火塘有机残留物分析折射青藏高原东北部新仙女木期的环境变化和人类适应
人类环境适应的模式和机制反映了人类的生存策略。作为世界海拔最高的高原，青藏高原史前人群对极端环境的适应近年来引起了广泛关注。青藏高原东北部是史前人群的重要聚集地，是史前人群登上青藏高原的重要走廊。青海湖盆地位于青藏高原东北部（图 1），是史前狩猎采集人群的主要活动区域之一。距今15,000年以来，一直有史前人群开展季节性的活动，12,000-9,000 BP期间，人类活动强度明显下降，9,000-5,500 BP期间，人口再次扩张，人类活动增强。通过动物考古学分析，在距今15,000-13,000年期间，狩猎采集人群捕猎大型和中型哺乳动物（如野马或驴），而在距今11,000-5,000年期间，人们转向捕猎中、小型猎物。
图1 青海湖周边史前主要人类活动遗址（>5 ka BP），遗址的年代序列及动物狩猎情况。（紫色条带代表YD事件）
充足的食物资源是人类生存的关键，早期狩猎采集人群主要依靠狩猎为生，主动改变环境条件的能力较低，直至农牧经济的兴起。青海湖周围遗址数量的减少和动物资源利用模式的转变可能和气候变化相关，比如新仙女木事件（YD）。然而，由于动植物遗存发现较少，当前我们对青藏高原东北部人群在新仙女木期的环境适应及生存策略知之甚少。近期，中国科学院大学、青海师范大学、中科院古脊椎所等单位合作，对铜线遗址火塘的沉积物土壤开展了无机元素、碳氮同位素和脂质分析等（图2），揭示了青藏高原东北部人群新仙女木期的环境适应。研究文章近期在线发表于国际著名环境考古期刊《Environmental Archaeology》，第一作者为国科大长聘助理教授韩宾，通讯作者为青海师范大学侯光良教授与国科大杨益民教授。
图2 铜线遗址的火塘和石器分布
火塘能够提供火、热、光、亮，在旧石器时代的狩猎采集群体活动中发挥着至关重要的作用。火塘有机残留物分析能够解析古人类的食谱信息，弥补了某些旧石器时代遗址动植物遗存缺乏的不足。青藏高原东北部新仙女木期的动植物遗存匮乏，因此，火塘残留物分析成为了解这一时期人群环境适应的主要手段。铜线遗址位于青海湖东北湖岸，海拔约3330米。田野调查中发现了打制石器和火塘，没有发现动物遗存。火塘中木炭的测年结果表明其在新仙女木期使用。火塘沉积物的元素分析表明，锶、磷、锌等元素的平均含量高于非火塘土样，表明了存在诸如焚烧木材、骨头等人类活动，同时，多环芳烃（芴、菲、芘等）的检出也表明火塘经历了燃烧过程。
图3 火塘残留物的气质联用分析结果
通过气质联用分析发现火塘沉积物的脂质提取物主要包括饱和/不饱和脂肪酸、二羧酸和烷酮等，表明残留物中含有动植物成分（图3）。火塘的脂质含量远高于周围非火塘土样，且火塘不同深度土样的脂质含量也有不同。气质联用分析没有发现水产品的生物标记物，氮同位素分析则进一步佐证不存在淡水动物的利用。脂肪酸单体碳同位素分析表明火塘中的脂质由C3植物和非反刍动物（不含马科）脂质混合（图4），也即铜线火塘用植物燃料加热处理陆生非反刍动物（不含马科）。食草动物（马科、牛科、羊亚科）的缺乏，表明周围环境应该很恶劣。
图4 火塘残留物的脂肪酸单体碳同位素分析结果
青藏高原东北部是间冰期人类登上青藏高原的重要阶梯。新仙女木期的气候变化可能极大地影响了当地景观，给当时狩猎群体的生存造成了困难。这种恶化的生态系统可能难以支持大型食草动物的生存，但却有利于耐受性和生存能力较强的小型动物（如野兔、沙鼠、旱獭等）的生存。
大中型哺乳动物数量的减少会导致在YD期间很难捕猎到大型有蹄类动物。根据最佳觅食理论模型，当大/中型猎物减少时，狩猎采集者就会狩猎生存能力较强的小型哺乳动物，以适应资源较少的环境。因此，YD环境限制了动物资源的可获得性，铜线人群不得不将其消费模式转向非反刍动物，很可能是适应性强的小型陆生动物。氮同位素分析也表明人们没有消费淡水动物，这可能反映了人们难以利用湖泊资源，因为青海湖在 YD 期间几乎干涸。这与其他案例研究报告的冰河时期白令海峡水生资源的易获取性形成了鲜明对比。
尽管铜线遗址火塘有机残留物分析无法明确脂质具体生物种属来源，但当时该区域和其他区域遗址的动物考古学证据均显示了狩猎小型动物的趋势。铜线火塘脂质来源可能与小型动物的消费一致，因为这些小型动物是周围恶劣环境中的主要物种。关于旧石器时代人群的生计策略，广谱革命（BSR）理论认为，狩猎人群的狩猎范围大大拓展，逐渐包括了更多的小型猎物、植物和水产品，即从"窄谱"的环境资源转变为更"广谱"的可食用野生资源的利用。尽管人们认为向广谱模式的转变并不是环境变化的直接结果，但本研究的结果表明，环境变化（如YD 事件）可能对某些地区的这一过程产生了很大影响。
YD 事件极大地影响了青海湖盆地湖泊系统和陆地生态系统，大大减少了青藏高原东北部狩猎采集者的可用动植物资源。气候变化阻碍了淡水资源的获取，而陆地生态系统对大型食草动物的承载能力也大大降低。因此，为了适应极端的环境，狩猎采集者可能不得不狩猎和食用体型较小的猎物。尽管还需要进一步厘清史前人群环境适应的动力机制，但火塘有机残留物分析探索过去饮食的独特作用，是研究旧石器时代青藏高原人群环境适应的重要方法，深化了我们对 YD 事件和人类适应性的认识。
杨益民课题组长期从事古代有机残留物、珠子和硅酸盐材料（包括玻璃、陶瓷等）研究，致力于运用现代科技方法挖掘古代遗存的潜信息，开展先进谱学分析的文物适用性研究，从而更好地了解古代人类活动和复原古代社会，解决相关考古学问题，并为文物保护提供基础信息和技术支撑。
