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前往南美洲考古現場:挖出千年前祕魯沙漠漁村的生活史

研之有物│中央研究院_96
・2022/07/13 ・6167字 ・閱讀時間約 12 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪編輯/田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

帶上你無畏的心,出發去考古吧

如果現在就要出發到考古現場,你會帶上什麼?只見考古學家翻出三樣法寶:小平鏟、小水平儀、土色帖。正當你在納悶這些是什麼,考古學家突然蹦出一句:還要帶上一顆不怕日曬雨淋、上山下海、爬高鑽低的決心!

中央研究院歷史語言研究所助研究員陳珮瑜,就是一位充滿行動力的考古學家,飛越大半個地球,前往南美洲秘魯進行考古工作。在這塊古老的大陸下,埋藏著什麼樣的古文明?特殊的自然環境與社會風俗如何影響人類生活?現在就跟著研之有物一起前進考古現場吧!

印第安那瓊斯趁著德軍不注意,偷偷垂降入地下墓室。他用刷子仔細除去覆蓋在石碑上的黃沙,拿出筆記解讀古埃及象形文字,慢慢拼湊出希伯來聖物法櫃的埋藏地點……

這是電影《法櫃奇兵》的著名場景,可能也是你我對考古的最初印象,但實際的考古發掘真的是這樣嗎?

不是只有刷子就好?實際上的秘魯考古現場

如果現在就要出發到考古現場,考古學家常攜帶三樣重要工具:土色帖、小平鏟、小水平儀。圖/研之有物

中研院歷史語言研究所陳珮瑜助研究員笑著說,用刷子就能進行考古發掘是很多人的刻板印象,但是大多數考古現場並沒有那麼單純,不同區域的環境特色會顯著影響考古學家使用的發掘方法。

例如臺灣的地底常含有充沛的地下水,考古學家常要一邊抽水、一邊從泥濘的地底撈出文物,使用刷子的機會微乎其微。此外,為了研究不同時期的人類活動史,也常需向下挖掘數公尺深的探坑,有時幾乎是冒著生命危險在狹窄的空間中工作,找尋並拼湊古代人類生活的線索

考古學家在深達 5 公尺的探坑內工作。圖/陳珮瑜

然而,當我們跟隨考古學家的腳步,來到太平洋另一端的秘魯海岸,場景切換成沙漠環境,這時候刷子還真的成為重要的考古工具。是什麼原因造就特殊的海岸沙漠環境?在安地斯山脈西麓這塊古老的大陸下,又埋藏著什麼樣的古文明,讓一名臺灣人想要跨越太平洋前來探究?

這一切都得從流經南美洲西岸的「秘魯涼流」說起。涼流導致海水溫度偏低,當冷空氣碰到溫暖的陸地後,空氣中的含水量上升,但濕氣無法凝結降雨,造就了秘魯沿岸的沙漠氣候。空氣中的水氣要等觸及安地斯高山後,才能重新凝結成雨,落下的雨水匯流成河,在往西流入太平洋的途中,沖積出由南而北獨立分布的河谷平原。

如果你是距今 5 千年前的安地斯先民,你會選擇住在乾燥的沿海地區,還是肥沃的河谷平原?答案完全顛覆眾人的想像!

圖/研之有物(資料來源/陳珮瑜、NASA

是乾燥沿海?還是肥沃河谷?答案都在秘魯涼流內

考古學家針對秘魯多個河谷進行調查,發現在距今 5 千年前開始的安地斯先陶時代晚期(Late Preceramic Period;距今約 5,000 至 3,800 年前),主要的聚落皆分布在沿海地區,內陸河谷中的遺址數量相對稀少,顯示平原農耕不是當時首選的生業活動。那麼在沙漠環境中,人們又是靠什麼樣的生業策略取得食物?這跟秘魯涼流又有什麼關係呢?

原來,秘魯涼流雖然造成沿海乾燥的沙漠氣候,卻也為當地帶來豐富的海洋資源,至今仍是世界三大漁場之一,盛產鯷魚、沙丁魚等數量龐大且穩定的漁獲。

秘魯涼流漁場盛產鯷魚,至今仍被視為世界上數量最多、年產量最豐富的魚種。圖/iStock

綜合當地特有的環境條件,以及秘魯中、北部海岸大型遺址的出土資料,考古學家 Moseley 於 1975 年發表了著名的「海洋假說」(Maritime Foundations of Andean Civilization,又稱 Maritime Hypothesis),主要概念是:先陶時代晚期的人群最常利用的自然資源就是穩定且產量可預期的魚類,這些豐富的海洋資源足以取代農業、支撐人口增長。隨著人口增加,充足的勞動力逐步發展成專業化分工的複雜社會,而大型公共建築的出現即是文明發展最直接的證據

海洋假說顛覆了舊大陸考古論述中以農業為主流的思潮,也建構了秘魯安地斯地區文明發展的獨特軌跡,成為近 50 年來秘魯考古學家批判或對話論述的焦點之一。

然而,無論是支持或檢討海洋假說,過往討論多著重在大型公共建築的研究。而陳珮瑜在著手秘魯研究之初就發覺:只關注公共建築的研究觀點,很難揭露史前人群的日常生活樣貌,也讓社會發展的圖像顯得單一。不同於其他人偏好在大型遺址進行研究,她鎖定此時期的小規模漁村聚落作為研究主體,企圖以考古發掘取得研究材料,探討史前社群的生業策略,一窺社會發展更多元的可能性。

