河之洲丨會說話的骨頭揭開動物考古的神秘面紗

對動物骨骼進行三維掃描

大河報·大河客戶端策劃文體新聞部執行記者 游曉鵬 文 趙龍翱 攝影

2016年年底，信陽城陽城址18號戰國楚墓一鼎橫空出世的「牛肉湯」引發無數網友圍觀。

而動物考古學家以迅雷不及掩耳之勢，文圖並茂地解決了鼎里的幾根牛骨屬於黃牛還是水牛、處於身體哪個部位、最初帶不帶肉，甚至這頭牛的年齡、健康等問題，這門兒學科的神奇一面已經不止一次地被大眾領略。

那麼，究竟什麼是動物考古?動物考古學家的工作內容又是什麼?除了熟稔到可以輕易分辨動物骨骼，他們還做些什麼別的?

帶著好奇，大河報記者探訪了河南省文物考古研究院動物實驗室。

負責人侯彥峰告訴記者，現代考古學有很多分支學科，其中「動物考古」是一個專業性較強的學科。

近十年來，中國的動物考古學得到了快速發展，並引起了考古學界的關注，但是對於公眾來說還是比較陌生的。

用經典教科書上的定義來說，動物考古是一門研究考古遺址出土動物遺存的學科;用通俗的話來說，就是個專門琢磨考古工地挖出來的動物骨頭的學問。

具體說來，動物考古學家對動物本身有著足夠的研究，種屬、體質特徵、種群結構、不同時空下的地理分布、生活環境、疾病、食性等都是他們關注的內容。

人與動物的關係也是他們格外注意的。

不同時空之下，人在吃穿住用行、醫藥、語言、文字、藝術、宗教、祭祀、戰爭等方面，使用動物的策略及演進過程，都要研究。

有人會問，人也是動物，動物考古研究人嗎?那是另外一門學問——體質人類學的地盤。

還有人問，動物考古研究恐龍嗎?這個問題動物學家也要搖頭。

其實很早的時候，復旦大學知名考古學者高蒙河就在《考古好玩》里闡述過，考古發現與恐龍研究根本就「渾身不搭界」。

本質上，研究動物是為了研究人與動物的關係，進而更了解人的歷史。

其實，不光是動物考古，整個考古學的研究都是圍繞著「人」展開的，因此，考古必然跟恐龍研究無關，因為恐龍稱霸那會兒，地球上還沒有人類。

這些年，河南動物考古一直走在國內前列，國際動物考古會和全國動物考古會多次在鄭州召開。

河南省文物考古研究院動物實驗室不僅擁有多位海歸博士和先進的實驗設備，長年與國內外研究機構展開合作，發表多篇重量級論文和專著，也建起了國內考古機構中規模最大、種類最齊全的現生動物骨骼比較標本庫和考古遺址出土動物骨骼標本庫。

其中，前者已經收藏200多種動物，總計有2000多副骨架;後者收藏了100多個考古遺址中出土的動物骨骼，時間從新石器時代早期(距今9000年的舞陽賈湖遺址)一直持續到宋金時代，在時間鏈和保存完好度上都很完善。

這是個什麼概念呢?見得多，才能看得准，有了標本庫，中原地區考古遺址出土了某種動物，到底是什麼，古今有什麼差別，拿標本一對比就明明白白。

目前，標本庫也正在對其收藏的骨骼進行三維掃描以建立資料庫，不遠的將來，不只考古人員，其他方面的研究者甚至普通人也都可以藉助這個資料庫，來方便地分辨某塊骨頭到底屬於什麼動物。

古人在鹿角上刻上花紋等裝飾

一眼就能看出一塊肩胛骨屬於牛還是馬，狗還是豬，動物考古學家的眼睛當然很厲害，他們就是這麼「任性」?除了學識、經驗，還有很多高精尖的儀器用來幫助他們像對待一個世界一樣去認識一塊骨頭。

有時候他們是「救火者」，火速趕到現場去幫助某位考古學家收集和確認一些不知名的骨頭;有時候他們是神探，需要考證一頭朽爛的熊生前神秘受傷的過程和它的伙食;更多的時候他們是手工狂人，廢寢忘食只為做出「跟3000年前感覺一樣」的龜甲，以便探索古人占卜的技法。

