陈淳:农业起源研究的实践与理论
农业起源研究已经走过了近百年的历程,是考古学、生物学、农学、历史学、民族学等众多学科逐渐融合的漫长历史。本文从实践和理论两方面对此进行回顾和评述,以期从宏观上展现该课题的广度与深度,并希望对我国近年来方兴未艾的农业探源工作有所启迪。
美国著名考古学家布鲁斯·史密斯(BSmith)把农业起源研究发展的过程整体地概括为两种学术传统的引导,一种是考古学的传统,它强调并依赖古代实物遗存的发现,探寻最早驯化物种的时空分布,另一种是生物学的传统,它关注现生驯化物种及其野生祖型之间的关系。此外,考古学还认为解释农业起源的原因至关重要,因此相关理论层出不穷,它们试图揭示农业产生的深层动力机制。这三方面的努力相互促进、相辅相成,从不同角度为这一庞大而多元的课题提供了极为丰富的资源。首先,考古学方面的努力以实物遗存为对象,体现在方法的突破与材料的积累上,发展出多种技术手段用于植物遗存的发现、鉴定与分析,为农业起源提供驯化物种和年代学的依据。其次,生物学方面的探索随其学科潮流的变迁牵涉到许多分支,以进化生物学为基础的遗传与育种理论较直接地推动了植物遗存鉴定标准的系统确立,而进化理论与生态学的视角在解释中起着核心作用。最后,动力机制的理论探讨把这一人类生计形态的重要变迁置于文化演变的大框架中来检视,致力于从社会内部与外部的多种变量中归纳出跨时空的宏观规律。
一、证据与技术手段
至今全球已有近十个地区通过考古学证据被确认为物种最初的驯化地,这一图景由过去半个世纪以来激动人心的发现及其依托的技术手段逐步拼合而成。本文的回顾不可能一一详述所有这些发现的历史,因此篇幅将集中在为这项带来巨大变革和影响的技术、人物以及具有突破性意义的考古研究上,同时尽可能完整地展现早期农业起源地与驯化物种的分布模式。
美国考古学家布雷德伍德(RJBraidwood)是奠定考古发掘研究农业起源的第一人,他最重要的贡献是开创了多学科合作的先例。20世纪40和50年代,他率先提出需要了解农业革命这一人类文化演变的重要阶段,而最初利用驯化物种的考古记录尚未被系统地发现和探究过。因此他带领一支研究团队深入地中海东岸的扎格罗斯(Zagros)地区考察,旨在寻找狩猎采集向农业转变的实物证据,该团队聚集了来自多个自然科学领域的专家——从生物学到地球科学。他们在被认为可能是驯化物种野生祖型的自然分布区域选择发掘了卡里姆·沙伊尔(Karim Shahir)和扎尔莫(Jarmo)两处遗址,发掘结果体现出狩猎采集与农业两种不同经济形态和生活方式在聚落、动植物等多方面的鲜明区别。他们特别考察了扎尔莫鼎盛时期的气候情况,得出古今并无明显差异的结论,还分析鉴定了动物骨骼和植物遗存,从中区分出驯化种与野生种。这项先驱性的工作为后来植物考古、动物考古、古地质、古生态等介入农业起源研究树立了成功的范例,此后该领域内最富价值并被频繁引用的成果都以多学科综合研究的形式正式出版,这一惯例也对其他时代社群的考古研究产生了广泛影响。
美国考古学家麦克尼什(RSMacNeish)在中、南美洲的工作与布雷德伍德在近东的发掘并驾齐驱。在1960~1964年对墨西哥中部高地特化坎(Tehuacan)河谷众多洞穴遗址的发掘中,他发现了中美洲许多重要作物驯化各个阶段——从野生植物到相当驯化——的实物材料,包括当时年代最早的炭化玉米以及其驯化种标本。1969~1972年对南美阿亚库乔(Ayacucho)地区罗萨马查伊(Rosamachay)洞穴的发掘出土了当时南美年代测定最早的玉米标本。麦克尼什也与其他学科专家的合作,包括著名的植物考古学家卡特勒(HCutler)和曼格尔斯多夫(PMangelsdorf),他们分别鉴定了出自特化坎洞穴遗址的葫芦和玉米。在整个20世纪60和70年代,麦克尼什的学生们继续他的工作,对中美洲许多早期洞穴遗址进行广泛发掘,到20世纪末,这些出土材料一直主导着中美洲和安第斯山地区农业起源的研究。
毫无疑问,对考古学而言,动植物标本是考察生计形态最基本的一手材料,而今浮选法已成为发现和收集这类遗存的惯例。早在20世纪30年代,即浮选法被应用在考古学中以前,研究者们已经认识到生物遗存,特别是植物遗存对研究人类经济形态与社会结构的重要意义,但这类材料在地层中保存较差和不易发现,大多数发掘也不太重视对它们的收集和分析。奥地利植物学家昂格尔(FUnger)和美国民族植物学家沃尔尼·琼斯(VJones)曾分别将风干的土坯砖放在水中化开,提取其中包含的植物颗粒,当时这种类似浮选的尝试还非常零星,而琼斯和卡特勒锲而不舍地做了大量探索性工作,随后卡特勒把这一方法传授给了斯特鲁埃弗(SStruever),后者的文章才最终将其普及。
浮选法利用炭化植物种实和泥土颗粒相对水的比重差异,用浮力分离土壤中的植物颗粒,一般分为简易手工操作与较为复杂的机器浮选两类。20世纪60年代初都是采用手工浮选,其操作过程有三种方式。汉斯·赫尔贝克(HHelbaek)率先在伊朗的阿里·科什(Ali Kosh)遗址采用浮选技术收集炭化种子,他的方法是:将干燥的土样倒入水中,轻轻搅拌片刻后使泥水慢慢通过孔径细小的网筛,这样浮在水面的炭化种子就完整地留在网筛里,晾干后可供分析鉴定。他凭借此法在1963年的发掘中找到了40000多颗炭化种子。斯特鲁埃弗的方法被称为“浸入法”,这种方法将底部代以网筛的洗衣盆浸入小溪,把土样倒入盆中,然后把浮在水面的植物碎片和细小骨骼撇捞出来,这一方法成功地用到苹果溪遗址的发掘中。帕蒂·乔·沃森(PJWatson)在索尔兹洞穴(Salts Cave)发掘中采用的“垃圾桶”法或“汽油桶”法很像“浸入法”,只是用汽油桶中的水进行浮选。这两种方法的优点在于,它们能够处理体积较大的土样。虽然手工浮选比较费时费力,但由于其简便易行,对场地、设备、气候等要求不高而被迅速广泛地采用。