這樣的研究視角是以史前的平民大眾為主體,構成一種「由下而上」的研究觀點:

考古學家可以藉由考古材料的累積,細緻地研究每個案例,拼湊出史前人群的生活線索。當累積的個案資料充足後,就能構成更清晰的社會發展趨勢,並逐步回應上層的理論問題。

「由下而上」的研究方法,重建千年前的人類生活史

Huaca Negra 遺址空照圖,圈起處是主要的考古區域。圖/Google earth、陳珮瑜補充遺址範圍

就是這種「由下而上」的研究信念,讓秘魯北海岸 Virú 河谷內,規模較小的 Huaca Negra 遺址在首次發現的 70 多年後,重新進入研究者的視野。在這個面積約 110 x 190 平方公尺、高約 5 公尺的土丘範圍中,陳珮瑜帶領的團隊發掘了 6 個探坑,完整揭露不同時期的文化層。

考古學地層揭示了不同的人類活動痕跡,仔細觀察,哪裡有集中的貝殼遺留?哪裡有火煻痕跡?圖/陳珮瑜

透過觀察地層堆積,再整合碳十四分析校正定年的結果,團隊重建了當地長達 2 千年(距今 5,200 至 3,150 年前)的居住史,這當中的人類活動可以劃分成 4 個特色鮮明的階段,從早到晚分別是:非定居偶發人類活動、定居漁村聚落、聚落展開公共建築計畫、公共建築棄用與漁村生活的延續。

觀察地層堆積時,考古學家會借助土色帖,尋找人類活動的蛛絲馬跡。因人類活動的地點通常遺留較多有機質,讓土的顏色偏深。若想幫地層定年,可應用有機物進行碳十四分析。秘魯當地常用史前遺留的棉花種子,因生長週期短,比起碳化的木頭更能定出精準的年代。圖/研之有物

從距今 5,200 至 4,650 年前,最早有人類活動的底部地層觀察起,主要的堆積都是自然形成而顏色較淺的海沙,偶爾零星發現顏色較深的土層堆積,應是史前人群在此短暫活動、燒炭生火所留下的痕跡。

此外,團隊還發現一處密集的貝類遺留區,但上層又是連續的海沙堆積,顯示這時期的人類偶爾來遺址範圍內活動,但還未在此定居。

到了距今 4,650 至 4,100 年的第二階段,開始出現連續且顏色較深的土層,伴隨著一件件文物持續且穩定出土,證明人類開始在此定居。另外,仔細淘篩土壤所取得的標本顯示:這時期的魚類遺存出土密度為 4 個階段中最高,代表捕魚是此時期重要的生業活動。

第二居住階段(定居漁村聚落)地層中,挖掘出許多魚類骨頭。考古學家研判,此時史前人群的生業活動著重在漁撈。圖/陳珮瑜

生業策略如何轉變?考古證據裡的線索

當遺址進入第三階段(距今 4,100 至 3,650 年前),居民生活似乎有了顯著的轉變。首先,以泥磚(adobe)興建的大型公共建築開始出現。考古團隊在其中一處泥磚牆下發現一具女性骨骸。從地層上可以看出,放入骨骸之後,人們在她身上放置一塊石頭,並有燒火的火煻痕跡,之後緊接著進行泥磚牆的建築作業。由此推測,骨骸放置與相關活動可能和施工前的儀式有關,這些特殊活動也讓學者更相信,此處發現的建築牆基是屬於公共建築,而非一般的家庭住屋。

第三居住階段(聚落展開公共建築計畫)地層中,發現一具女性骸骨(左下)、殘存的公共建築泥磚牆基。為了方便發掘人骨,上方的牆基、火煻、石頭已先移除。圖/陳珮瑜

另一個出乎意料之處在於生業活動的大轉變,地層中貝類遺留的出現頻率明顯高過魚骨!而且這些貝類多來自大約 1 公里外的海岸,顯示居民改以就近採集貝類作為主要的生業活動。

然而,專注在貝類資源利用有幾個缺點:首先,每回人力能採到的貝類數量有限,不如在漁場撒網捕魚有效率。此外,貝類離水死亡後容易腐壞,不像魚類能以曬乾、鹽漬、煙燻等方式保存。

簡而言之,以採貝為主的生業活動較難穩定支撐聚落人口的飲食需求,那麼是什麼原因導致這樣的轉變呢?

第三居住階段(公共建築計畫展開)地層中,高密度的貝類遺留出土,顯示居民改以採貝作為主要的生業活動。圖/陳珮瑜

小型聚落中「勞動力的重新分配」可能是改變生業策略的主因。

從目前的資料看來,Huaca Negra 聚落 2 千年來的魚類、貝類組成都相當穩定,代表整體環境的波動不大;聚落規模方面沒有明顯變化,也暗示整體人口並無顯著增加。在外部條件相似的情況下,考古學家就得回到聚落內部活動來推敲可能的原因。

在第三居住階段最關鍵的聚落活動就是大型公共建築的興建,由於從事大型建設等公共活動需要投入較多人力,可能會動用到原本捕魚的勞動力,在人力有限的情況下,誰來負責張羅食物?誰來負責公共事務?成為居民需解決的問題。

陳珮瑜推論:「捕魚的收穫效益較高,但也需具備技術體力的漁夫,再搭配製作精良的漁船、漁網等工具才能執行。相對地,貝類採集活動雖然效率不高,但進入門檻也相對較低,生產力較低的老人、小孩都能協助進行,如此就能以即採即食的方式滿足基本飲食需求。」