動物考古實驗室到底什麼樣?動物考古人在實驗室里如何「任性」?我們今天一探究竟。

1、牙齒里藏著的秘密

鄭州市隴海北三街，河南省文物考古研究院就坐落在這裡，動物考古實驗室在院子最裡面一棟樓的一樓，安靜得像世外之地。

走進大廳，白花花的大骨頭鋪了一地，幾位考古系的姑娘正在分揀，並用錘子嘗試砍砸，像在「劈柴」。

這裡的負責人是已從事動物考古11年的侯彥峰副研究員，他說，她們可不是搞破壞，而是要觀察牛骨的斷裂痕跡，用來跟古代遺址中出土的牛骨進行對比，進而推測古人用什麼方法製作骨器。

這個工作不是一時半會兒就能結束的，姑娘們繼續慢慢砸，我們右轉走進大名鼎鼎的古代動物骨骼標本室。

第一個驚訝是，這是一個並不大的屋子，只有五六十平方米，目前只是用於儲藏。

儲物架上密密麻麻擺滿了灰白色的各種動物骨頭，上面貼著白色的標籤。

被拼接起來的熊頭，一排排碼放整齊的完整豬下顎，還有珊瑚一樣的麋鹿角、梅花鹿角、被灼燒過的巨大的烏龜殼，初來者難免會覺得氣氛有一些詭異。

第二個驚訝是，屋子裡一點異味都沒有。

侯彥峰笑說，這都是古代的動物骨頭，最近的是宋金時代，距今已有800來年，「一會兒咱去現生動物標本庫，保證可以聞到不一樣的味道」。

了解一塊骨頭，除了表面信息，還要看到它的「內容」。

話題從標本室一角一台兩個微波爐大小的切片機開始，金剛石刀片可以輕易地把任何堅硬的骨頭切成極薄的薄片，包括牙齒。

事實上，它們切割最多的就是牙齒，這是為什麼呢?

「包括狗、豬、熊等一些動物，都是齒根閉合動物，它們的牙齒有一個神奇的現象，就是跟樹木一樣有年輪線，所以做切片之後可以觀察出這一動物的死亡年齡。

」侯彥峰說。

死亡季節也可以由此判斷，通常，夏天食物豐富，動物牙齒長得快，這些年輪之間的距離就比較寬;冬天食物匱乏，輪距就窄。

年輪線的多少和之間的距離是他們判斷動物死亡年齡和死亡季節的依據。

確定了某種獵物的集中死亡季節，比如狼、狐狸或者野豬，今人就可以判斷出古人的狩獵季節。

如果狩獵行為集中在某個時段，又開始進一步推測，這些人類，喜歡在什麼時候補充和儲藏食物。

但不是所有的牙齒都可以用這種辦法進行研究。

比如公豬的其他牙齒可以，獠牙就不行，因為它一直處於生長狀態，齒根是開放的;馬的牙齒一般不用來做切片觀察其年輪，其切齒似乎可以觀察到年齡線，但因不少馬匹的年齡比較大，其年輪較多，線與線之間比較難區分，其他牙齒則其齒根開放故而不行。