浮选法这一并不复杂、也完全算不上高科技的手段为解决考古难题带来了革命性的转变,它能够成功提取遗址中的植物遗存,尤其是炭化种实,而根据浮选原理研发的浮选机很大程度上改变了植物遗存收集的工作方式和效率。1971年,戴维·弗伦奇(DFrench)首次开发了一款浮选机,用于土耳其坎恩哈桑(Can Hasan)遗址的发掘,被称为“安卡拉浮选机”。它的特点是使用水泵向浮选箱内自下往上地供水,在把轻浮产物从土样中分离并送入网筛的同时,也把重浮产物中的泥土洗净。这款浮选机的改装版被用于伊朗希拉夫(Siraf)遗址和美国印第安纳地区的考古发掘。与此同时,剑桥大学的团队也独立研制出一款“泡沫浮选机”,其中的泡沫发生装置能把比重大于水的种子也提取出来,它在巴勒斯坦纳哈尔厄伦(Nahal Oren)遗址取得了理想的效果。除近东以外,北美东部的考古实践也为浮选机的改进提供了广阔的舞台。比尔·罗伯逊(BRobertson)曾借鉴希拉夫浮选机的特点为肯塔基西部贝冢考古项目专门设计了一款浮选机,其装配和使用更加简便快捷。加里·克劳福德(GCrawford)把贝冢考古浮选机用于他在日本北海道的发掘,还吸收泡沫浮选机的特点与多伦多大学仪器店共同研制了一款升级版(多伦多大学浮选机)。它有一个轻巧的金属架和聚氯乙烯箱体,能很容易地装载在汽车上,各部件可拆卸,无须翻倒即可排空浮选后的残渣,它在加拿大安大略地区和日本北部的考古中显示出很大优越性。随后,这款浮选机被克劳福德的合作者和学生们带到中国、日本、韩国许多遗址的考古发掘中,每到一个新的环境中,装置和使用方法都会根据当地的具体情况有所调整。因此,自20世纪80年代以来,浮选机在东亚考古中也开始发挥作用。现在,越来越多使用者把自己的经验细节与大家分享,深入探讨多种浮选方法及其结果在不同条件考古中的偏差与意义,总之,丰富多彩的新实践正使这种技术变得更加灵活多样和完善(图1)。
图1 各种版本浮选机的发展与继承演化轨迹
浮选法大大促进了生态物材料的积累与更新。近半个世纪以来,近东、拉丁美洲、北美、东亚等地区不断有史前驯化作物的新发现,这些大多通过浮选获得的材料在农业起源研究领域一次次引发强烈的反响。在近东,整个20世纪60年代是植物考古材料激增和不断刷新的狂飙时期,而近20年来考古学家获得了早至23000年前狩猎采集群利用野生草籽晚到新石器时代的一系列植物遗存证据。在北美东部,浮选所得的炭化植物中包括以前不为人所知的本地驯化种——瓶状葫芦(Cucurbita pepo)、伯兰德氏藜(Chenopodium berlandierisubspjonesianum)、假苍耳(Iva annua)和向日葵(Helianthus annuus),还有大量不见性状变化但被利用的蓼(Polygonum erectum)、五月草(Phalaris caroliniana)和小大麦(Hordeum pusillum)等草籽,考古学家还据此了解到印第安人的一系列资源管理活动。在东亚,浮选研究证明向来被视作渔猎采集者的东亚绳纹人群实际上拥有荞麦、小米等驯化物种,还在阿伊努人史前遗址收集到超过20万颗炭化的作物种子,纠正了认为阿伊努人是狩猎采集者的误解。中国长江中下游、淮河流域和黄河下游都发现了早至8000年前的稻米遗存,北方也发现了距今8000年的炭化小米,与它们共生的还包括种类繁多的其他果实和杂草籽。在韩国,浮选法的应用使研究者第一次系统获得朝鲜半岛农业起源的直接证据,植物组合包括黍、粟、赤豆、大豆、稻米、大麦、小麦以及多种与人类活动密切相关的杂草。
有趣的是,浮选法在近东和北美的考古发掘中取得成功后,由于这两个地区的学术传统不同,使得以大植物遗存研究为主导的植物考古学在欧洲和北美形成两个不同的学术流派。欧洲学者一般称植物考古学为“archaeobotany”,侧重植物遗存的鉴定分类,较少探讨它们与人类活动的关系,强调寻找驯化作物的种子。比如,威廉·冯·蔡斯特(Wvan Zeist)曾在荷兰各地用浮选法广泛寻找史前与历史时期人类食用的植物,他遵循欧洲学者的典型习惯,把重点放在一系列以麦类为主的作物上。而北美的古民族植物学(paleoethnobotany)则提倡分析和阐释人类与植物之间的相互关系,更加强调被欧洲流派所忽视的生态学和人类学方法的运用。因此,寻找和确认驯化物种固然也是北美学者们热衷的课题,但他们的视野更加注重解读植物背后的社会、文化、经济、意识与信仰等方面的信息。