換而言之,「勞動力的重新分配」可能是改變生業策略的主因。

這樣的生業策略使得 Huaca Negra 能以小規模聚落的姿態滿足執行公共事務的需求,但也一定程度限制了聚落人口增長與規模擴張。遺址的最後一個居住階段是距今 3,650 至 3,150 年前,這時期出土的「陶器」和「棉紡織品」是重要的指標性文化內涵,代表從先陶時代進入秘魯考古學的下一階段:初始時期(Initial Period)

此時公共建築相關活動已逐漸停止,人們雖然繼續生活了一段時間,最終仍棄用了此地,之後遺址範圍內不再有人類穩定長居,只剩下地層中人群生活的些許痕跡,靜待數千年後考古學家的再度造訪。

距今約 3,500 年前的棉紡織品。秘魯特殊的乾燥環境讓有機的紡織品得以保存。圖/陳珮瑜

Huaca Negra 遺址沒有持續且大量使用魚類資源,改以採貝為主的生業型態也沒有讓居住人口、聚落規模因此增長。本研究呈現了不同於海洋假說的另一種發展過程,也說明每個史前社會都有其多元發展的可能性。

Huaca Negra 遺址自 1940 年代末期首次發掘,當時學者認為此遺址見證了秘魯史前人群從先陶時代進入初始時期的轉變,但不認為這兩個時期的生業活動有顯著差別。相隔 70 多年後,遠從臺灣來的考古學家帶領團隊進行最新研究,不只重建了更完整的居住史,也揭露了社會運作在不同階段的重要轉變。

陳珮瑜對整個考古研究歷程有感而發:「如果用過去那種大的文化框架來看,可能看不出這 2 千年來有什麼變化,但當你很細緻的去看這些材料,其實當中的差別還是很明顯。」這也回應了她的「由下而上」研究觀點,讓個案訴說自己的故事。

比較研究的開啟,發現祕魯與臺灣意外的共同點

陳珮瑜最初因學習西班牙文,因緣際會下前往秘魯參與考古工作。在南美洲這塊古老的大陸上,當地人通常知道住家附近有遺址或古墓群的存在,有些人甚至會沿用遺址的地基來蓋房子。遺址也有助市鎮凝聚歷史認同感、發展觀光與考古相關產業,幾乎每個市鎮都有考古博物館。

「我第一次參加秘魯的考古工作,就獲得當地市政府頒發的獎牌,表彰我們發揚當地史前文化的貢獻,這對來自臺灣的考古學家來說,是很新鮮也很振奮的體驗!」陳珮瑜回憶道,「他們的考古跟人的生活連結很強烈,考古學家的工作也被社會所重視,你會對那個情境有種嚮往,讓我想去那邊做研究。」

陳珮瑜(左一)與秘魯當地考古團隊。圖/陳珮瑜

如今,繞了地球一大圈又回到臺灣,陳珮瑜計畫將秘魯的研究收穫帶到臺灣繼續探索,進行跨文化的比較研究。

她進一步說到:「比較研究並不是說安地斯的文化脈絡可以直接套用在臺灣的考古研究,關鍵在於兩地皆會面臨同樣的問題:不同區域的小規模社會在邁向複雜化的過程中,有哪些不同的發展方向?生業型態或其他經濟活動扮演的角色為何?這也是臺灣較少探究的問題。」

除了大的研究議題可以互通,臺灣與秘魯還有一個出人意料的共通點,那就是從海岸到山區的直線距離都很短,史前人群能在相對短的步行時間內接觸到各種生態區位與資源。對此,秘魯考古學研究已有很多系統性的討論,探究人群對不同生態區位的互補運用。

這不禁讓陳珮瑜好奇,臺灣史前人類在不同生態區位可及性很高的條件下,有什麼特殊的資源使用邏輯?不同區位的交流互動對史前文化與社會發展產生什麼影響?或許都是下一步能探索的問題。

陳珮瑜的新研究預計從苗栗海岸地區的考古調查展開,試圖聚焦在聚落與環境的關係、可能的生業活動討論。以前輩考古學家的研究為起步基礎,如同考古學家在秘魯 Virú 河谷的實地踏查,一步一腳印,調查遺址現況、確認有無新的遺址發現,並尋找適合的遺址進行研究性質的發掘。

在由下而上的材料累積下,埋藏在臺灣地底的史前遺址正準備訴說屬於自己的故事

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研之有物│中央研究院_96
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【2022 年搞笑諾貝爾藝術史獎】浣腸也搞儀式感!藥理學家的馬雅考古
寒波_96
・2022/09/21 ・5148字 ・閱讀時間約 10 分鐘

搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2022 年也不例外。今年「第 32 次第一屆搞笑諾貝爾獎」一共頒發 10 個獎項,藝術史獎 2 位學者的得獎理由是:

「以跨領域手法研究古代馬雅陶器畫面的儀式性浣腸(A Multidisciplinary Approach to Ritual Enema Scenes on Ancient Maya Pottery)」。

浣腸場景的馬雅陶器,盡在不言中。圖/取自 mayavase

2022 年,肛門或成最大贏家!

