陈冠翰供图)
图4 中亚地区青铜时代绿洲文明不同栽培葡萄类型假想图
（汪静怡供图）
该项研究通过多种分析方法，结合考古学资料，对中亚BMAC地区青铜时代遗址中发现的栽培葡萄遗存的类型、遗址间的差异及当地人类早期园艺活动进行了综合分析，对于进一步认识葡萄传入我国新疆地区的过程，传入品种的类型与后期本地品种的培育历史等科学问题都具有重要的意义。
本研究得到了国家自然科学基金，中科院战略先导科技专项（B类）及中国科学院青年创新促进会的支持。