与大型植物遗存分析相关的另外两大重要技术革新是AMS放射性碳测年和电子显微镜的使用。20世纪60年代,常规放射性碳测年已经将考古学家的大量精力从断代上解放出来,但对样品有比较高的数量和质量要求。加速器质谱法(AMS)的出现使测年技术在准确性和适用性两方面都发生了质的飞跃,使得我们可以对数量很少和颗粒较小的植物遗存直接测年,这意味着农业发生的年代可以以某一驯化物种遗存本身的年代来精准确认。而过去利用地层中木炭的常规测年,尤其是当地层较厚时,样本所代表的驯化发生年代就相当可疑。AMS测年技术一经问世,就被用来检验中、南美洲早年出土的植物遗存。朗(ALong)等人对特化坎河谷炭化玉米的直接测年表明它们并不如早先地层测年数据那样古老,年代最早的玉米只有距今约5500年。史密斯对20世纪60年代魁拉那奎兹(Quila Naquitz)洞穴出土的西葫芦遗存进行AMS直接测年,结果验证这些标本的确与原先木炭测定的地层年代相同,约在10000-8000年前。AMS测年还表明特化坎河谷出土的驯化菜豆实际上不超过距今2500年,瓦哈卡(Oaxaca)河谷出土的驯化菜豆仅有1300年左右历史,出自秘鲁安第斯山区与沿海的驯化菜豆则早至距今4400年和5600年。出土大植物遗存的直接AMS测年正在为农业起源研究提供更可靠、精准的年表,这种极其严谨的测年标准应得到广泛的共识,从而成为一项操作惯例。
电子显微镜成为观察、分辨和比较植物遗存细微形态的有力手段,它提供了光学显微镜无法企及的清晰度和立体感的视域。这方面最著名的案例莫过于确认伯兰德氏藜为北美东部本地驯化种。史密斯认为,在人类的栽培过程中,藜会以种皮厚度逐渐变薄的进化适应策略来回应人类的选择压力。因此他用电子显微镜测量了这种藜的出土标本、现代驯化种、现代野生种的种皮厚度,发现考古样品数据甚至略小于现代驯化种,从而证明了其为驯化种的假设。南美洲奎努亚藜(Chenopodium quinoa)的驯化也是通过这种方法鉴定的。最近,扫描电镜还发现了无花果可能在11200年前的近东被栽培的迹象。值得一提的是这一技术在观察块茎、根茎、球茎类遗存组织细胞上的极大潜力,而寻找这类作物早期栽培和驯化的实物证据恰恰是农业起源研究的一大难点。
此外,电子显微镜在微型植物遗存的分析鉴定上功用尤为显著。微型植物遗存包括孢粉、植硅石和淀粉颗粒,用它们来研究农业起源是最近20年的事。孢粉最先被用于分辨禾本科中的野生与驯化类型,研究者根据近东的植物材料建立了以孢粉颗粒大小为参照的判别标准,但由于禾本科种类众多,光学显微镜无法区别种属,以致这种方法一直得不到推广。扫描电镜用于孢粉种属的鉴定后,北美学者报道了小田纳西河流域古代土著社群自公元400年后的千余年间持续清除林地,种植玉米、藜和假苍耳等作物的农业活动。当地的孢粉序列还表明,早至距今3500年人类就已开始在河谷底部和较低的阶地上从事本地驯化种的小型耕作。尽管孢粉分析技术提供过一些成功案例,但由于扫描电镜的使用远没有光学显微镜来得普及,因此它往往不像另外两种技术那样能直接地通过古代标本的形态特征确认驯化种。
植硅石分析技术在最近20年的考古学实践中取得了长足发展,尤其在东亚寻找早期农业起源证据上获得了引人瞩目的突破。日本学者藤原宏志率先开拓了依据水稻运动细胞扇形植硅石的形态与密度来寻找史前稻作遗迹的系统方法,这一技术在寻找中国和日本古代水田中发挥了巨大作用。赵志军等人根据另一种水稻表层细胞的双峰形植硅石,在长江中游发现了距今10000年人类刻意栽培水稻的证据。中国磁山遗址距今10400年左右的驯化小米也是通过稃壳表皮细胞植硅石形态得到确认的。
淀粉颗粒分析是这几项技术中最晚发展起来的,其价值最初体现在广义的人工制品残渍分析以及相关人类行为阐释上,最近才有报道利用古代淀粉颗粒确认早期驯化物种的成功案例。派帕诺(DPiperno)等人从墨西哥中南部巴尔萨斯(Balsas)河谷希瓦托特拉(Xihuatoxtla)岩洞出土的研磨石器上辨认出属于驯化玉米的淀粉颗粒和属于某葫芦科驯化种的植硅石,相关地层断代为距今9000年,这几乎将以前所知的最早驯化玉米年代成倍提前。此外,这一技术还曾用于探寻土豆在秘鲁驯化的早期历史。
由此可见,微型植物遗存在建立农业起源时空框架中的作用越加明显。派帕诺和皮尔索尔曾针对低纬度和一些湿热地区无法完好保存有机质植物遗存的情况提出,微型植物遗存分析的发展可望为在这类环境中发现新的史前驯化材料开辟广阔的天地。此外,孢粉、植硅石和淀粉颗粒这三种材料对考古鉴定而言各有自身的优势和局限,而将它们综合应用到同一批材料或同一物种的研究中恰恰可以取长补短,获得更加可靠的实证依据。
综上所述,在考古学研究农业起源的传统中,技术与方法论的发展为植物遗存的早期驯化与传播提供了最基本的信息,这些个别物种研究和分区研究的积累形成了涵盖全球的时空框架,这回答了农业起源“什么”“何时”“何地”的问题。在此基础上,我们才有可能对农业起源所涉的跨区域或规律性的问题以及相关的社会文化背景进行宏观而系统的思考。
二、动力机制的理论阐释
早在20世纪20年代,戈登·柴尔德(GChilde)就意识到文明进程不光是事实和物质材料的堆砌,考古学家更需要从中阐述一般性的结论和原理,农业起源的动因就是其中一大课题。他提出“绿洲理论”来解释农业为何发生,布雷德伍德在扎格罗斯山区的早期发掘正是为了验证这一理论。尽管研究结果否定了柴尔德的假设,但柴尔德的思考和视野为考古学家在农业起源领域的探索开辟了一条与材料积累和技术发展齐头并进的理论思路,即农业起源的动力机制问题。
概括地讲,农业起源动力机制的理论框架可以分为三个角度:社会外部物质性的压力、社会内部因素、关乎人类精神世界的象征性因素,每种理论所适用的时间和空间范畴各不相同,有的涵盖全球,也有的是洲际的区域性的以及更小的地区范围。