浣腸(enema)別名灌腸,就是直接向肛門注入液體,刺激排泄。灌腸也指稱香腸的作法,浣腸讀起來比較有儀式感,本文之後就採用浣腸稱呼。

今年的生物學獎也和肛門有關,肛門或成最大贏家!有種蠍子斷尾求生後,連肛門都會一起脫落,而且無法再生,再也無法排泄,最終便秘致死。好在即使屁股沒惹一半,還可以再活幾個月,完成傳宗接代的蠍生大事。

同時看到馬雅人的浣腸研究,想說能不能幫斷尾的蠍子也浣腸一下,解決便秘問題……馬上想到它們已經沒有屁股,不再有機會享受浣腸的樂趣,嗚嗚。 😭

有趣的是(疑似贅句,本文應該沒有無趣的事),2022 年受到表揚的藝術史獎來自 1986 年發表的論文,本身就很有考古精神,36 年過去,如今得獎者都老惹。

大部分搞笑諾貝爾獎頒給近幾年的研究。但是一查之下大吃一驚,穿越歲月的表揚很少,卻不算罕見:

2022 年的藝術史獎頒給 1986 年的研究,時隔 36 年。

2021 年的昆蟲學獎頒給 1971 年的研究,時隔 50 年。

2013 年的安全工程獎頒給 1972 年的研究,時隔 41 年。

2013 年的公共衛生獎頒給 1983 年的研究,時隔 30 年。

2011 年的公共安全獎頒給 1967 年的研究,時隔 44 年。

2011 年的生物學獎頒給 1983 年的研究,時隔 28 年。

2010 年的公共衛生獎頒給 1967 年的研究,時隔 43 年。

2008 年的化學獎頒給 1985 年的研究,時隔 23 年。
……

中間是考古學家地獄慕斯(Nicholas Hellmuth),右下是藥理學家德史密特(Peter A.G.M. de Smet)。圖/取自 頒獎影片

研究民族藥物的藥理學家:一個博士不夠,就再讀一個!

今年等待 36 年的 2 位得獎者,是什麼來頭呢?馬雅是個位於中美洲,有數千年歷史的文化,如今依然有數百萬馬雅人樸實地生活著,儘管不如古代輝煌。研究馬雅考古的人,應該是考古學家吧!其中一位地獄慕斯(Nicholas Hellmuth)確實符合想像,他正是探索古馬雅的考古學家。

然而,另一位德史密特(Peter A.G.M. de Smet)不是考古學家,而是藥理學家。這項探討馬雅浣腸的研究,源自他博士論文中的一部分,而且這是他的第二個博士學位。

德史密特是荷蘭人,就讀烏特勒支大學(Utrecht University),公元 1979 年取得「藥學博士(Doctor of Pharmacy)」,具有一流的藥理學專業。後來他對民族藥物,也就是各地的草藥、菸草等傳統藥物產生興趣,於是 1981 年起又深造數年,1985 年再取得一個 PhD 博士。

他的博士題目叫作《美洲的儀式性浣腸與鼻菸(Ritual enemas and snuffs in the Americas)》,這段期間他幹勁十足地完成多達 11 篇論文!這麼多素材都被整合進博士論文,後來有出書。

德史密特出版過好幾本書,有亞馬遜作者頁面。圖/取自 亞馬遜網頁

這位藥學博士在第二個博士論文中(第 13 頁),一整個理組嗆文組的 fu:

「儀式性用藥的資料中,不當使用藥理學數據,是驚人的常見錯誤。實際上這不太意外,因為這個領域中的作者,往往缺乏藥理學背景。」

初出茅廬的德史密特,整理當時藥理學、民族學、考古學的多方資訊,加上自己的實驗,探討美洲原住民在浣腸、吸菸兩項行為的材料、手法、效果,使他成為以現代科學探討民族藥理學(ethnopharmacology)的先驅。

40 年來他身兼藥理學家、民族藥物學家的雙重身份,兩個領域都頗有建樹,總共發表上百篇論文,有些引用數相當可觀。2011 年還出過一本書,由 20 世紀初的明信片討論各地的民族藥物。

出現浣腸場面的馬雅陶器畫面,中間有位睡蓮美洲豹。圖/取自 Here are the winners of the 2022 Ig Nobel Prizes

藥理學×考古學:馬雅人為什麼浣腸?

馬雅人為什麼浣腸?馬雅世界後來成為歐洲人殖民地,早在殖民時期便有紀錄,馬雅人以浣腸行醫療用途。這也是當今受過醫學訓練的醫師、護理師之基本專業。

然而,1977 年重現於世的古代陶器,上頭的浣腸畫面卻不像醫療,而是某種儀式的場景。此後累積愈來愈多證據,現在可以肯定馬雅人不只為了醫療浣腸,還會在儀式性的場子中浣腸,有搞別人屁股,也可以自己搞自己屁股,還有互相浣腸的。

馬雅浣腸是德史密特的博士論文中,少數有關考古的題材,他不懂考古學,因此找到前輩地獄慕斯助拳。地獄慕斯搜藏不少馬雅小本本(主要是 6 到 9 世紀的古典期晚期),在其協助下,德史密特能充分發揮藥理學專業,跨領域探討古代馬雅人的浣腸學問。

出現浣腸注射器的馬雅陶器畫像。馬雅人長相並不奇怪,畫面中人只是戴著面具喝酒。圖/取自〈【食慾流動】今晚我想來點中美洲烈酒

「儀式(ritual)」的目的千變萬化(很多人類學家不知道怎樣解釋就說是儀式,老套路),馬雅浣腸的目的是什麼?德史密特認為一項意義可能是「淨化」。浣腸就是人為強制排出消化道中的廢物,在淨化儀式中適合作為象徵。

