保卫牙齿：中国家养黄牛起源研究
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本期，我们继续请中国社会科学院考古研究所吕鹏博士为大家讲述，动物考古学者如何利用动物牙齿遗存来解决中国家养黄牛的起源问题。
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吕鹏博士：副研究员，中国社会科学院考古研究所科技考古中心工作，2012年度全国优秀博士学位论文获得者，主要研究方向：动物考古、新石器时代考古。
今天，我们来讲一个专业的个案研究：中国家养黄牛的起源，题目叫“保卫牙齿”。
“保卫牙齿”这四个字有两个方面的含义：
第一方面，在动物考古学研究中，牙齿遗存是非常重要的研究对象，能够解决很多学术问题；
第二方面，对于动物考古学者而言，科学严谨的学风就如同“牙齿”一样，需要我们“时时勤拂拭，勿使惹尘埃”。
动物牙齿对于古人而言，除了做牙器之外，其他方面的用途少之又少，所以，古人将这些牙齿弃之如敝履；但对于埋藏学而言，牙齿恰恰是最容易能够保存下来的，在考古遗址当中，除了人为的因素把大量牙齿遗留在遗址当中之外，埋藏学的因素使牙齿更容易得到保存——这也是在考古遗址当中牙齿数量较多的一个原因。
此外，牙齿相较于其他的骨骼部位而言，它能提供的信息量更多。
比如，我们可以通过动物牙齿鉴定其种属、个体大小；可以区分它的性质：是家养还是野生；可以鉴定它的年龄，利用牙齿的萌出和磨蚀鉴定动物死亡年龄的方法更为精准；还可以判断它的性别：雄性动物个体的犬齿更为发育；此外，我们还可以测试到遗传学信息、食性信息、锶同位素信息等隐含信息。
对于动物考古学者而言，动物牙齿太重要了！
我们有时候早上都顾不得刷自己的牙，奔到实验室第一件事就是给这些动物的牙齿刷刷牙，使之以更清晰、更客观的一个形象展现在我们面前。
首先，我们来认识一下动物牙齿。
人的齿式大体是2·1·2·2-3。
我们以左侧下颌牙齿为例，人有2颗门齿、1颗犬齿、2颗前臼齿、2颗或者3颗臼齿。因为有些人的智齿（即第3颗臼齿）是终身不长的。
一般情况而言，哺乳动物的齿式是3·1·3-4·3，即左侧（或右侧）上颌（或下颌）有门齿3个、犬齿1个、前臼齿3到4个、臼齿3个。
我们用齿类的英文首字母来表示：门齿（Incisor）用I、犬齿(Canines)用C、前臼齿(Premolar)用P、臼齿(Molar)用M。这张图片直观地展示了猪的上颌和下颌左侧牙齿的齿式和排列。
我们今天讨论的是发表在国际上知名学术期刊《自然—通讯》（Nature Communications）上的一篇论文，这篇论文将中国家养黄牛的管理或驯化提前到了距今1万年以前。
我们首先来看一下这篇论文，文中提到的研究对象是1件（仅此1件）采集于中国东北哈尔滨附近的牛类下颌骨化石，没有其他的考古背景资料予以支撑。围绕着这件下颌骨，研究者做了3个方面的测试工作。
第一个是年代学测试，距今10660年左右，我们认可。
第二个是形态学的证据，这件牛下颌牙齿上有特别严重的磨耗现象。他们经过分析后认为这头牛可能有咬槽癖，牙齿上严重磨耗现象的产生正是由于牛长期咬磨圈栏或槽而造成，并进一步指出其根源在于人为管理，这是和管理或驯化建立联系的唯一证据。如果这一条有问题的话，那么其结论是不成立的。
第三个是基因学的证据，认为它属于是原始牛和现代家牛的过渡种。
为了更加充实的论证他的结论，研究者还设置了一个考古学背景，他把中国距今1万年以前出现的粟、9000年以前出现的家猪联系在一起，提出说中国东北地区是世界上最早出现的混合农业区之一，也是人类最早管理牛类动物的地区之一，其年代同西亚一样可以追溯到距今1万年前。
发表这篇论文的期刊在国际上非常权威，所以，国内主流媒体对此纷纷进行报道，认为这是一个重大发现。事实果真如此吗？
我们仔细分析这篇论文后发现：问题重重！
问题主要体现在以下四个方面：
第一，动物遗存的采集和研究方法存在问题的；
第二，牙齿上这种严重磨耗现象的解读存在着重大问题；
第三，关于中国家养黄牛起源的考古学背景是“虚空”的；
第四，古DNA的研究结果恰恰否决了关于管理或驯化的结论，这里简单的提一下，已经有专门进行古DNA研究的学者发表了观点：认为这件牛的下颌属于原始牛（Bos primigenius）——一种距今4000多年前依旧存在于中国境内的野牛。