年幼動物的乳齒也沒有辦法做這種觀察。

人也是齒根閉合動物，人的牙齒也藏著這些秘密嗎?侯彥峰笑說，理論上是這樣，但是人的牙齒年輪太多，比如一個五六十歲的人，五六十個圈擠在幾微米之內，應該是很難辨認的。

實驗室里，研究得比較多的是豬的牙齒。

研究人員在分析一個距今4000多年考古遺址祭祀豬下頜骨坑時發現，絕大多數豬的死亡年齡都在1.5歲~2.5歲之間。

研究人員認為，古人雖然限於當時條件，養豬效率比現在低很多，但也很聰明，哪個時間出肉量最多、最划算，通過長期積累已經有了很好的實踐經驗。

淅川下寨遺址出土的熊骨曹艷朋攝影

2、3000年前一頭熊的死因

侯彥峰帶記者看了一具熊的標本。

2009年到2010年，為配合南水北調中線丹江口庫區大壩加高工程，考古人員在淅川下寨遺址進行了發掘，其中一個西周晚期的祭祀坑裡，出土了一具熊的骨架。

雖然一些部位有些破碎，但它很完整，包括頭骨、掌骨、股骨等，一塊都不缺。

那裡屬於楚文化區，周圍群山環抱，植物茂盛，動物出沒是正常的。

研究人員從上下頜臼齒的形態，判斷它是一頭黑熊。

一頭黑熊出現在人類的祭祀坑裡並不多見，但也不是特別大不了的事。

研究人員從這頭熊頭骨上明顯的矢狀脊判斷其為雄性，通過牙齒的年輪線，判斷它是在5歲死亡，並且死在早春。

5歲對熊來說已算成年，但再觀察熊骨的表面細節，人們發現這頭熊並不很健康，首先是得過「關節炎」，因為關節表面有一些骨質贅疣。

更為意外的是，它的左右大腿骨頭一長一短，左腿有一些彎曲，測量發現，比右腿短了29毫米。

這是一頭受傷的熊?研究者使用X光射線照射，結果發現這段骨頭髮生過骨折，但骨折並非發生在熊的死亡年齡，而很可能在幼年，因為這段骨頭又癒合了，骨折之處表面的骨痂已經被完全吸收，只是骨頭髮生了彎曲。

而且，這頭熊的其他骨骼都發育正常，未見營養不良症狀。

熊股骨楚小龍攝影

骨折、傷愈、跛腳，這個漫長的過程發生在動物身上，在野外環境下是足以致命的，但它確實又活了相當長的時間。

雖然行走不便，它是怎樣活下來的?又如何進入了人類的祭祀坑?如果它被人養過，吃過人類的種植作物，比如粟和黍，理論上骨骼里應該含有C4，但是研究者檢測之後發現多是C3，這代表它吃的主要是野生作物。

「我們推測，這隻熊可能是因為行動不便，被人獵獲，用於祭祀。

但不能完全排除當時的人們使用野生作物餵養它，因為幼年黑熊性情相對溫順，易於捕獲和人工飼養。

」參與了這頭熊的整個研究過程的知名動物考古學者馬蕭林說。

3、像商朝人一樣製作卜骨

動物考古人並不僅僅研究有關骨頭的直接信息，他們還關心古人怎麼處置骨頭。

三門峽李家窯遺址是西周時期的虢國都城，人們在39號灰坑的發現，可能支持這裡曾存在一個專門製作簪子的制骨作坊。

研究人員通過廢棄骨料的形態判斷，基本上都來自牛的四肢骨。

牛骨是非常堅硬的，怎麼切割呢?研究人員在這些骨料上發現了只有0.7毫米寬的鋸口，而經過對比實驗，他們驚訝地發現，當時已經有了在薄度上跟今天相差無幾的金屬鋸。

用骨頭做的箭頭

相比工具的確認，古人的技法就更虛無縹緲一些。

想認清這個環節，科學儀器往往幫不上忙，因為古人完成對這些骨頭的改造，也從來沒有什麼高精尖的東西。

考古人沒別的辦法，只好「穿越」。

河南的遺址里出土的骨質箭頭很多，那麼威力如何呢?只有實驗可以說話。

在密布著顯微鏡、精密切割機、研磨機、三維掃描儀等儀器的動物考古實驗室，某一面牆上還掛著一把弓。

弓是網上買來的，為的是能有一個明確的磅數，箭則是實驗室製作的，根據遺址出土的骨箭頭形態進行磨製，然後將其綁縛在箭杆上，去射擊「動物」和「牛皮靶子」。

「結果我們發現，骨箭頭可以輕易地射入活羊的體內，並能擊穿其肩胛骨，也可以射穿牛皮。

」侯彥峰說。

標本庫內，還有一批晚商時期的安陽孝民屯遺址卜骨，雖然今人都知道商人用龜甲和牛骨占卜，但卜骨並不是隨隨便便拿一塊骨頭一燒就可以，這種活動具體是怎麼進行的並不是特別明朗。