有些浣腸的目是追求快感,馬雅人應該也不例外,畢竟有些浣腸儀式的畫面,看起來就是派對。在儀式中使用藥物、興奮劑助興,不論古今都很常見。馬雅浣腸多半也是令參與者愉悅的儀式。還有人浣腸的目的是保健,像是現在也有人提倡咖啡浣腸。由此推敲,浣腸儀式能達到綜合性的目的。

浣腸跨越時空。福大命大的法蘭西大皇帝「太陽王」路易十四,便以喜愛浣腸聞名,別稱「大腸王」,據說一生浣腸超過 2000 次。當時浣腸和放血一樣,是流行的醫療與保健手段,不過懂玩的路易十四,想必也從中獲得不少快感。

提醒各位讀者,浣腸未必會傷害人體,但是一定有風險。不論目的是醫療、愉悅或保健,都要審慎進行,一旦碰到狀況,快點尋求醫療協助。尤其千萬不要用屁股直接喝酒或興奮劑!肛門、腸道細胞的吸收效果好,恐怕會不知不覺地中毒。

大腸王路易十四一邊浣腸,一邊接見外賓的歷史畫面。圖/取自 wiki 公共領域

實驗精神,注入!

注入肛門的液體是浣腸關鍵,浣腸液的配方、用量大有學問。幾乎可以確定馬雅人會用酒精浣腸,畫像中便能見到稱為「balché」的含酒精發酵飲料。

一堆博士牲讀的要死要活,即使僥倖畢業,也常常像 Long COVID 後遺症般,罹患遺憾終生的 Long PhD。德史密特的博士生涯卻充滿趣味,他拿自己的屁股做實驗,測試不同濃度與用量,讓讀者也猝不及防地上車。

讓人享受快感的浣腸,要將浣腸液留在腸道一段時間,不能馬上排出,所以不能注入太多。

德史密特在博士論文第 57 頁寫到,現代西醫操作下,超過 200 cc 只作為刺激排泄使用。古代藝術品中,有些看起來 size 很大大大的注射器,能注入不少浣腸液,其目的看似為快速大爆射的淨化功能,而非慢慢醞釀,體驗灌腸的愉悅感。

然而,德史密特又指出,他用自己屁股做實驗發現,即使注入 500 cc 的酒精灌腸液,也能輕易地維持不會大爆射。因此不能說注射器比較大支,就一定無法享受快感。

大腸王路易十四直呼內行:這荷蘭仔,懂玩!

攻打荷蘭的太陽王路易十四畫像。圖/取自 wiki 公共領域

浣腸液除了酒精,馬雅人還有哪些素材?

酒精以外,德史密特還測試過 DMT(dimethyltryptamine,N,N-二甲基色胺)浣腸,沒什麼特別感覺,不過他謹慎使用的劑量非常低。致幻劑 DMT 可以調製死藤水(ayahuasca)等迷幻藥,吃多會出人命,千萬不要胡亂嘗試。

作為藥理學家,德史密特討論多款可能的成分,不過沒有自稱試用過。像是咖啡因、尼古丁、迷幻蘑菇(psilocybian mushroom)、毒蠅傘(fly agaric,學名 Amanita muscaria)、睡蓮(water lily)、柯拉豆屬植物的蟾毒色胺(Anadenanthera alkaloid bufotenin,巴西植物 paricá 的種子)等等。

德史密特認為,他探討的大部分化學物質都不適合用於浣腸液,或是有機會被馬雅人使用。稀釋的咖啡因、尼古丁溶液肯定能用來浣腸,而且效果不錯。可是沒有馬雅人使用咖啡因、尼古丁浣腸的鐵證。

還有睡蓮值得一提。有些陶器畫面上出現睡蓮,可能作為儀式用途;而某些種類的睡蓮中又含有可作為致幻劑(hallucinogen)的成分,這才懷疑到睡蓮。但是睡蓮是否用於浣腸,至今仍缺乏可靠的證據。

這些研究看似搞笑,有什麼意義呢?不少人類學家、民族學家、考古學家,歷史學家做研究時,會接觸藥物與儀式,卻時常缺乏足夠的藥學知識,對於目的、用法、用量、效果等問題無法深入探討。人類學家 David J. Minderhout 在 1987 年的書評提到,德史密特以藥理學的視角切入,能彌補人類學、民族學的不足,對藥用植物感興趣的人,這類研究頗有參考價值。

總之就是,叔叔有練過,大家不要模仿。浣腸是有風險的行為,不論出於什麼目的,都要謹慎操作。

2022 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片(藝術史獎從 47:50 開始):

更多有趣的研究,請到【2022 搞笑諾貝爾獎】

延伸閱讀

參考資料

  1. 2022 年搞笑諾貝爾獎得獎名單
  2. Here are the winners of the 2022 Ig Nobel Prizes
  3. 德史密特在 WHO 旗下 International Classification of Traditional Medicine(ICTM)的網頁
  4. 德史密特 1985 年的博士論文《Ritual enemas and snuffs in the Americas》
  5. de Smet, P. A., & Hellmuth, N. M. (1986). A multidisciplinary approach to ritual enema scenes on ancient Maya pottery. Journal of ethnopharmacology, 16(2-3), 213-262.
  6. Minderhout, D. J. (1987). Ritual Enemas and Snuffs in the Americas. Peter AGM de Smet.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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歐洲人克服乳糖不耐,少拉肚子就是達爾文贏家?
寒波_96
・2022/09/16 ・3812字 ・閱讀時間約 7 分鐘

牛奶、羊奶等生乳中含有乳糖(lactose),可以被乳糖酶(lactase)分解。但是小朋友長大以後,乳糖酶基因便不再表現,失去消化乳糖的能力。幾千年前,世界各地卻出現多款基因突變,讓人能一輩子保有乳糖酶。2022 年一項針對歐洲的研究提出觀點:這項能力之所以受到天擇喜好,是因為能避免拉肚子!?

