|
许多植物在其生长过程中从土壤里汲取硅元素，并将硅元素充填在叶、茎、根以及果实的细胞或组织中，使得这些细胞或组织逐渐转化为半透明状的蛋白石体(SiO2•nH2 O)，这些石化的植物细胞或组织被称为phytolith。在拉丁文中，Phyto意为“植物”，lith意为“石”。为了明了起见，我将phytolith译成植硅石。植硅石在植物死亡后落人土壤中，组成了土壤中蛋白石类颗粒的最主要成分。所以对植硅石的研究最初是土壤学的内容。 早在20世纪初，某些欧洲学者就曾尝试用植硅石研究早期农作物和复原古代植被，但由于提取技术的不完善和种属鉴别标样的缺乏，半个多世纪以来。植硅石研究在考古学中的应用基本处于停滞状态。 苦于植物遗骸在保存问题上的局限性和孢粉在埋藏过程与种属鉴别上的局限性，植物考古学家们迫切需要找到一种埋藏地点准确、所需保存条件少、能相对精确地识别与鉴定的考古植物遗存。由此，从60年代末开始，某些学者把兴趣又重新转向了植硅石的研究上。20年来对植硅石的再研究主要是从三个问题着手的：①植硅石从土壤中的提取方法；②植硅石的分类；③利用植硅石识别古代植物的种属。 植硅石是微小植物遗存(2～200微米)，其散布在考古遗址的土壤中，当根据某种研究目的从特定的遗迹中采回土壤样品后，需使用科学的手段将植硅石从土壤中提取出来。植硅石的提取方法仍在完善中，现行的几种方法均以重液漂浮为基本手段。根据土壤学中有关土壤颗粒的分析，蛋白石的比重为2.29，较一般土壤颗粒2.65的比重轻，因此，选用一种比重为2.3左右的重液，即可将植硅石从其他土壤颗粒中分离出来。仍有待改进的问题是，在进行重液漂浮之前，如何对特性各异的土样进行前期处理，以及选用何种重液更为有效、安全、经济。 经观察，、一种植物可以产生十几种、几十种、甚或上百种硅体细胞；而某种类型的植硅石可能存在于几十种、几百种、甚至上千种植物体内，植硅石与植物种属之间的这种复杂的相互关系正是20世纪初学者对植硅石在考古学中的应用略作小试后就畏而止步的主要原因。因此，理清植硅石与植物种属之间的对应关系就成为事关植硅石研究能否应用于植物考古学中的关键一环。 学者们首先从对植硅石的分类人手，根据植硅石的基本形态，将其分为不同的类、组、形、亚形等。据目前的结果看，草本植物的硅体细胞分类工作进展较为顺利。在初步的分类工作基础上，学者们开始寻找与植物种属相对应的有识别意义的植硅石标样，至今这一课题已取得很大进展。更为重要的是，有些学者已经开始将植硅石的研究直接融合到考古研究中，并在几个方面取得了重大突破。 例如，采用植硅石分析方法对日本几个史前遗址中的稻谷的研究①，对中美洲史前中的玉米的研究②，对土耳其青铜时代遗址中小麦的研究③，等等。虽然这些工作还仅仅是开始，但植硅石所具有的对植物种属的鉴别能力，尤其是其对植物在种一级的可鉴别性，令植物考古学家们大受鼓舞。有学者预言，在不远的将来，许多有关农业起源的疑难问题有可能在植硅石的研究中得以解决。 与植物遗骸相比较，植硅石具有很强的保存能力。据研究结果证实，除去超高碱性地带(pH>9)，几乎任何地质环境都不影响硅体细胞的长期保存。与孢粉相比较，植硅石基本可以如实地反映其原生地。再加上植硅石所具有的较精确的植物种属鉴别能力，在植物考古学中，植硅石研究已成为了一个最具有发展前途的研究领域。 植硅石研究的最薄弱环节在于，某些植物不具备从土壤中汲取硅元素的能力，如某些薯类植物。另外，据目前的结果看，木本植物硅体细胞的分类和鉴别难度较大。但有意思的是，孢粉研究恰恰长于木本植物而弱于草本植物。因此，在复原古代生态环境的研究项目中，可以将植硅石研究与孢粉研究结合起来进行，以互补长短。 ① Watanabe，N．．1968．Spodographic evidence of rice from prehistoric Japan．Journal of the Faculty of Science of the University of Tokyo，Section 53(3)：217～235． ② Pearsall，Deborah M．．1978．Phytolith analysis of archaeological soils,evidence for maize cultivation in formative Eeuador.Science，199(4325)：177～178． ③ Collins，S．M．，et a1．．1980．Phytolith systematic．Paper presented at the 45th meeting of the Society for American Archaeology，Philadelphia． 引自赵志军：《植物考古学概述》，《中国文物报》2009年12月25日 (责任编辑：admin) |