1.外部压力模型
社会外部的物质性因素是考古学家最先探讨的变量,它始于深受文化生态论影响和主导的新考古学。物质性因素一般指人力难以干涉或控制的方面,如气候环境、资源条件、人口增长等,实际上这些变量在人类觅食系统中是互相联系和影响的,很难说某一个因素能够单独触发食物生产。因此“外部压力说”可以简化地理解为人口与资源关系的失衡导致人类开始投入强化劳力进行资源生产。在这一大的理念之下,各家主张的侧重点不同。自20世纪60年代以来一种流行观点认为人口增长是主要因素。博塞洛普(EBoserup)和宾福德(LRBinford)最先提出该观点,后者将此过程详细描述为,更新世末人口会在资源条件最优越的生境中快速增长,多余人口会向资源条件略差的边缘生境转移。由于边缘生境的土地载能没有核心区域高,而这里的社群又不断受到来自核心区域的人口压力,人口增长使土地载能接近临界值,食物供应紧张。正是在这种压力下,狩猎采集社群不得不逐渐加强开拓以前不利用的食物种类,如小型动物、鱼类、鸟类和草籽,之后便出现了动植物驯化和早期农业。弗兰纳利(KVFlannery)将这一观点发展为“广谱革命”理论,认为10000年前食物短缺迫使人类强化利用一些后来成为驯化物种的草籽等资源,这一过程是农业发生的先决条件。由于人口数量难以从考古遗存中直接观察,研究者开发出一些替代指标(proxy)来衡量人口压力。斯蒂纳(MStiner)提出从小型动物的利用可以获知农业起源前夜人类觅食广谱化与人口增长的密切关系。科恩(MNCohen)从古病理学材料推知史前农人的健康状况普遍比觅食者差,因此他认为正是人口增长所引起的食物压力使人类饥不择食地选择食用营养价值较差的物种,如栽培草籽作物,这种以数量换质量的策略使人类走上了依赖农业生存的道路。
另一些学者强调气候变化的主导作用,理查森(PRicherson)等人发现更新世时全球气候干燥多变而且二氧化碳含量低,不适宜植物生长,只有到全新世气候改善后人类才有机会成功驯化作物。气候动因的探讨集中在近东地区,赖特(HEWright)注意到距今13000-10000年间气候从干冷向温暖的转变与文化演进和动植物驯化在时间上的同步现象。同时,更新世末导致全球降温的新仙女木事件也被广泛认为是促使人类开始驯化动植物和从事食物生产的直接原因。麦克里斯顿(JMcCristton)和霍尔(FHole)则认为当时近东经历了气候上长时间的不稳定,由此加剧的季节性变化使人类迅速耗竭了当地的野生资源,从而导致农业发生。最近,这类主张气候主导文化演变的观点正在受到严格的检验和反思,马厄(LAMaher)等指出现有材料并不表明气候与文化演变之间有很好的对应关系,两者的同步性应当比所有已知的阐释更复杂,因此进一步的探索需要更加详细精准的测年数据、分辨率更高的古环境数据序列,以及更精细的模型才能将古环境资料与史前人类的行为整合起来。
第三种观点着眼于人类生存环境中资源结构的变化,布赖恩·海登(BHayden)借鉴生态学家常用的描述生物繁殖策略和生长模式的分类方式,把资源分为K选择策略型和r选择策略型,K型物种由于觅食回报率高而被优先纳入食谱,他认为随着人类捕猎技术变得越来越有效,K类资源到旧石器晚期已几近耗竭,人类面对资源基础恶化而引发的粮食危机,不得不大量利用以小型动物和草籽为主的r型选择物种,动植物的驯化很可能就是强化利用这类资源的结果。芒罗(NMunro)的研究发现,近东的纳图夫(Natufian)社会即使在环境改善和人口减少的条件下仍有持续的资源压力并采取强化利用的策略,这种资源压力可能暗示了农业发生的原因和途径。
外部压力模型的解释强调人类对客观物质环境的适应,这虽然充分考虑到环境和资源条件对人类生存和社会发展的制约,但是却忽略了人类无处不在的改造环境、控制自然资源的能力和主动性。这些观点都潜在地将人类对自然的适应策略视作危机与穷途胁迫下的被动反应,如果考古解释一味遵循这些模型,就容易落入环境决定论的窠臼,这是外部压力模型最大的弱点所在。
2.社会内部动因模型
社会内部动因模型一般强调群体内外的互动与竞争的关系。在讨论群体内关系时,驯化物种的生产一般被认为是有野心的领袖人物用来控制劳动力和社会资源的途径。当讨论群体之间的关系时,农业起源与不同地区的资源互补和交流有着密切关系。
弗兰纳利以群体间物资交换的需求来解释农业起源的过程。在美索不达米亚地区,居住在不同海拔的人群开发不同类型的资源,他们之间通过交换来获取自己不开拓的种类,这使一些物种离开其自然原生地,开始依赖人类的照管而生存,这种关系促成了动植物的最初驯化,而成功的栽培和畜牧则又强化了自然资源在地区间的流动和专门生产。
本德(BBender)认为农业是强化食物生产的一种形式,这种强化的需求(区别于非主食的、小规模的食物生产需求)如何产生才是农业起源的核心问题,她强调狩猎采集群中社会关系的变化——而非技术或人口因素——是导致农业产生的深层原因。觅食中的剩余物资一方面要供社群之间的交换,另一方面要供应各种再分配活动,而这两类行为都因包含较复杂的物资流动和信息沟通而需要一定的组织,某些人会通过调节操纵这些活动来提高个人威望,控制劳力和产品。这种对物质财富的掌控加剧了社会关系的不平等,继而推动强化的生产需求,因此某些地区出现了农业。