人類如今也發明去除乳糖的牛奶。圖/被拍電影耽誤的置入性行銷之神──Michael Bay 麥可貝

史上最強遺傳適應,演化過程出乎意料?

人類原本和眾多哺乳動物一樣,小時候依賴母乳餵食,長大後不再喝奶,乳糖酶也失去作用。但是隨著人類馴化牛、羊等動物,即使是成年人也常有機會吃奶。

另一方面,由於乳糖酶基因外頭的調控位置突變,使得許多歐洲、非洲人的酵素在成年後可以持續作用,稱為乳糖酶持續性(lactase persistence,簡稱 LP,也就是乳糖耐受),而且同樣效果的不同突變,至少獨立誕生過 5 次。

具有某方面優點,使得存在感增加的 DNA 變異,稱作遺傳適應(genetic adaptation)。已知的人類案例非常多,天擇的影響力有強有弱,LP 算是受到最強烈天擇力量的基因之一。

由此推敲,當人類開始養牛、養羊,又吃奶以後,同時衍生 LP 應該是順理成章的事?然而,一系列考古學、遺傳學、古代遺傳學的探索,卻徹底打破上述看似合理的推論。

首先,考古學調查發現人類在中東馴化牛、羊,吃奶的歷史至少有 9000 年,接著距今 7000 年前已經引進歐洲多處。再來,由遺骸中直接取得古代 DNA 得知,LP 遺傳變異要等到 4000 多年前才出現,而且超過 3000 年前都還很小眾,最近 2000 年內才大幅提升存在感。

顯而易見,人類開始吃奶的年代,比獲得成年後消化乳糖的能力,更早好幾千年。 2022 年新發表的研究透過更廣泛的取樣分析,再度確認這件事。

由陶器中取樣乳脂質的地點和年代。圖/參考資料 1

再度確認:吃奶比遺傳突變更早好幾千年

隨著技術進步,如今有好幾種方法判斷古代人會不會吃奶,像是分析牙結石中的乳蛋白、容器中的乳脂質等等。新研究偵測陶器中的乳脂質,包括以前發表 188 處,以及新取得 366 處,總共 554 處中東、歐洲的遺址中,得知 6899 件乳製品存在的紀錄。

吃奶的文化能追溯到中東,新石器時代擁有農業的人群,帶著他們的牛、羊一起移民歐洲,也將吃奶文化傳入歐洲。到了距今 7000 年前,歐洲各大地區已經出現乳製品。也許不見得會直接喝生乳,不過肯定存在起司等生乳加工的食品。

比較特殊的是巴爾幹半島,現在的希臘。那時居民會養牛,養羊,吃肉肉;但是分析超過 870 件陶器,完全見不到乳脂質的蹤影。此處或許更晚才建立起吃奶文化。

總之,7000 年前吃奶文化已經廣傳歐洲各地。相比之下,比對不同年代、地點的死人骨頭取樣,消化乳糖的 LP 遺傳變異最早在 4600 年前現蹤,比吃奶晚很多。

而且 LP 出現一段時間後,存在感依然非常低,距今 3000 到 5000 年前的青銅時代,LP 並沒有什麼過人之處。到此為止,LP 只能說是人類族群中的一款普通變異,還不能算是遺傳適應。

不同年代,歐洲各地的吃奶狀況。距今 7000 年前之際(5000 BC)吃奶已經相當普及。圖/參考資料 1

現代社會:能代謝乳糖沒有好處,不能代謝只有小小壞處

儘管比本來以為的晚很多,LP 遺傳變異在歐洲族群的比例,還是於最近 3000 年內明顯上升。它到底因為什麼優點才受到天擇青睞,歷來爭論不休,有人提出營養、維生素D 等假說,可是都缺乏決定性的證據。

搜集幾十萬人遺傳資訊的英國生物樣本庫(UK Biobank),近來被大量用於各色分析。這項研究從中探討 LP 的影響,分析對象中大部分人具有 LP,少數人沒有(論文用語是 lactase non-persistent,縮寫為 LNP,也就是乳糖不耐)。比對得知,LP 並不會影響喝奶、食用乳製品的行為。

直接喝奶才有乳糖代謝的問題,加工成起司等乳製品可以避免,但是「問題」也許不是真的問題。更進一步比對,LP 對於健康狀況也沒什麼影響。簡單說就是:對 33 萬位英國人的分析發現,LP 與否,無關緊要。

加上其餘資訊推論,現代社會在正常情況下,缺乏 LP 大概就是喝奶拉肚子,不是什麼嚴重的問題。例如隨著中國經濟發展,沒有 LP 的中國人大量喝奶,多數也沒怎麼樣。

這也符合台灣人的經驗,台灣人配備 LP 的比例不高,可是隨著飲食習慣改變,多數人也就是這樣喝奶。另外喝奶會改變人的腸道菌,影響消化狀況,也是一個影響因素。

普遍缺乏 LP 的台灣人,很多人也是生乳照樣喝。圖/[廣宣] 牛奶妹 徵求中興大學牧場鮮奶長期訂戶

飢荒、疾病,時代力量的逆境考驗?