多年來，侯彥峰帶領團隊，試圖通過復原實驗，來還原卜骨的製作工藝和占卜過程。

不能拿古代的骨頭做實驗，所以，研究者四處尋找龜甲和牛的肩胛骨。

經過了3000年，牛的肩胛骨似乎再沒有商代那麼大，安陽殷墟里出土的那種厚厚的龜甲更是哪兒也找不到。

「我們儘量用比較接近當時厚度的牛肩胛骨和長壽龜的龜甲去做對比實驗。

」侯彥峰說。

商人通過灼燒甲骨，觀察裂紋來預測生活中的大小事，並將神的預言刻在骨頭上。

但實際過程並不這麼簡單，商人的卜骨顯示，卜骨在灼燒之前，要先鑿一個灼坑，有棗核形、圓形，還有方形，之後再在這個部位灼燒，在其對面觀察裂紋，也叫兆紋。

於是，半年裡，侯彥峰和同事仿佛穿越到了商朝，每天都在鑿刻龜甲、牛骨，然後再去灼燒，觀察裂紋。

「曾有位美院的學生也在一直做鑿坑實驗。

他問我，為什麼自己刻的灼坑跟商人的不一樣，我說，你不能用美工刀，你得自己動手製作一把跟這些鑿坑相適應的鑿子，才能出來那樣的效果。

」侯彥峰說。

經過反覆重構實驗，研究人員基本還原了晚商時期的占卜過程，包括選擇材料、鋸切、打磨、鑿坑、施灼、解讀兆紋、刻辭。

其中，鑿坑和施灼是核心技術。

他們又驚訝地發現，商朝晚期，通過製作甲骨技術的提高，甲骨的兆紋已經具有很大的可控性。

如何在堅硬的甲骨上刻字，也是一個問題。

經過無數次刻畫試驗，侯彥峰和同事們發現，在新鮮的骨頭上刻畫是很困難的，非常滑，輕微地炙烤會讓骨頭表面變脆，刻起來容易一些;另一個辦法則是把骨頭在水裡浸泡上幾天，表面也會軟很多，而晾乾之後，骨頭會重新變硬。

聯想到甲骨是商代文字的重要載體，侯彥峰有了一個大膽的假想：漢字被叫做方塊字，存在很多折、鉤等硬稜角，而在甲骨文中是有很多圓形的筆觸的，是不是因為在骨頭上刻折線更為方便，改變了漢字的字形?

4、誰跟人類的關係更親密?

探訪動物考古實驗室，記者其實懷揣一個群體的關心——那就是寵物主。

河南的考古遺址中，有沒有發現過貓啊狗啊什麼的?

貓，河南最早的發現地是在新安鹽東遺址，那裡睡著一具距今4000多年的貓的骨架，但侯彥峰認為，並不好判斷是家貓還是野貓。

而狗的骨頭是在舞陽賈湖遺址中最早出現的。

侯彥峰挖過的狗，出自滎陽關帝廟遺址中晚商時期的古村落，它們跟人類的關係相當密切。

這座遺址的人類墓葬，通常都有腰坑，也就是人的腰部下面挖有一個不大不小的坑，裡面通常放著一條狗。

這也是最貼近逝者的位置，說明了狗跟主人的關係。

而商朝的這種葬俗，也是判斷一座墓是不是商代的線索，因為到了西周也有殉狗的情況，但並不在腰坑，而多在棺材上面或者其他地方，也不像商人這麼狂熱地喜歡把狗帶入地下。

這些狗的品種是什麼?侯彥峰說，現在還做不到對品種的判斷這一步，「中國的土狗品種現在被叫做中華田園犬，再往前怎麼來歸類?中國區域這麼大，古代不同地區的同一種動物有什麼區別，它們之間肯定是不一樣的，但是我們還沒有很好的數據支撐」。

其實，對古人來說，牛、馬、豬的地位並不低於貓貓狗狗，因為它們直接代表著某戶人家的生產力和財力。

作為動物考古人，他們格外關注每一座遺址中的灰坑，也就是古人的垃圾堆，那裡最有可能扔著被人們吃剩下的骨頭;還有祭祀坑和墓葬的隨葬坑，裡面也常會有動物。

仍然拿關帝廟遺址來說，考古人發現，這裡有牛，還有豬，但祭祀坑裡只有牛。

還有馬。

實驗室正在對一批新鄭車馬坑出土的馬骨進行分析，它們有什麼研究價值呢?工作人員告訴記者，它們可以獲取這些馬的一些特徵，比如身高和性別;如果做DNA的話，可以看它們的毛色，進而會知道，古人選擇什麼樣的馬來殉葬。

目前可以確定，車馬坑裡的馬都是公馬，當時的母馬主要是用來繁殖。

公馬作為戰馬，是不是要被閹割，這個話題在網友中常有爭議。

侯彥峰認為，古人對戰馬的要求是很高的，最重要的一點是控制，能適應戰場複雜的充滿廝殺的環境，同時常常需要列隊，如果馬沒有閹割，萬一遇到發情的母馬，隊伍很可能就亂了，所以戰馬可能在小時候就被閹割再投入訓練。

