古代人吃什么？科学家在古老陶器中发现了新线索-资讯-知识分子

古代人吃什么？科学家在古老陶器中发现了新线索

2022/07/21

导读

这份远古的菜单上有……

核心观点：炊具残片上残留的分子和微生物有助于研究人员重现史前美食。这份远古的菜单上有：炖菜、奶酪和发酵饮料。

作者｜Carolyn Wilke

翻译｜胡唐燕

校译｜D

从儿童墓葬中出土的几千年前的陶瓷婴儿奶瓶，就算放在今天家里的婴儿室里，也会很好看。有的奶瓶有小脚丫的形状，有的奶瓶瓶口像尾巴一样从小动物形状的陶瓷底部伸出来。这些青铜时代和铁器时代的小巧器皿充满了古怪有趣的奇思妙想。但它们和许多其他用于进食和准备食物的日常用品一样，还能让科学家从中发现以前人们的饮食方式，了解他们的口味。

例如，2019年，朱莉·邓恩和她的同事报告称，在检查了来自巴伐利亚州的三个陶瓷瓶残留在孔隙中的脂肪分子后，他们发现生活在公元前1200年至公元前450年之间的母亲当时正在用动物奶给孩子断奶或用动物奶补充孩子的饮食。邓恩是英国布里斯托大学的一名生物分子考古学家，据她推测，这些奶瓶的创造者的初衷可能是为了逗孩子开心。她说：“即使是今天，我们看到它们都会露出笑容。”因此，研究它们“让我们与过去有了无比紧密的联系”。

邓恩表示，要研究古代婴儿的喂养情况，办法并没有很多。古代遗留的残骸让我们对婴儿何时断奶有了深入的了解，但“我们对母亲如何抚养婴儿这件事知之甚少”。总体上来说，我们对古人的饮食生活也同样知之甚少——因为大部分证据都是间接的。

长期以来，考古学家对史前母亲如何养育孩子这件事知之甚少。从婴儿奶瓶（比如这些来自奥地利弗森多夫、约有3000年历史的容器）中发现的降解的脂肪可以看出，在青铜时代，母亲可能是用动物奶给婴儿断奶的。图源：ENVER-HIRSCH, WIEN MUSEUM, AUSTRIA

精进的科学技术，加上如今考古学日益全面、对日常活动研究的重要性理解加深，这些进步正在使史前菜单上的内容更加清晰。从奶瓶、陶罐碎片甚至是青铜时代墓葬遗址中收集到的微生物和分子残留物，都为研究古代菜肴提供了一系列新的证据。“就像其他所有领域一样，在考古学中，”邓恩说道，“女性的角色往往会被边缘化。”过去，在传统的考古学者们眼中，国王和战斗胜利的士兵的生活比母亲的生活更有意思。人类考古学家莎拉·格拉夫在2020年的《人类学年度评论》中写道，这就是人们或多或少忽视了这些与菜肴和烹饪相关的“无聊的”考古物品的原因之一。这些跟准备食物相关的文物往往来自于那些缺乏社会权力的人：妇女、仆人和奴隶。格拉夫来自位于坦佩的亚利桑那州立大学，她表示：“很多早期考古都是为了寻找美丽的、能展览在博物馆中的东西。”她还表示，从考古挖掘中发现的破碎器皿或者看起来平平无奇的物品，有时会和未经分析的泥土一起被扔到一边。早期的考古学家“并不认为跟家务劳动有关的事情会与政治、经济甚至宗教有任何联系”。格拉夫还写道，现如今，研究人员发现了更多的这样的联系，而强大的分析技术也正在帮助科学家们挖掘古代器皿，了解它们曾经承载的食物——从热气腾腾的炖菜到发酵饮料和奶酪。