海登的竞争宴享理论与本德强调个人的控制欲在推动社群采纳农业中的作用有异曲同工之处。他提出,最先被驯化的物种都需要投入大量劳力和试验的成本,应当不是用于果腹的主食,而是一种奢侈品,所以只有资源丰富的环境和复杂狩猎采集社会中富有的个人或家庭才能负担得起这种经济活动。在此条件下,有野心的人会利用基于经济的竞争宴享来控制劳力、忠诚和租赁,成为推动物种驯化的力量。
尽管这种从个人能动性出发的理论视角独特,但漏洞非常明显,它们都基于已经历了漫长复杂化过程和已经成为农业社群的民族学材料,对于用来解释考古材料中的起源问题,还是存在许多疑点。布鲁斯·史密斯提出用现有的实际证据检验竞争宴享假设,如果理论是合理的,那么实证材料应当与以下两个推论不矛盾。第一,最初驯化的物种应多为需要投入强化劳力的非主食物种,而不是平淡无奇的日常口粮。但目前出土的早期驯化物种——如近东的大麦、豆类,东亚的稻米、小米、豆类,北美东部的藜——几乎都出现在史前人类的日常食谱当中,而且民族学和实验考古学证据表明最初栽培它们并不需要十分强化的投入。此外,有些驯化种如狗和葫芦是作为工具被驯化的,而非食用。第二,最早驯化物种的出现应当与社会经济不平等和社群结构复杂化同步,但考古学材料显示,在大多数地区,贫富分化和社群内部分层的出现要比农业起源晚得多。基特(IKuijt)也提出类似的质疑,他举例论证,复杂狩猎采集者中的储藏和以竞争为目的的宴享在农业起源以前并不常见,即使存在,规模也很小,它们反而是在农业出现以后快速增长。由于实际材料与理论预期有所抵牾,从社会内部因素解释农业起源动因的模型仍然停留在缺乏实证的假说阶段。
3.象征与后过程模型
后过程考古学的观念主义观强调社会关系与物质性之间的密切联系,物的象征性是这种关系的外在表现,“象征主义充满意识形态地改变了生产关系”。伦福鲁(CRenfrew)和霍德(IHodder)就是从实物证据所表现出的象征体系演变入手,揭示早期农业的产生机制以及与之关系密切的定居生活。霍德认为在社群规模扩大的漫长过程中,人与人之间、人与环境之间时空感的变化使人的意识和认知也相应产生渐变。个人的身份认同与社会关系的强化会在生活实践和物质投入中表现出来,物质投入越多,社会关系就越复杂和强化,反过来又会刺激更多物质投入,最终物质关系与社会关系两者间的牵连就变得难以分割。在霍德看来,驯化物种是物质性表现的重要方面,它的出现是社会关系复杂化过程中的伴生物。更确切地说,农业的从无到有实际上渗入了社会结构复杂化乃至社会秩序重组的过程,它是物质性与社会关系两者互为因果、互相刺激乃至不可分割的自然结果。霍德的观点与本德以社会关系为切入点来剖析农业产生的内在机制不谋而合,不同的是,他以象征性来解释物质在社会关系中的功能,深刻揭示出社会关系复杂化的动因。
法国学者考文(JCauvin)强调近东在旧石器时代末就出现了女性小雕像和牛头,它们应该分别代表女神和男神,祖先崇拜也几乎与村落生活同步出现,逝者的遗骸由埋入地下墓葬转为供奉在较为醒目的公共场合,由此可以肯定对拟人化神祇的崇拜先于驯化物种和农业经济的产生。因此,人类物质行为的革命源于象征系统的革命,如果把栽培行为看作人类对其他物种主宰欲的外在表现,那么这种基于人类认识到自身操控外界能力的象征系统为农业的产生提供了必要条件。但是,这个信仰与象征系统模型有很多缺陷。其一,先于农业经济出现的因素有很多,为什么是象征性而非其他因素成为最核心的必要条件呢?其二,即使上述演绎足够令人信服,那么象征系统或人群心理的改变最初又由何而起呢?还需要指出的是,象征性模型都不同程度地受到社会内部动因模型的启发,霍德和考文都提到了本德、海登理论中所倚赖的宴享和社会复杂化等因素,但其最重要的差别在于,前两种象征性模型强调物质上的强化是出于一种下意识行为和群体的心理状态,后两种模型则突出个体行为的刻意性和主动性。后过程模型还关注谁是主要驯化者。由于女性在觅食活动、家庭生活、社群联姻、家族传承等事务中的角色定位,她们被认为比男性更多介入环境管理和照料的工作,特别是在小型的园艺活动中,也与植物的象征性联系得更加紧密。因此,女性很可能是物种驯化和农业起源的主导者。
纵观纷繁多样的农业起源模型,我们可以发现理论阐释目前存在两种趋势。一是由于新材料的涌现,原先那些可以涵盖全球范围的理论框架受到挑战,其普适性越来越有限,信息详细多元的倾向限制了考古学家在解释时的自我发挥和想象空间,避免了随意附会,提高了准确性和可检验程度,现在的解释框架更多是区域性适用或仅限于遗址的个案。二是以某一因素所代表的主动力模式受到了广泛质疑,研究者更加热衷从物质、社会、象征性多种因素综合来演绎农业出现的过程。
综上所述,如果把布雷德伍德的田野发掘和柴尔德的思考看作考古学研究农业起源在实践和理论上的两个源头的话,那么在近一个世纪的探求中,是否真的存在理论与实践的分野?毫无疑问,今天的研究的确存在两元分化的倾向。一些研究者思考的宏观问题是超越地区范围的、较复杂的文化演变问题;另一些研究者则关注某地域、某物种的驯化历史。两者与其说不同,不如说互补。前者看似凌驾于实物材料之上,但它实质上立足于后者所提供的事实,实物证据越丰富越可靠,理论演绎也越有说服力。但是,理论并不应当局限于实物证据所支持的范围,对于其中尚未与实物证据建立明确联系的部分,或者尚未被现有研究范式充分检验或顾及的部分,我们不能轻易否定。
