新石器晚期-青銅時代舊大陸文明的早期作物全球化過程（Early Crop Globalization）是人類社會發(fā)展歷史上最宏偉壯觀的重大事件之一。中全新世馴化作物經(jīng)歷了數(shù)千世代的選擇與栽培改良，其每一顆馴化作物種子積累了人類數(shù)千年的智慧與勞動。早期農(nóng)業(yè)人群在馴化作物及交流過程中，不僅共享了不同地域的人類智慧與成果，也極大促進了物質(zhì)文化和技術的發(fā)展，進而影響人們的生活方式、文化、藝術及觀念。
　　早期作物全球化過程中最重要的影響最廣泛的事件是東方粟黍農(nóng)業(yè)與西亞小麥/大麥農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的交流。在新石器晚期-青銅文化過渡時期，源自兩河流域的普通小麥（Triticum aestivum [notably ssp. compactum [Host] Mackey）和裸大麥（青稞）（Hordeum vulgare var. nudum Hook. f.）開始在中國出現(xiàn)，成為最早傳入中國的兩種“西方作物”。在隨后幾百年里，普通小麥和青稞在中國北方地區(qū)種植比例逐漸增加，成為河西走廊、青藏高原和黃河中下游地區(qū)早期農(nóng)業(yè)的主要組成部分。另一方面，源自東亞的粟（Setaria italica L.）、黍（Panicum miliaceum L.）農(nóng)業(yè)也在中亞、南亞及東歐等地區(qū)相繼出現(xiàn)，成為當?shù)刂饕南募咀魑?。早期農(nóng)業(yè)的跨歐亞大陸交流促使了舊大陸農(nóng)業(yè)文明種植方式和烹飪方式的重大改變，并導致人口的增長與文明的快速發(fā)展。
　　然而，歐亞大陸的早期陸上傳播交流通道主要有三條：喜馬拉雅南麓通道、中亞-塔里木盆地的綠洲通道、北亞草原通道，這種跨大陸尺度農(nóng)作物及文化雙向交流最初發(fā)生在什么時間？由哪些古代人群完成？基于何種途徑和方式進行傳播？是近幾十年來考古學、人類學與全球變化等領域共同關注的焦點問題。
　　2月13日，自然雜志子刊Nature Plants 以Article形式在線發(fā)表了中國科學院古脊椎動物與古人類研究所周新郢、新疆文物考古研究所于建軍等的研究論文“5200-year-old cereal grains from the eastern Altai Mountains redate the trans-Eurasian crop exchange”，報道了新疆北部阿爾泰地區(qū)通天洞遺址的最新研究成果。該研究通過炭化植物種子、木炭、花粉、動物遺存等考古記錄以及年代學的綜合研究，將中國境內(nèi)已知最古老的馴化普通小麥和青稞的年齡定格在5200 cal yr BP，為小麥農(nóng)業(yè)向東傳播以及東西文明交流的草原通道提供了最早期的證據(jù)。
　　研究者認為，隨著西亞伊朗的早期農(nóng)業(yè)人群的擴散，普通小麥和青稞在5500 cal yr BP前后抵達至中亞西天山的山麓地帶，然后由中亞早期農(nóng)牧人群經(jīng)西天山北上帶入阿爾泰地區(qū)，形成了通天洞遺址的普通小麥與青稞農(nóng)業(yè)。隨后，這些從事簡單糧食生產(chǎn)的人群將這兩種作物繼續(xù)向外傳播，一路向東，通過歐亞草原帶將西亞作物傳播到中國北方黃河流域、河西走廊及青藏高原北部地區(qū)，一路向北，傳播至西伯利亞草原的阿凡娜謝沃文化區(qū)。
　　中亞南部種植的早期小麥和青稞等作物向北的傳播，是從低緯度低海拔地區(qū)向高緯度高海拔地區(qū)的傳播，可能會遇到光周期敏感性、較短生長季節(jié)、低溫等氣候環(huán)境和植物生理障礙。原始麥類作物可能與當?shù)匾吧篼溸M行了雜交從而具備了適應高緯度高海拔的生理特征，而有殼大麥、豆類作物沒有成功地適應高緯度的氣候。這一結果也很好地解釋了在西亞與中亞眾多的早期馴化作物中，為什么只有青稞和普通小麥兩種作物被“選擇性”地引入中國北方高緯地區(qū)，也指示了漢代“綠洲絲綢之路”開通之前，北方的“草原通道”是早期東西方文化和文明交流的最主要路徑。
　　通天洞遺址的同文化層中還發(fā)現(xiàn)大量綿羊骨骼以及一些小型哺乳動物和鳥類骨骼。顯示早期北方草原人群從事糧食生產(chǎn)、牧業(yè)及狩獵相結合的生業(yè)模式，以適應草原與干旱區(qū)的氣候環(huán)境，并可能是青銅時代北方草原人群早期生業(yè)模式的原型?；ǚ塾涗涳@示約5000年前后通天洞山地垂直植被帶至少向上遷移了300米，年均溫度可能比現(xiàn)代高1.8°C，中全新世溫暖氣候可能為阿爾泰地區(qū)的早期糧食生產(chǎn)及人群的發(fā)展提供了充足的熱量。中晚全新世的過渡時期，全球氣候出現(xiàn)變冷趨勢并發(fā)生周期性冷事件，北方草原地區(qū)山地草原植被向盆地中心擴張，原本在亞高山山地的島狀草原連接形成草原帶，并促進了當?shù)匦竽翗I(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，導致草原區(qū)人群規(guī)模的增加。而中晚全新世發(fā)生的4000 cal yr BP，3500 cal yr BP等全球性氣候突變事件在阿爾泰地區(qū)響應明顯，這促使了北亞早期草原人群向周邊地區(qū)擴散，從而促進了這一時期歐亞大陸技術、文化和文明的傳播和交流。
　　該研究成果是李小強團隊在中科院古脊椎所/中科院生物演化與環(huán)境卓越創(chuàng)新中心共同支持下完成的，并得到國家自然科學基金(批準號:41572161、41730319)、中科院科技戰(zhàn)略試點項目(批準號:41572161、41730319)、國家基礎研究計劃(“973”計劃)(批準號:2015CB953800)、中科院青年創(chuàng)新促進會的共同資助。
　　論文鏈接
　　圖1. 研究點與研究區(qū)域概況，a.通天洞遺址照片；b.通天洞遺址周邊植被分布特征；c.薩烏爾山垂直植被特征；d.T0505探方地層與AMS14C年代分布，T0103探方地層與AMS14C年代分布（周新郢供圖）
　　圖2. 通天洞遺址出土炭化作物。1. Hordeum vulgare var. nudum (T0505-9. 5295-5046 cal yr BP), 2-3. H. vulgare var. nudum (T0505-8. 5048-4866 cal yr BP), 4-5. H. vulgare var. nudum (T0103-2. 4410-4225 cal yr BP), 6. Triticum aestivum (T0505-8. 5200-5000 cal yr BP), 7. Setaria italica (T0103-2.4410 - 4225 cal yr BP) , 8. Panicummiliaceum ( T0103 - 2 . 4410 - 4225 cal yr BP) , 9. Trifolium/Medicago (T05-05-1, about 3000 cal a BP), scale bar = 1mm（周新郢供圖）
　　圖3. 通天洞遺址周邊植被變化及區(qū)域氣候指標對比（周新郢供圖）