為了解釋歐洲歷史上 LP 比例的大幅上升,許多論點提出喝奶的優點,但是想想頗有可疑。把鮮奶加工製成乳製品,就能輕易抵銷 LP 問題,即使是飢荒時節也不例外;不能直接喝奶也不會餓死,吃起司就好。在營養加分方面,能喝奶真的有什麼優勢嗎?

由人群中遺傳變異的比例變化,我們能評估天擇影響的結果,但是不見得能抓到當初天擇真正的目標。新研究的分析指出,LP 的意義似乎不在創造優勢,而是避免劣勢。

跑完一大堆統計分析後,有兩項因素和 LP 的關聯性最高。一項是人口數量的波動,另一項是人口的密度。論文的解釋是,人口數量波動和飢荒有關(飢荒讓人口減少),密度和傳染病有關(人變多會增加傳染病的機率)。

沒有 LP 的人直接喝奶,副作用往往是腹瀉,在豐衣足食的現代社會多半沒有大害,還能刺激代謝,順便減肥;雖然對某些人而言,拉肚子依然是困擾的問題。

至於營養不良的人,腹瀉更可能出問題;某些疾病下,拉肚子造成脫水,容易重傷害健康。時常被營養不良、傳染病、飢荒等災厄糾纏,是古代的常態。

由此推論,不論是饑荒的短期逆境,或是傳染病的長期逆境(論文沒有特別討論,我想也包括寄生蟲?),配備 LP 的人由於能少拉肚子,生存機率也會大一點。

不同地區的人群,在不同年代的 LP 人口比例。圖/參考資料 1

魔鬼藏在拉肚子?

影響最大的年齡層可能介於 5 到 18 歲。此一小大人的階段,乳糖酶將漸漸失去作用;營養不良、體弱多病的人身體比較脆弱,拉肚子是要命的事,這或許正是天擇的目標!

古時候衛生狀況不佳,拉肚子大概很常見,而未成年人的死亡率也遠勝現在,小孩死掉並不意外。在此之下,能減少拉肚子的 LP 遺傳變異,長期累積下來,正面影響力或許頗為可觀。

這項研究的說法是否正確?它仍不足以算是決定性的證據,不過脈絡頗有道理。非洲也有多個獨立誕生的 LP 遺傳變異,相較於歐洲了解少很多,這是個潛在的研究方向。

另外不可忽視,讓乳糖酶維持作用的 LP 遺傳變異,也受到飲食習慣、生活背景影響,不單純是遺傳的事。例如自古牧業發達的蒙古、哈薩克,居民的 LP 比例一直很低,幾千年來也活得很好。少拉肚子也許能解釋歐洲的狀況,其餘地區不宜過度延伸。

延伸閱讀

參考資料

  1. Evershed, R. P., Davey Smith, G., Roffet-Salque, M., Timpson, A., Diekmann, Y., Lyon, M. S., … & Thomas, M. G. (2022). Dairying, diseases and the evolution of lactase persistence in Europe. Nature, 1-10.
  2. The mystery of early milk consumption in Europe
  3. Famine and disease drove the evolution of lactose tolerance in Europe
  4. How humans’ ability to digest milk evolved from famine and disease
  5. Ancient Europeans farmed dairy—but couldn’t digest milk

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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怎麼證明澳洲人吃剩的蛋殼,來自 5 萬年史前巨鳥?
寒波_96
・2022/09/14 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

古代人對生態環境的影響,不容易回答。人類抵達澳洲的年代早於 5 萬年,在此之後,澳洲有一批大型動物滅團,但是與人類的關係多少,專家們各有主張。有時候,甚至連人類是否接觸過某種動物都無法肯定。

一項 2022 年發表的研究,證實一款滅絕的史前大鳥確實與人類發生關係,而且材料相當特別:蛋殼中的古代蛋白質。[參考資料 1, 2, 3]

澳洲南部 5 萬年前的牛頓巨鳥與古巨蜥(Megalania)想像圖,兩者皆已滅絕。圖/Peter Trusler

澳洲 5 萬年前鳥蛋殼,是塚雉還是巨鳥?

用於分析的材料是澳洲南部出土的一批蛋殼,有被煮食的痕跡;它們距今大概 5 萬年左右,可以推測是古代人的食物。蛋殼來自哪種鳥呢?

活跳跳的鳥類可以根據外貌識別,去世後只剩骨頭的鳥類,也能靠著型態差異分辨。而鳥類產下的蛋,不同鳥蛋的外觀有別,厚度等特徵也有所不同,有時候光是憑藉蛋殼,便能判斷物種。

有專家主張這批古代人吃剩的蛋殼來自牛頓巨鳥(Genyornis newtoni),這是一款不會飛的大鳥,身高超過 2 公尺,體重 220 到 240 公斤,一顆蛋有 1.5 公斤重。

牛頓巨鳥在人類抵達澳洲後就消失了,但是沒什麼人類獵捕的骨頭證據。倘若蛋殼真的產自巨鳥,可以推論這款鳥類的消失與人有關。然而,也有專家認為這批蛋殼來自塚雉(megapode)。塚雉體型比牛頓巨鳥小很多,只有 5 到 7 公斤重。

