古代骨骼的“无与伦比的发现”揭示了玉米在中美洲的首次使用

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玉米是一种古老的食物来源,大约在 6500 年前在玛雅低地首次种植。学分:UNM

几乎所有杂货店的每个过道都摆满了由玉米制成的产品,也称为玉米:新鲜玉米、玉米罐头、玉米麦片、玉米饼壳、玉米片、爆米花、数百种产品中的玉米甜味剂、宠物食品中的玉米填充物,在肥皂和化妆品中,不胜枚举。

新墨西哥大学人类学教授基思·普鲁弗 (Keith Prufer) 是新墨西哥大学人类学教授、一个团队的首席研究员,该团队刚刚发布了一项新研究,阐明了这一问题当人们开始吃玉米的时候。

他的团队最近在Science Advances杂志上发表了研究 揭示了关于现在无处不在的玉米何时成为人们饮食的关键部分的新信息。到目前为止,人们对生活在中美洲热带地区的人类何时开始食用玉米知之甚少。但在中美洲岩石掩体中发现保存完好的古代人类骨骼的“无与伦比”发现揭示了玉米何时成为美洲人们饮食的重要组成部分。

挖掘工作由 UNM 教授 Keith Prufer 以及一个由考古学家、生物学家、生态学家和地质学家组成的国际团队指导。学分:UNM

“今天,玉米的受欢迎程度与它在动物饲料中的高碳水化合物和蛋白质价值以及糖含量有关,这使其成为包括含糖饮料在内的许多加工食品的首选成分。传统上它在中美洲也被用作发酵饮料。鉴于其 9000 年前在墨西哥的不起眼的开端,了解它如何成为世界上最主要的植物,有助于从一开始就破译这种作物吸引人们的原因。我们的论文是第一次直接衡量玉米作为人类主食的情况,”Prufer 观察到。

Prufer 说,由 UNM 和加州大学圣巴巴拉分校领导的国际研究小组正在调查中美洲最早的人类,以及他们如何随着时间的推移适应新的和不断变化的环境,以及这些变化如何影响人类的生活史和社会。

“从进化的角度理解这些变化的一个关键问题是了解从狩猎和采集途径到农业发展的变化,以及创新的新生存战略的步伐和节奏。粮食生产和农业是人类历史上最重要的文化创新之一。

“农业使我们能够以更大的群体生活在同一地点,并围绕粮食生产发展永久性村庄。这些变化最终导致玛雅地区在 3,000 至 1,000 年前发展出玛雅古典时期的城邦。然而,在这项研究之前,我们不知道早期中美洲人什么时候第一次成为农民,或者他们多快接受新的栽培玉米作为他们的稳定饮食。当然,它们在耕作之前的觅食、狩猎和园艺活动中非常成功,因此了解时间和潜在过程具有相当大的兴趣,”他说。

骨骼样本的放射性碳测年表明,从人们食用野生植物和动物的玉米狩猎采集前饮食到引入和增加对玉米的依赖的转变。到 4700 年前,玉米在该地区的人们饮食中所占的比例不到 30%,700 年后上升到 70%。

玉米是从大约 9000 年前生长在墨西哥中部巴尔萨斯河谷下游的一种野草类长草驯化而来的。有证据表明,大约 6,500 年前,玉米在玛雅低地首次种植,与墨西哥太平洋沿岸出现的时间大致相同。但没有证据表明当时玉米是主粮。

玉米的第一次用途可能是早期的酒类。

“我们假设玉米茎汁可能只是早期驯化玉米植物的原始用途,当时玉米穗轴和种子基本上太小而没有太大的饮食意义。人类非常擅长将含糖液体发酵成酒精饮料。这种情况发生了变化,因为人类选择具有越来越大种子的玉米植物与植物本身的遗传变化相吻合,最终导致更大的玉米穗轴,在更多的种子行中具有越来越大的种子,“普鲁弗解释说。

为了确定古代个体饮食中玉米的存在,普鲁弗和他的同事测量了 52 具骨骼和牙齿中的碳同位素。该研究涉及男性和女性成人和儿童的遗体,提供了人口的整体样本。最古老的遗骸可追溯到 9,600 至 8,600 年前,并持续到大约 1,000 年前

分析表明,最古老的遗骸是食用热带森林和热带草原中发现的野生植物、棕榈树、水果和坚果的人,以及狩猎陆生动物的肉。

到 4,700 年前,饮食变得更加多样化,一些人首次食用玉米。两名哺乳婴儿的同位素特征表明,他们的母亲食用了大量的玉米。结果表明,随着人口向定居农业过渡,未来千年玉米的消费量会增加。

Prufer 指出:“我们可以在骨骼同位素中直接观察到玉米是如何成为我们正在研究的早期人群中的主食的。我们知道,几千年来人们一直在试验玉米的野生祖先类蜀黍和最早的早期玉米,但它似乎直到大约 4000 BP 才成为主食。在那之后,人们从未停止吃玉米,这导致它可能成为美洲乃至世界上最重要的粮食作物。”

发掘工作由 Prufer 和一支由考古学家、生物学家、生态学家和地质学家组成的国际团队指导。许多 UNM 研究生和本科生参加了实地研究,并与保护区共同管理团队(一个伯利兹非政府组织 Ya'axche' Conservation Trust)合作。

Prufer 指出,挖掘团队的条件并不容易,“我们在伯利兹玛雅山脉布拉登自然保护区的两个非常偏远的岩石庇护所进行了五年的实地考察,这是一个广阔的荒野地区,需要两天的步行路程从最近的道路。为了在这个地区工作,我们每年不得不在没有电、没有自来水、甚至没有电池服务的情况下露营一个月。”

分析是在宾夕法尼亚州立大学、UNM 稳定同位素中心、UCSB 和英国埃克塞特大学进行的。 Prufer 和他来自 UCSB 的同事 Doug Kennett 是项目总监。该项目由阿尔法伍德基金会和国家科学基金会资助。该研究由来自 UNM、UCSB、宾夕法尼亚州立大学、埃克塞特大学、美国陆军中央鉴定实验室、密西西比大学、北亚利桑那大学和伯利兹 Ya'axche Conservation Trust 的研究人员进行。

现在研究已经发表,团队将把它推进到下一阶段。

“新技术使我们能够通过研究古代 DNA 和同位素分析将食物转化为组织和能量的组成部分所涉及的单个氨基酸,从而更深入地研究分子分析。我们已经拥有博士学位。学生们致力于将我们的工作扩展到下一代分析,”Prufer 说。

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参考文献:Douglas J. Kennett、Keith M. Prufer、Brendan J. Culleton、Richard J. George、Mark Robinson、Willa R. Trask、Gina M. Buckley 的“美洲玉米作为主食的早期同位素证据”, Emily Moes、Emily J. Kate、Thomas K. Harper、Lexi O'Donnell、Erin E. Ray、Ethan C. Hill2、Asia Alsgaard、Christopher Merriman、Clayton Meredith、Heather J.H. Edgar、Jaime J. Awe 和 Said M. Gutierrez , 2020 年 6 月 3 日,科学进展。
DOI:10.1126/sciadv.aba3245

该研究发表在Science Advances杂志上 ,由加州大学圣巴巴拉分校、新墨西哥大学、宾夕法尼亚州立大学、埃克塞特大学、中央鉴定实验室、密西西比大学、北亚利桑那大学和伯利兹 Ya'axche 保护信托基金的学者进行。