三、生命科学研究传统
对史密斯所述的生物学传统,这里使用“生命科学”一词来涵盖所有生物学、生态学、遗传学领域对农业起源探索的关注和贡献。这种传统并不显见,但是它的影响却深远而持久。这主要表现为三种研究走向,一是育种与遗传研究对野生种和栽培作物关系的探究,二是以达尔文的进化理论解释农业发生的过程,三是民族学考察与民族志的积累成为窥探古人类生态的活化石。它们与生态学的密切结合促使考古学家以人类生态视角来看待农业起源的过程。
1.从植物育种到分子遗传学
20世纪30年代,苏联遗传学家尼古拉伊·瓦维洛夫(NVavilov)在栽培作物遗传与育种方面的工作率先尝试预测了世界主要栽培植物的起源地。他提出了物种驯化的两种途径:一为原生驯化,驯化物种在最初起源地会出现不同种的变异与分化,这是人类出于不同目的而对同一物种不同特征强化选择形成的,因此具有丰富遗传多样性的区域可能是物种的独立驯化中心;二为次生驯化,有一些物种起初并非人类有意选择,但它们与人类的活动共生,因人类干扰而繁盛,最终成为驯化种。基于该假设,瓦维洛夫调查了全球的植物资源分布,将多个物种多样性重叠的区域预测为农业起源地,并给予两个规律总结:(1)农业起源中心多为山地;(2)农业起源地往往也是古人类文明发端的区域。虽然这一理论存在许多不足,但它在半个多世纪内对驯化物种的栽培及其起源研究影响深远。瓦维洛夫开创了探索现生植物驯化种与其野生祖先之间关系的学术传统,杰克·哈伦(JHarlan)采纳他的植物地理学思路,结合考古发现提出了作物起源的“中心与非中心”说。
此外,哈伦和德威特(de Wet)还提出,所有禾本科作物从其野生种被驯化为栽培种的过程包含了许多相同的特征。他们首次基于育种与遗传理论,详细讨论了野生种、杂草种、驯化种的分类、杂交、与人类行为的关系等问题。根据物种对人类依赖的不同程度,一个物种的生存可被分为野生、受干扰、驯化等宽泛涵盖区间的一系列状态。这项工作最重要的贡献是使考古学家在分辨古代植物遗存,特别是禾本科物种的驯化状态时有了可靠的依据。
育种与遗传理论还与实验生物学方法结合,为寻找驯化物种祖型提供线索,最近墨西哥类蜀黍(Teosinte)和摩擦草(Tripsacum)成功杂交对玉米驯化的启示可算是该领域最引人注目的进展。这个问题在近四十年中一直处于不明朗的状态,弗兰纳利在1973年仍然相信这两种植物不能成功杂交和繁殖后代,没有证据能表明摩擦草在玉米的驯化中起到任何作用。而2001年尤班克斯(MEubanks)最终证实墨西哥类蜀黍和摩擦草能够杂交并成功繁殖后代,其果实是迄今所知与考古出土最古老的驯化玉米遗存及其复原形态最为相似的样本,该实验同时为墨西哥类蜀黍从野生到驯化为何如此迅速提供了佐证。至于如何将这一现代育种的发现与考古实证相结合,是留给植物考古学家的课题了。
此外,分子遗传学所倚重的DNA技术在农业起源研究中的应用正在成为学科交叉的热点,目前的实践集中在:(1)通过现生动植物各个种群的遗传特征与相似度推测它们之间的关系;(2)古代标本的DNA提取与测序。结果一般用于回答以下问题:驯化种可能的野生祖先是什么?最有可能的驯化起源地在哪里?某些物种究竟是一次驯化然后传播到世界各地,还是在不同地区多次独立驯化?驯化物种的地理传播路线与速度是怎样的?在对现生种群的研究中,多布利(JDoebley)通过同工酶和叶绿体DNA证实墨西哥类蜀黍是玉米的野生祖先,并因巴尔萨斯河谷墨西哥类蜀黍野生种群的分子遗传特征与玉米相似度最高,进而推测当地可能为玉米的最早驯化地。当时,驯化玉米的最早证据出自瓦哈卡地区,但2009年公布的考古证据最终支持了多布利的推测。霍恩(MHeun)对近东小麦驯化做了类似的工作,他推测的驯化起源地得到了阿布胡赖拉(Abu Hureyra)遗址出土材料的佐证。现生水稻中有关籼粳分化的基因片段研究使沃恩(DAVaughan)等人推测,今天世界各地的栽培稻是远古野生稻在长江中下游地区驯化后再传播开去的后代,籼稻与粳稻很可能源自同一个古代驯化品种,当然这还有待考古材料的检验。由此可见,古今材料的比对在DNA技术的使用与疑点论证中十分关键,而从考古植物遗存中直接提取DNA已有成功先例。佐藤洋一郎曾直接从出土的栗子中提取DNA,遗传物质多态性研究表明其中中性基因的多样性程度低于现代野生种,因此推测绳纹时代的人类已经栽培栗树,而非仅仅收获“野生”栗实。对美洲各地遗址出土葫芦遗存的古DNA研究表明,美洲的葫芦是10000年前传播过去的亚洲驯化种后代。确认西葫芦的一个亚种(Cucurbita pepo sspovifera)是北美东部独立驯化的物种也是在古DNA研究的协助下完成的。
2.进化理论
在农业起源的考古学研究中,达尔文进化论一直是学术探讨的出发点,它在两个方面对阐释农业起源影响尤为突出,一是最佳觅食理论在人类觅食策略变迁中的应用,二是动植物在家养环境中与人类共同进化的讨论。
前一种学说在20世纪80年代进化考古学的思潮中盛行一时。进化生态学的基本理论主张,物种能否成功繁殖后代是衡量其生存成功的标志,这取决于它对环境的适应程度,而适应策略中最重要的方面就是觅食。生态学家将其发展为最佳觅食理论,并以食谱宽度模型来预测动物的觅食行为及其食谱的构成和变化。人类学家很快发现它对狩猎采集群行为研究非常有用,埃里克·史密斯(ESmith)、温特霍尔德(BWinterhalder)、贝廷杰(RLBettinger)等人探索了觅食模型在研究狩猎采集群生计模式和群体规模方面的应用,而霍克斯(KHawkes)、海登、温特霍尔德(BWinterhalder)和肯尼特(DJKennett)等学者又注意到它在解释人类从狩猎采集向农业转变方面的潜力。