附着的油脂

邓恩表示，陶罐的发明极大地改变了人类的食谱，不同地区的人们不约而同地先后创造了这种物品。陶器帮助人们改变了饮食习惯——例如，他们可以炖肉，或是长时间烹饪块茎来消除毒素。陶器碎片在考古遗址随处可见。邓恩在布里斯托大学的同事、生物地球化学家理查德·埃弗谢德，是分析古代器皿上有机残留物的先驱。他表示，跟如今无处不在的塑料很像，陶器是“古代世界不可生物降解的聚合物”。埃弗谢德与他的同事们通过研究陶器碎片上附着的脂肪的走向，来窥探古时候的人们炖了什么东西。埃弗谢德说，煮熟的肉会释放出融化的脂肪小球，很容易渗入锅壁。大约30年前，他从英国一处遗址出土的中世纪碎片中首次鉴定出了古代陶器中食物的脂肪（或脂质）。邓恩指出，从化学指纹图谱中还可以识别出卷心菜的叶蜡，因此可能当时和肉一起炖的还有卷心菜。邓恩说，在同一遗址进行的其他考古工作中，科学家们发现了大量可以追溯到950年至1450年的罐子，它们的特征就是带有乳制品脂肪的痕迹，因此可能是制作奶酪的工具。而在一个古老的烘焙屋附近出土的其他器皿上则没有检测到脂肪，这些器皿被认为是用来烘焙面包的。吃着炖菜、奶酪、黄油和面包，“中世纪的农民过得还不错，”邓恩表示。在20世纪50年代之前，在气相色谱法（一种分析梳理分子混合物的方法）还未出现之前，人们无法分析脂质残留物。将这种方法与质谱技术（有助于根据分子质量识别分子）相结合后，研究人员才得以检测和识别古老的食物残骸。在20世纪70年代，研究人员首次将这种组合方法应用于文物考古。这些技术如今已经变得更加灵敏，可以直接检测出极其微量的化学物质的痕迹。最近，埃弗谢德和同事们报告称，他们使用放射性碳年代测定法，发现了距今约7300年前的人工制品中残留的脂质的年龄。在此之前，考古学家对烹饪残留物还不能使用放射性碳年代测定法，只能通过对现场其他证据（比如骨头）进行年代测定来推断它们的年龄。这些信息也能让研究人员确定，他们正在分析的材料的确来自于古代，而不是混杂其中的近现代产物。埃弗谢德表示：“如果你处理的东西已经在地下埋葬了数千年，”你就必须考虑到这种可能性。看起来像是来自食物的分子可能来自文物周围的土壤，糊里糊涂的挖掘者不戴手套就处理陶器或者存储不恰当也可能混入污染分子。埃弗谢德回想起曾被随意存放在奶酪盒中的一块陶器碎片——由于它将会被用来分析食物残留，这种存储环境十分不理想。

路毙动物和玉米糊

在分析古代残渣的同时，埃弗谢德和他的合作者还试图攻克分辨污染分子和食物特征这一难题。例如，几十年前，埃弗谢德的团队烹饪了卷心菜叶，来观察它的蜡是如何渗透仿制的锅，并将它们与真正的标本进行比较。研究人员还将陶器碎片浸泡在堆肥瓶中，观察微生物如何改变牛奶或橄榄油残留的脂肪。为了更好地理解过去的烹饪与现代数据之间的关系，其他人也投身于类似的实验考古学。从2014年开始，研究人员从商店买来未上釉的陶瓷锅，每周按各种食谱进行烹饪。在一年的时间里，他们用同一口锅煮了50次同样的菜，然后在最后的一到四次烹饪中使用了新的食谱。这些简单的菜肴只包含一到两种食材，比如玉米或小麦糊状物，或者被车撞死的鹿（显然，没有人尝过这些做好的菜）。

新西兰奥塔哥大学的考古学家梅兰妮·米勒参与了这次烹饪实验，她表示，尽管煮出来的食物不怎么让人有胃口，“但是用锅重新烹制一顿简陋的饭菜，可能会解锁很多关于人们过去经历的信息”。一年后，这口锅上薄薄的铜绿层上有着它曾烹饪过的所有食谱的痕迹，但最后煮的一顿饭残留的信息最多。然而，她的团队也在2020年的《科学报告》里指出，在多次炖煮的过程中，锅壁孔隙内的脂质逐渐积累，并不会显示出太多跟最近一次烹饪相关的证据。

在一项为期一年的烹饪实验中，一个研究团队用陶罐烹饪被车撞死的动物或玉米糊，制造出平淡无味的食物（如图所示，没有人试吃过这些菜，但是有些糊锅了）。通过研究锅上残留物的化学指纹和碳同位素，科学家们阐明了这些器皿是如何反映其烹饪食物的历史的。图源：DR. CHRISTINE HASTORF

该团队的工作目标就是揭示古代食物如何留下痕迹，以及随着时间的推移、哪些成分会消失。米勒说，该项目负责人之一、加州大学伯克利分校的克里斯汀·哈斯托夫在20世纪80年代帮助开创了这一研究领域，她研究的内容就是如何从烧焦的、保存下来的食物残渣的化学成分揭示出古代的饮食习惯。为了搞清楚从古代菜肴中提取分子样本的技术的可能性和局限性，“我们肯定需要进行更多这种类型的工作，”她说道。虽然米勒不确定团队中是否有人会热衷于重复这一过程，但还有更多东西需要学习。她能想象的是，在这一研究主题之下，人们还可以加入更多的食材或调料，慢慢地模仿更加真实的饭菜。研究人员完成烹饪实验之后，立马把锅打碎、埋在了哈斯托夫的后院。一些碎片在地下埋了6个月，还有一些被埋了一年或五年。该团队已经挖出了陶瓷锅的最后一块碎片，来观察脂质混合物现在变成了什么样子。

蛋白质的力量

马修·柯林斯是来自哥本哈根大学和剑桥大学的考古科学家，在他看来，尽管关于脂质的工作“非常出色”，但是脂质能给出的信息“远不及使用蛋白质方法能得到的信息清晰”。他表示，就像研究脂质一样，分析古代蛋白质的进展“都归结于技术”。蛋白质同样也从质谱技术的进步中获益，使科学家能够从意想不到的地方撬出线索。2014年，研究人员报告称，发现了距今约5000年的牙齿结石中残留着牛奶蛋白。英国约克大学的考古学家杰西卡·亨迪说，“这是会变硬的牙菌斑”，就像牙齿清洁师刮掉的牙齿上的附着物一样。这种矿物物质在骨骼上残留下来，可能会记录下一个人吃过的一些食物。