澳洲南部尋獲史前鳥蛋殼的遺址位置。圖/參考資料 1

由史前蛋殼中的蛋白質,判斷未知鳥類的演化位置

5 萬年前成為人類大餐的鳥蛋,究竟何許鳥也?這項研究搜集多種鳥類的蛋殼型態作比較,也寄希望於遺傳學。蛋殼的成分主要由碳酸鈣等礦物質構成,不過其中也有少量 DNA、蛋白質;可惜出土蛋殼中無法取得足夠的古代 DNA。

生物去世後,遺傳物質開始崩解,蛋白質的結構比 DNA 更穩固,生還機率更高。好消息是,蛋殼中仍保有一些蛋白質片段,而且足以判斷親戚關係。

組成蛋白質的氨基酸序列取決於 DNA 編碼,只要知道基因的 DNA 序列,便能得知蛋白質的序列。定序 DNA 比蛋白質容易太多,絕大部分時候假如不知道 DNA 序列,便不會知道蛋白質。

但是聰明的讀者馬上會想到,我們知道牛頓巨鳥的基因組嗎?假如不知道,即使獲得蛋殼中的蛋白質片段,又該如何比對呢?

儘管缺乏牛頓巨鳥的基因組,好消息是,隨著基因體學發達,已經有大量鳥類物種的定序資訊,像是 Bird 10000 Genomes(B10K)計畫。所以可以根據各種鳥類的蛋白質序列差異,畫出演化樹,再將蛋殼中取得的蛋白質置於其中一起比較,便能判斷未知鳥類的分類位置。

加入蛋殼鳥後,各種鳥類以蛋白質差異建構的演化樹。鴕鳥(Struthio camelus)、鴯鶓(Dromaius novaehollandiae)屬於古顎類(Palaeognathae),和蛋殼鳥分屬不同群。蛋殼鳥(undetermined ootaxon)被歸類為雞雁小綱(Galloanseres)旗下,很早分家的分枝;塚雉(Alectura lathami)屬於雞形目(Galliformes),演化位置和蛋殼鳥差異不少。圖/參考資料 1

大鳥家族史:牛頓巨鳥、鴕鳥、恐鳥為各自獨立巨大化

依照可供分析的氨基酸變異,蛋殼鳥被歸類到雞雁小綱(Galloanseres)中很早分家的演化位置;而塚雉屬於雞形目(Galliformes,旗下有雞、火雞、珠雞、孔雀等一大堆鳥類),分家的時間要更晚得多。

藉由蛋殼殘存的遺傳訊息,無法判斷它是誰的最近親,不過肯定絕對不會是塚雉及其近親。因此論文判斷,蛋殼應該為牛頓巨鳥的蛋蛋。

倘若真的是牛頓巨鳥,或者說是 Genyornis 屬旗下的鳥類,這項分析也有助於釐清它的分類位置。說起不會飛的大鳥,大家都會想到鴕鳥、澳洲的鴯鶓(emu),還有紐西蘭已經滅團的恐鳥(moa);它們全部都屬於古顎類(Palaeognathae),和牛頓巨鳥所屬的雞雁小綱是平行關系。

澳洲的牛頓巨鳥及其近親們,目前被歸類為 Dromornithidae,屬於雞雁小綱旗下已經滅團的一支。所以大鳥與大鳥之間其實不是太近的親戚,是各自獨立巨大化的。

人類與 Genyornis 屬鳥類的體型比較。圖/prehistoric wildlife

竊蛋人對巨鳥滅團有責任

不少恐龍愛好者聽過,當年出土竊蛋龍與恐龍蛋化石時,還以為它們是盜獵其他恐龍的蛋,所以取名為竊蛋龍。後來才發現是誤會,它們懷抱的其實自己的蛋,可惜汙名已定,無法改名。人類盜獵大鳥的蛋無庸置疑,同理可稱之為「竊蛋人」。

鳥類靠生蛋繁衍後代,對其他動物而言卻是營養豐富的食物,人類只要有機會當然也不會放過。史前人類除了吃鳥蛋,也會將蛋殼加工製成工具與裝飾品;鴕鳥蛋殼的大量利用,甚至還能用來探討長達數萬年的非洲文化演化。

這回新研究以新奇的分析手法證實,5 萬年前的澳洲人會採集牛頓巨鳥的巨蛋來吃。由此推測,這款澳洲大鳥的滅絕,竊蛋人多半脫不了關係。

最後值得一提,由古早樣本取得非特定古代蛋白質(例如膠原蛋白、AMELY 以外的其他蛋白質)的分析辦法,繼古代 DNA 之後也成為古生物學、古人類學的新利器。澳洲的巨鳥蛋殼以外,雲南的步氏巨猿、西班牙的前人、青藏高原東側,甘肅的夏河丹尼索瓦人等材料,其中殘存的蛋白質片段都帶來寶貴的演化線索。

延伸閱讀

參考資料

  1. Demarchi, B., Stiller, J., Grealy, A., Mackie, M., Deng, Y., Gilbert, T., … & Miller, G. (2022). Ancient proteins resolve controversy over the identity of Genyornis eggshell. Proceedings of the National Academy of Sciences, e2109326119.
  2. The first Australians ate giant eggs of huge flightless birds, ancient proteins confirm
  3. Egg-eating humans helped drive Australia’s ‘thunder bird’ to extinction

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寒波_96
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