最佳觅食理论可以简要地表述如下:觅食者选择一种食物并不取决于它在环境中的丰富性,而是取决于其回报率或觅食效率。回报率一般以觅食者在单位时间内获得的热量来计算,觅食者总以追求回报率最大化为目标。如果按回报率标准将食物分档的话,食物将依该值从高到低的档次依次列入食谱的选择范围,直到某一项食物的加入会使总回报率不升反降,这时说明整个食谱的回报率已达到最大值。
人类最初驯化的物种几乎都是回报率很低的草籽,按照最佳觅食理论推测,农业很可能是人类面临高档食物匮乏情况饥不择食的无奈选择,对低档食物的强化开拓最终导致农业发生,弗兰纳利等人称该效应为“广谱革命”。从外部压力寻找农业起源动力机制的研究往往偏爱这个假说。虽然许多实证研究支持“广谱革命说”,但新材料和相关反思都在挑战该理论的普遍性与合理性。在理论方面,有学者提出,最佳觅食需要满足两个前提:一是觅食斑块是均匀分布的;二是人能够充分了解环境中资源的分布情况,而现实案例并不满足这些条件。在实证方面,近东地区尼安德特人或莫斯特时期遗址中都已发现利用植物的证据。这令人质疑:低档食物究竟何时开始被人类取食?抑或,被习惯性地视作“低档”的植食是否实际上一直都存在于人类的食谱中?基于最佳觅食理论的“广谱革命”是否名副其实地发生过?这些疑问暴露出觅食理论在解释农业起源机制上的缺陷,它强调人类对外部环境的被动适应,这虽然充分考虑到资源条件对人类生存和社会发展的制约,但是却忽略了人类行为的主动性,容易落入环境决定论的窠臼。
进化理论的另一影响是共同进化的思想。达尔文认为,进化发生在生物个体与环境互动的过程当中,驯化物种的形成是动植物在家养环境中与人类长期共存、相互影响的结果。埃德加·安德森(EAnderson)提出的“垃圾堆理论”与这一思想一脉相承。他指出,在自然界中只有不断受到扰动而保持开放状态的生境才能接受新物种进入,如常年或季节性受侵蚀的河岸台地、或是人为造就的表面无遮盖的土层——即垃圾堆。驯化物种即这类新物种,它最初以与人相伴的杂草形式出现,这些杂草很容易在人类居址附近的垃圾堆上生长起来,在人类活动的照料和庇护下,物种的性状变异被越来越多地保留下来,最后形成了不同于野生祖型的驯化种。
布鲁斯·史密斯基于此发展出洪积平原杂草理论来阐释北美东部农业发生的过程。他认为靠近河谷的洪积平原是农业起源的关键地形,季节性的频繁泛滥使环境保持开放的状态,因而它们适于一年生种子植物——包括瓶状葫芦、伯兰德氏藜、假苍耳和向日葵——的移入和生长,同时这些物种也具备适应与洪泛的自然扰动具有类似特征的人为扰动的能力。当人类在河谷中的定居生活逐渐强化和稳定时,这些植物在人类扰动或刻意选择的干预下发生了一系列标志驯化的性状改变,如种子尺寸增大、种皮变薄等。科平杰(RCoppinger)和施奈德(RSchneider)也用类似的“垃圾堆理论”解释过狗的驯化过程,他们提出,当人类的永久性居址出现,累积的食渣与废弃物形成了“垃圾堆”生境,这吸引狼中间性情比较温和、不畏惧人的品种来此觅食,这种环境提供了狼与人亲密接触和互动的机会,最后这些逐渐适应人类定居生活的狼就成为驯化的狗。无论是“杂草理论”还是“垃圾堆理论”,其中强调的“人源干扰”(anthropogenesis)受到持共同进化观学者的欢迎。克劳福德和丹吉里亚(D'Andrea)在研究日本东北部史前人群的生计时非常注意观察植物组合中杂草类型的构成和变化,杂草比例的增长和一些种子尺寸变大表明绳纹时代定居者对环境的扰动相当活跃,并且已经开始驯化植物。综上可见,人源扰动的开放生境提供了一种契机,使野生物种进入人类主导的环境,参与系统的共同进化,这是驯化过程必不可少的背景。
林多斯(DRindos)赞同安德森的人源扰动论,他认为杂草向人源扰动的生境迁移是驯化发生的关键环节,人类对环境的持续影响推动和强化了人与物种之间共同进化的关系。林多斯用三种过程模式——偶发驯化、专门驯化和农业驯化——来描述其共同进化的强度。偶发驯化指非农业社会中物种出现性状变化,它很可能因某些物种比较容易适应人为创造的环境而产生。这种关系促使专门驯化的发生,随着驯化物种在人类居址中散布,原先的生态演替序列被新的演替取代,也就是人造的农业生态成为环境的主导趋势。农业生态继续强化就会导向农业驯化,它一般标志着农业生产系统的确立和完善。
皮尔索尔用该框架来阐释中美和南美北部农业发生的过程。中美洲距今10000至7000年间已出现早于人类定居的偶发驯化证据,南美北部的植物材料也表明人类活动对环境的干扰。距今5500年左右,人类开始较频繁地利用驯化种,有意耕种土地,物种也趋多样化,定居生活开始出现,这表明专门驯化阶段开始,在南美洲这始于距今约4300年。距今4000年左右,中美洲人类更强化地操控环境,社会经济趋于复杂,人口大增,农业生态日趋强化,可视为驯化阶段到来,在南美洲这种趋势见于距今3500年以后,有些地区则更晚。纳尔逊(SMNelson)也用林多斯的三阶段理论解释朝鲜半岛农业的发生和发展。栉文早期为偶发驯化阶段,栉文中期与晚期被归为专门驯化阶段,无文早期水稻栽培的出现标志着农业驯化开始。