首先，我们来看一下动物遗存的采集和研究方法存在的问题。
这是一件采集得到的动物标本，这件标本只有一件下颌骨，包括头骨在内的其他骨骼部位不存，没有相关考古背景资料予以论证。
能否单纯用这一件牛骨标本来解决重大的学术问题？这是我们需要进行慎重考虑的问题。
考古是一门科学，考古学者十分反对这种抛弃了类型学和地层学的做法。一件采集品，没有交代任何地层关系、埋藏环境和伴出物，它能提供的信息量是相当有限的，甚至有些信息是需要我们去伪存真的。
把这件标本作为一个重要的对象去研究，从它的采样、到它的鉴定、到它的研究、再到结论的得出，研究过程的每一步都或多或少地存在问题，整个研究过程毫无学术规范性可言。
第二个，最重要的一点：牙齿上这种严重磨耗现象出现的原因。
研究者认为牙齿上出现的这种严重磨耗现象是因为咬槽癖，这是文章发表的时候给的一些图片，以及后来我们跟作者探讨的时候，他给我们提供的一些照片。这件标本他还做了一个X光的测试，认为这件标本确实不是因为病理原因而造成的严重磨耗——既然不是“身体上的疾病”，那唯一的解释就是“精神病”：咬槽癖。事实果真如此吗？
我们首先来看一些动物标本，这是我们动物考古实验室现生动物标本库的一件黄牛下颌标本。这件标本的牙齿部位也出现了这种严重磨耗的现象，并且左右对称。
好在我们还有它的头骨，头骨和下颌放在一起的话，能够严丝合缝地合在一起。如果是咬槽癖的话，那么上颌牙齿上也应该出现相应的凹槽，而我们的这件标本恰恰否决了这一点。
我们到法国自然历史博物馆对小型鹿科动物进行观察后发现：但凡是老年个体的小型鹿科动物，其下颌牙齿上也会出现这种左右对称的、严重磨耗的现象。
考古遗址当中这样的现象也特别多，这是河南偃师商城遗址出土的猪骨标本，这件标本同样的部位——第一臼齿（M1的部位）——也有严重磨耗的现象。
凡此种种，它们表现出来的现象特征是一致的：动物都是老年个体，牙齿发育正常、没有病变，严重磨耗出现在特定的部位（下颌第1臼齿和第4前臼齿以及与之相应的上颌第4前臼齿），左右对称，上下颌凹凸相扣、非常吻合。
为什么会出现这种现象？简单来说，最先萌出的恒齿“树大招风”，它最先受到了磨蚀，即谁最先萌出它受到的磨蚀就越严重。
我们以绵羊为例，我们用红色来表示第一臼齿，我们就会发现，第一臼齿是最先萌出的恒齿，它首先遭受到了来自于上颌乳齿的磨蚀，接着上颌乳齿变为恒齿之后，下颌这颗牙齿受到的磨蚀越来越严重。
我们对鹿的头骨和下颌做了一个切面，也会发现：第一臼齿是最先萌出的牙齿，因此，它所遭受到的来自于上颌的磨蚀时间最久。
具体到黄牛，红色来表示第一臼齿，它的萌出时间是黄牛出生以后五到六个月的时候，直到它死亡，这个恒齿不会再变了。所以，这颗牙齿就不断地遭受到来自于上颌牙齿的磨蚀，再加上重力作用，从而造成下颌会被上颌牙齿磨蚀更为严重。所以我们认为：这种严重磨耗现象源于牙齿的自然生长和相互磨耗。
咬槽癖的现象是否出现呢？我们对马进行过研究。
给马带马嚼子的话，一般会在第二前臼齿前面，而不是第一臼齿这个部位。
牙齿的功能是不一样的：负责啃咬的牙齿主要是门齿或者犬齿，而前臼齿和臼齿主要是用来研磨食物的。
如果用第一臼齿来啃咬护栏，需要拼命把嘴张开，这种痛苦可想而知，并且也不符合动物的习性。因此，咬槽行为是与臼齿无关的。
这篇论文的逻辑是：
严重磨耗 = 啃咬圈栏的咬槽癖 = 人为管理
严重磨耗现象是因为咬槽癖，咬槽癖是因为有围栏，既然有围栏把牛圈起来了，这就与人为管理建立联系了。
上述分析表明：这种严重磨耗的现象并不是因为咬槽癖，而是因为这颗牙齿是最先萌出的，它最先受到了磨蚀、并且磨蚀得时间最久，因而，在靠近第一臼齿的部位出现严重磨耗是老年哺乳动物个体当中一个较为普遍的现象。综上所述，这种严重磨耗现象和咬槽癖行为是不能划等号的，那么，人为管理更是无从谈起。
这篇论文当中把距今1万年以前出现的粟——河北南庄头和磁山遗址，还有距今9000年以前出现的家猪——河南贾湖遗址，人为地搅在一起说中国东北地区是最早的混合农业区之一。
但凡有点历史地理概念的人都知道，他所列举的这些遗址根本不属于东北地区，再者，年代也完全对不上。
关于中国家养黄牛或者中国家养动物起源的社会背景是怎么样的呢？
我们以中原地区为代表的北方地区为例来简要进行论述。关于中国家养动物的起源，第二讲已经讲过了，这里重点来看一下植物考古学的证据：
