古DNA在考古学中的应用

 

　　20 世纪80 年代，随着分子生物学技术飞速发展，尤其是PCR 扩增技术的出现以及对古DNA研究的深入，考古学家和分子生物学家将以古DNA研究为主导的现代分子生物学引入传统考古学研究领域，并逐渐形成了新兴的边缘交叉学科——分子考古学（Molecular Archaeology）。分子考古学是指利用分子生物学技术，对出土的古代的任何可研究对象（包括人类、动物、植物以及微生物）进行分子水平上的考古研究。分子考古学通过比较古生物和现代生物之间遗传的差异和联系，在古代和现代生物的谱系关系研究、濒危物种的保护、人类的起源与进化、模拟人类迁移路线、墓葬个体间亲缘关系、墓葬群体关系（族属）研究、人类遗存的性别鉴定、古病理与饮食研究、动植物的家养和驯化过程、农业的起源和早期发展等方面发挥独特的作用。根据标本的物理特性，古DNA 研究材料可分为软组织（soft tissues，包括毛发等）、硬组织（hard tissues）和化石（fossil）。古DNA实验必须在专门从事古DNA的实验室进行。下面用两个例子，分别简单地介绍古DNA在考古遗址出土人骨、动物骨骼研究中的应用。

 

　　考古研究中，墓主人的性别、年龄等信息对于了解其身份等非常重要，通常性别鉴定可以由体质人类学家通过对骨骼的性别特征进行识别，但对于破损严重的骨骼和未成年个体，单纯的形态观察存在一定局限性。DNA技术可以帮助进行准确的性别鉴定。陕西省临潼零口墓地M21，距今7300~7270年，体质人类学鉴定墓主人年龄为15~17岁，性别存在争议，骨骼严重损伤，表明墓主人死于一次残酷的暴力事件。DNA结果显示M21墓主人为一女性个体。从遗传结构上看M21可能是当地的土著居民。

 

　　家马起源、进化与扩散一直以来都是考古学家、遗传学家和历史学家关注的热点问题。对考古遗址发现的家马骨骼进行古DNA研究，可以将DNA的精确度与考古遗存在时间上的古老性科学地结合起来。新疆石人子沟遗址的墓葬中出土5匹家马，对其古DNA分析揭示出该遗址家马具有相对较高的遗传多样性，支持新疆是家马引入中国的一个重要通道。此外，毛色控制基因的核DNA研究显示该遗址的家马具有栗色（chestnut）、枣色（bay）和金黄色（palomino）三种不同的毛色，其中极其少见的金黄色马的出现并与墓主人同葬于墓室，可能是当时特殊的选择。家马可能被赋予了特殊的文化内涵，它在古代人类社会中具有重要的地位。古DNA研究为我们提供的金黄色毛色的识别仅仅是DNA分析的一个特殊应用。但是当这个特殊毛色的识别与这匹马特殊的殉葬方式结合分析的时候，我们发现金黄色马与人之间可能存在特殊的关系。古DNA研究与考古学的紧密结合，可以帮助我们获取古代人类社会中独特的信息，为考古学研究提供新的研究思路和线索。（赵  欣）