综上所述,进化理论为农业起源的探讨提供了两种有关人地关系的不同视角。主张最佳觅食原则的行为生态论将环境视作既定前提或硬性胁迫力,来考察其对人类觅食的选择压力。强调共同进化的人源干扰论则考虑人类对环境的改变作用,认为人地互动改变了原先的自然选择压力,使双方成为共同引导进化趋势的因素。从国际上近几年的实践来看,后一种视角较好地兼顾与融合了进化论与生态系统理论,对社会文化因素发挥的作用给予了充分的考虑和适当的评估,较符合实际案例。
3.人类生态学与民族志“活化石”
生态学以有机体及其环境之间的相互作用为研究对象,为认识地球的物理环境和生物过程的特征与功能提供了框架,是一门描述和解释生态系统中的物质和能量如何运作,以及为何这样运作的学问。尽管它在当代自然科学中比较年轻,但是它对考古学的渗透却很早。20世纪50年代,格拉厄姆·克拉克(GClark)在史前欧洲的研究中引入了生态学视角,萨尔(CSauer)的《农业起源与传播》一书首次明确意识到考察人类行为生态学背景的深远意义。尽管当时的生态学思想吸引了一些考古学家的兴趣,但在传播论盛行的文化历史考古学时代,文化“如何”与“为何”演变的问题受到冷落和忽视,生态学并无用武之地。
到20世纪60年代,尤金·奥德姆(EOdum)的《生态学基础》课本已经培养了最早的两代生态学家,生态系统研究成为生态学的主流。与此同时,新考古学强调系统论和科学方法的应用,生态系统研究的范式遂受到考古界的追捧,学者们广泛使用生态学概念和变量来描述研究对象,并用其建立量化模型。哈德斯蒂(BLHardesty)和巴策尔(KWButzer)等人在将生态学方法系统地应用到考古研究中做了大量整合性的工作。这种潮流在农业起源研究领域表现为传播论的失势,人们转向思考什么样的生态条件会促使农业发生,什么样的条件又有阻碍作用。
新考古学的另一项重要的、得益于生态学的创造是民族考古学研究,其研究对象是现代社会中存在的土著群体,它们被看作现代人观察和理解古代人类生活方式所需要借鉴的“活化石”。在生态学理论与方法的指导下,一大批关于土著人群的文化生态学研究涌现出来,它们结合生态学、民族学与考古学材料,为土著人与生存环境之间的互动关系提供了高质量的研究成果。比如,亨利·刘易斯(HLewis)对加利福尼亚土著烧除行为的分析就是非常成功的案例,生态学家德尔考特夫妇(PAand HRDelcourt)则毕生追踪和探究印第安人的生态变迁。这促使考古学从新的角度认识到人类在生态系统中——特别是在那些“似农非农”生存状态中的特殊作用。其一,人们并不像斯图尔特在其文化生态学中所理解的那样以被动的方式适应环境,实际上人类一直在地表景观的改变过程中发挥着积极的作用,特别是在食物及其他资源生产方面。其二,今天土著人的生存策略是长期历史演变的结果,是漫长的动态过程,绝非其祖先适应行为的复制,因此用近现代民族学观察解释考古学材料需要非常谨慎。自此,考古学家认识到了人类与环境互动的漫长历史和现实生态系统之间关系的复杂性及动态本质,古人类生态学作为一个学术分支应运而生,对后来农业起源概念的更新和研究思路的转换有着重要的启示作用。
20世纪90年代以后,人类生态学的兴起有力促进了考古学的人地关系研究。越来越多研究者认识到,对于采纳农业的社会,无论其技术源于外部还是内部,无论是长期保持多样化、简单的小型作业,还是强化规模发展迅速的农业形式,都必然要经历人地关系变化的过程,而且必须是由人的行为主导和维持的。因此,以人源干扰为核心理念,生态学成为沟通自然环境与社会文化的桥梁。人类生态的前沿理论和概念迅速与农业起源研究结合起来,如生态系统工程、人类生态位构建。这些概念明确地把人类行为的主动性及其对环境的积极影响置于农业起源问题的中心地位,与过去一味寻找动力因素的研究导向不同,它强调在了解农业“如何”起源的基础上重新讨论“为何”的问题。这个视角为理解由实证材料构成的事实与探索发生机制的理论之间提供了逻辑联系。它强调人与其他有机因素(如动植物种)和无机因素(如气候、地质)在生态学意义上的相互作用,尤其是人类对资源物种广泛的管理以及对它们环境的改变。它使考古学有可能透过物质材料看到其背后更加广阔的、动态的人类生态系统的运转。
四、小结
近年来,中国农业起源研究成果斐然。突出表现在最早驯化物种——如稻、黍、粟——的发现,不仅将已知的农作活动年代大大提前,而且出土遗存数量多,分布区域广。此外,方法与技术也日渐成熟与普及,有些还达到了同类研究中的国际领先水平。但是,将国外的实践与国内的进展做一比较,我们仍可发现整体性的差距。比如,虽然浮选法成果频见于各类遗址报告,但是并没有像国外那样成为一种发掘研究的常规操作程序。更重要的是,相关的理论建设亟须跟上材料的激增。更高的追求是,理论的思考和认识还需随大量新材料的分析、琢磨、推敲、反思而推进。这样,我们才能将农业起源探索的理论与实践更紧密而有机地结合起来,将我国北方旱地与长江流域农业起源研究提高到新的层次,以我国本土实践的真知灼见来为这个全球性的课题做出应有的贡献。
来源:《江汉考古》2012年第2期,与潘艳合作。
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