粟出现于距今1万年前北京东胡林遗址，黍出现于距今8500年的内蒙古兴隆沟遗址，大豆、小麦和水稻（在北方地区）出现的时间相对晚一些，大体在距今5000到距今4000年的龙山文化时期。
就中原地区为代表的北方地区而言，史前时期动物饲养和植物栽培的进程大体可分为四个阶段：
第一阶段，距今8500年之前，农作物只有粟一种，家养动物也只有一种：狗；
第二阶段，距今8500年至距今7000年前，栽培作物和家畜饲养的规模有所扩展，家养动物中新出现了家猪，这是中国非常重要的一种家畜，栽培作物中新增加了黍；
第三个阶段，距今7000至距今5000年前，动植物虽然在种类上没有什么大的起色，但在量上却呈现增长的趋势，这在考古遗址当中有非常清晰的展现：动植物遗存在考古遗址当中出现的频率更高、数量更多；
最后一个阶段，距今5000至距今4000年前，形成多元的农作物栽培制度和多品种的家畜饲养方式，此时，中国家养黄牛作为一种先进的生产力因素被中原地区兼收并蓄到自己原有的生产力体系当中。
关于中国家养黄牛的起源，我们依据第一讲所讲的“判断家养动物的系列方法”，对中国家养黄牛起源的时间和地点进行了动物考古学的研究。
就动物分类学而言，家牛其实包括两种：一种是黄牛（Bos taurus），就是现在北方地区所习见的、毛皮大体呈黄色的这种牛；另一种是瘤牛（Bos indicus），就是现在岭南或者南方地区存在的、脖子上有瘤状突起的这种牛。
我们分别来看一下黄牛和瘤牛的起源。
应用判断家养黄牛的系列方法（包括骨骼形态和测量、数量比例、病理现象、性别特征、年龄结构、考古文化现象、食性分析和古DNA研究），我们认为：中国家养黄牛起源至晚可以追溯到距今4500到距今4000年前的黄河流域。
甘肃武山傅家门遗址
距今5500年到距今5000年前，中国的西北和东北地区已经出现了家养黄牛最初驯化的一些迹象，比如在马家窑文化和红山文化中就存在着个别例证，比如甘肃天水师赵村和西山坪遗址、甘肃武山傅家门遗址、甘肃礼县西山遗址。
此外，东北地区的吉林大安后套木嘎遗址当中，古DNA研究也发现了1例可以归入T3世系的黄牛的遗存。
新石器时代末期（距今4500到距今4000年前），家养黄牛在黄河流域分布更广、相关考古学证据也更为充分。
食性分析的研究也提供了有力证据，我们通过这两张图可以看出：左图当中鹿自始至终以C3类食物为主，而右图当中在龙山文化时期黄牛的食物由C3类转向C4类，也就是说栽培小米及其副产品已经作为饲料喂饲给黄牛。
古DNA研究也表明：中国北方古代黄牛均为普通牛，主要是由T2、T3、T4世系构成，近东起源的T3世系占据了统治的地位。家养黄牛传入中国境内的路线是：T2世系是由新疆—西北地区进入到中原地区，T4世系是通过欧亚大草原—东北亚进入到中原地区，T3世系在两条路线上都有所传播。
接着，我们探讨一下瘤牛的起源。
中国南方地区酸性土壤很不利于动物骨骼的保存，迄今为止，我们没能在考古遗址当中发现瘤牛遗存。
但是，根据一些图形资料——比如石寨山文化储贝器上常见瘤牛的形象，我们认为瘤牛传入中国地区的时间应该不晚于战国时期（距今2000年前），是由印度或东南亚传入中国境内的。
关于中国家养黄牛的起源和传播，我们可由这张图来示意一下：
西亚地区在距今1万年以前已经开始饲养黄牛，而到了距今5500到距今5000年前，黄牛经过新疆—西北地区、或者是经过欧亚大草原—东北亚地区进入了中原腹地。印度或东南亚在距今8000年左右开始饲养瘤牛，而到了距今2000年前，瘤牛传入中国境内。
这是我们目前所得到的结论。然而，每个结论的得出意味着有更多的疑问提出来，比如：家养黄牛为什么在距今5000年才传入到中国境内？其背后深层的社会和文化原因为何？
更多的问题启迪我们更多的思考，需要我们进一步研究和解答。
用一句话总结我今天的陈述：
要向世界展露笑容，我们应该有一副好的“牙齿”（学风）。
但是，牙疼就是病，疼起来真要命！
当浮躁、虚假和急功近利的“蛀虫”开始侵蚀我们的“牙齿”的时候，
我们这些动物考古学者、考古学者或者学者，是否能够坚持我们的道德底线呢？
我希望每一位的回答，都是两个字——我能！谢谢！
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