5、為什麼要建動物標本庫

與古代動物標本庫相對應，這裡還有一座現生動物標本庫房，也就是以現在的動物為對象的標本庫。

工作檯上，一副從頭到尾完整裸露的魚骨架躺在一個托盤裡，剛剛完成還在晾曬階段。

庫房裡，馬、牛、羊甚至駱駝等各種常見動物的骨架也都塞得滿滿當當。

什麼樣的動物可以進入這個標本庫?工作人員告訴記者，這裡主要搜集跟人類活動關係密切的動物標本，比如家養動物、常見的野生動物和淡水貝類、魚類、兩棲類、爬行類動物，目前的保有量和豐富度也是全國考古機構當中最多的。

具體到一個物種，其選擇也非常講究，比如魚類，他們最青睞的是野生品種，為此不得不需要跑到很遠的地方去尋找。

「這些魚都來自丹江口，最大的鯰魚有35斤，鯉魚、青魚、草魚都有20多斤的。

」

為了獲取淡水貝類的標本，工作人員去過全國各地，包括山東微山湖、江西鄱陽湖、廣西北海。

侯彥峰說，只要是淡水貝類不同種的，他們都要收。

一種動物想做標本，需要一個最小樣本數，最理想的狀態是，年齡小的雄性、雌性的各6個。

所以，標本庫有200多種動物，對應的骨架數卻是2000多副。

在外界看來，走在國內前列的河南動物考古建立這樣一個標本庫，是個非常好的創意，但對動物考古人來說，這是必須做的一件事。

一方面，不斷出現在各地遺址中的動物骨骼需要整理歸類，方便研究;另一方面，一個動物標本庫的存在，有著非常大的生物學上的意義。

「從生物學上說，土豬跟飼養豬在骨骼上是差異很大的，DNA序列雖然可以保存遺傳信息，但是形態信息無法保存，動物考古標本庫完成的就是對於形態信息的保存，對於後世的研究也非常有價值。

」侯彥峰認為，現在建立這個標本庫正逢其時，因為真正的土狗、土豬已經在減少，這個時間節點過去之後，再想找到理想的標本可能就變得很困難。

標本庫建立起來了，還要方便地給人服務。

目前，動物考古實驗室正在對庫存所有現生動物標本和重要的古代動物標本進行三維掃描，建立動物考古學標本資料庫。

「這是國家文物局支持的一個項目，這個資料庫建成後，不僅可以方便其他的考古同行用來比對，也可以方便從事生物、形態、比較解剖學甚至做科普的，都可以從這個資料庫里獲得素材。

目前，我們已經完成了七八十種動物的掃描。

」侯彥峰說。

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跟人類最近的六種動物，你應該知道這些

人和動物相處的歷史已有600萬年了，馬、牛、羊、豬、狗和雞是中國古代的六種主要家養動物。

狗：中國已知最早出現的家養動物是狗。

狗是由狼馴化而來的，在距今10000年左右的河北省徐水縣南莊頭遺址出土了一塊狗的左下頜骨，它的下頜緣與狼不同。

在距今大約9000年前的河南省舞陽縣賈湖遺址中，有11條狗被分別埋葬在居住地和墓地里，顯示出當時的人和狗有一種特殊的關係。

豬：家豬是由野豬馴化而來的，目前所知的中國最早的家豬出自賈湖遺址。

數千年間，中國眾多遺址中常常發現大量隨葬的豬下頜，它們被用作某種祭祀。

羊：迄今為止可以確認的中國最早的綿羊出現在距今5600年至5000年前的甘肅和青海一帶。

在距今5000年至4000年左右的黃河中上游地區的多個遺址中，也發現了綿羊的骨骼。

牛：迄今為止國內最早發現的黃牛位於5000多年前的甘肅地區。

在距今4500年到4000年左右的河南省柘城縣山台寺遺址中，曾發現9頭黃牛被集中埋葬，研究發現其食用的是小米、秸稈等。

馬：迄今為止中國最早的家馬發現在距今4000年至3600年左右的甘肅地區，多處遺址發現馬骨;在黃河中下游地區，家馬出現於屬於商代晚期的安陽殷墟中，那裡發現多座車馬坑。

雞：現在可以證明中國最早的家雞發現於距今約3300年的河南省安陽市殷墟遺址。

現在只有兩條證據，一是骨骼形態的觀察結果，二是甲骨文中已經把「雞」和「雉」這兩個字分開了。