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我国牛驯化发现的背后故事
2015-02-06 | 编辑: | 【

   赵国兴  彭耀庆  高建

   

   牛的起源与驯化中心,红色部分代表推测原始牛驯化后的饲养区域(张虎才供图)

  

  保存驯化痕迹的原始牛左侧下颌骨的唇冠面(张虎才供图)

  云南师范大学张虎才教授带领的国际合作研究团队通过对发现于东北哈尔滨附近具有人类驯化痕迹的牛类化石进行研究,在完成了年代学、形态学、DNA测序等多指标的综合分析后,确认该化石的人类驯化痕迹,证明我国东北地区可能是至今未知的动物驯化源地之一,改写了学术界普遍认为中东地区是全球动物驯化的单一起源地的传统观点。2013年11月8日《自然-通讯》在线刊发该项研究成果。然而,该项研究背后却有着一段鲜为人知的机缘巧合的故事。

  通常,根据考古得到的化石可以推断某种动物是家养还是野生的,当然途径和标准有很多,家养动物有许多可辨识的特征,借此可以对其进行认定并从野生动物中区分出来。这些特征包括:形态、变异、骨骼遗存的某些病理学现象,都能反映出人类对动物驯化过程中造成的职业性伤害和疾病。

  2005年夏天,本文第二作者在黑龙江省肇东市太平乡周家店村发现了许多牛的下颌骨,颜色和品相均较好。后来,古动物学专家魏正一先生修复装架一具原始牛时,缺一件下颌骨,就把彭先生从肇东带回来的下颌骨找出来进行比较,其中有一件下颌骨与原始牛上颌骨比较接近,适合装架用。这对下颌骨长大约50厘米,左右两块当时是分开的,彭先生就用粘合胶将其左右两块粘合在一起。两块下颌骨的愈合面非常吻合,长短一致,左右对称,应该是一个个体的下颌骨。在装架时彭先生发现下颌骨的左右两侧牙齿P4(第4下前臼齿)齿脊后缘有凹陷,M1(第1下臼齿)牙齿左右两侧对称凹陷很深,像是长期外力作用的磨损面。彭耀庆当时就思索,这对下颌骨会不会像马一样被戴了“嚼子”勒出来的。“被驯化”这一想法突然在彭先生的大脑当中闪现。

  再后来某一天,经魏先生介绍,彭耀庆认识了当时任中国科学院南京分院湖泊与环境研究所研究员的张虎才教授,交谈中彭耀庆就把发现这一对原始牛下颌骨的牙齿有很深的凹陷的事和他讲,有可能是被驯化的佐证。当时张虎才教授对这个下颌骨很感兴趣,就把这个牛的下颌骨带回去做研究了。

  2007年张虎才教授和他的研究团队提取了样品,送检北京大学实验室、德国柏林吉尔实验室和英国约克大学生物系做年代学和古DNA的完整测序,同时也对这对下颌骨进行了X光透视,确认此下颌骨凹陷牙质、牙根和牙神经完好,非病变牙齿。对该化石的系统测年结果显示,其校正年代为距今10660年左右。经过综合分析后,张虎才教授和他的研究团队确认了该化石的人类驯化痕迹。

  同时,通过与英国约克大学生物系的科学家合作,张虎才教授及其团队完成了东北牛类化石DNA的完整测序。作为牛类驯化的第一个完整标本,DNA结果显示其为原始牛和现代家牛的过渡种,与化石形态特征和驯化痕迹一致。

  家牛的起源与驯化是一个令考古学家和古生物学家非常困惑的问题,关于其驯化发源地有单一中心说与多中心说两种观点。至今学术界大多数认为牛的驯化最早起源于亚洲西部地区,约10500年前出现人类对原始牛的驯化,又经过了2000年后在南亚地区才出现人类对瘤牛的驯化。

  这一研究成果表明中国东北地区至少是人类驯化动物的重要起源地和家牛驯化的扩散中心之一,并改写了学术界普遍认为中东地区是全球牛类动物驯化最早起源地的传统观点。早在一万多年前,生活在我国东北黑土地的祖先就已经开始对牛类进行驯化,甚至开始利用驯化的牛来从事农业生产了。

 
附件
◎ 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
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