在加泰土丘（新时期及红铜时代人类定居点遗址）工作的考古学家找到亨迪的团队、请他们检查那里出土的陶器时，亨迪意识到包裹在碎片上的白色垢迹可能像牙结石一样含有蛋白质的痕迹。从10个富含矿物质的垢迹样本中，该团队识别出了大量来自动物和植物的蛋白质。亨迪说：“这个东西很神奇，可以帮助我们了解古代农民曾经在他们的罐子里加工了什么东西。”

图中是曾经的加泰土丘（已知人类最古老的定居点之一），位于今天的土耳其，在这里出土的陶罐中，发现了一层薄薄的矿物质残渣中的食物蛋白质，这层残渣被称为垢迹。研究表明，该城市居民食用各种肉类、奶制品、谷物和其他植物。图源：JASON QUINLAN

这些碎片中富含的蛋白质痕迹来自大麦、小麦和豌豆，以及几种动物肉类和牛奶。虽然加泰土丘的动物骨骼表明有绵羊和山羊出没在这个原始城市，但只有通过这些蛋白质我们才能确认当时的人们究竟是如何利用或食用它们的。亨迪说，人们在过去食用这些动物的奶，并将其与其他食物混合在一起。“我觉得这种程度的细节真的令人非常兴奋。”同样作为该研究团队成员的柯林斯认为，加泰土丘出土的锅是首例，而从其他遗址搜寻到的垢迹样本也具有很大的潜力。他表示，垢迹也许还能够揭示食物烹饪方式的差异性，因为当食物被煮熟或放在容器上晾干时，蛋白质发生的变化也不一样。“我们认为，通过确定这些蛋白质的特征，我们可以了解这些食物的生平。”

食品科技历史

科学家们已经从史前蛋白质中提取出了这样的信息。小河墓地是位于中国新疆的一个青铜时代的遗址，考古学家们发现这里的木乃伊戴着由块状有机物质串成的项链。在对这些块状物中的蛋白质进行分析后发现，它们是奶酪，有的由牛奶制成，还有一些是由不同奶混合制成。安娜·舍甫琴科是一名生物化学家，来自德国德累斯顿马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所，她表示，因为这些块状物中含有的酪蛋白比乳清多得多，所以科学家们推测，这种奶酪可能是通过挤压制成，好让固体从液体中分离出来。液体因此便带走了可溶性乳清蛋白。通过更加深入地研究这些大约有3500年历史的奶酪中的蛋白质，舍甫琴科和她的同事们研究了古代奶酪制作的过程。奶酪可以通过反刍动物胃里的凝乳酶（一种能使牛奶凝结的物质）或添加酸两种方法来制作。当使用凝乳酶来制作奶酪时，酶会切割能够相连组成蛋白质的氨基酸。但该研究团队并没有发现这样的切割结果，这表明了奶酪是用酸制作的，而酸可以由某些细菌和植物产生。舍甫琴科幸运地发现，这些奶酪中的其他蛋白质与一种用于制造发酵乳制品饮料开菲尔（源于高加索的发酵牛奶饮料）的细菌的数据库条目相匹配，这表明，正是这些微生物将牛奶转化成了上述奶酪。

舍甫琴科说，没有人会想到在这么久之前人们就已经在使用这种发酵技术了。蛋白质随时间推移发生的变化让她确信木乃伊身上的奶酪的确来自于古代时期。

在中国西部的新疆一处墓地里发现了一具女性木乃伊，其颈部装饰着由奶酪制成的碎片。在对其中约有4000年历史的蛋白质进行分析后，发现它们的形成过程和开菲尔一样，是通过马乳酒样乳杆菌发酵而来。图源：© Y. LIU, Y. YANG

柯林斯和他的同事们也在试图研究这种变化。随着时间的推移，组成蛋白质的氨基酸会遭到破坏。他表示，这种破坏过程中出现的不同的模式不但可以用来确定蛋白质的年代，还可以用来排除现代制品的样本污染。柯林斯认为，这种测定年代的方法是很有必要的，因为“很可悲的是，在任何一个生物化学实验室里，最常见的一种蛋白质就是牛奶。”柯林斯已经研究古代蛋白质30年了，他自称是这一领域的“老祖宗”。他说，在很多实验室技术中，载体蛋白用的都是牛奶蛋白，这意味着样本有很大可能性被污染。这很有可能会影响到研究结果，甚至过去已有过研究人员声称发现古代动物奶的残留物时被误导的情况。当然，任何一种蛋白质（或仅仅通过蛋白质）都不能全面反映古时候人们的饮食状况。此外，有些蛋白质比其他蛋白质存活的时间更长，这也会进一步影响判断。例如，目前虽尚不清楚原因，但牛奶蛋白似乎会保留得更好。“很明显有某种偏差存在，”亨迪说，要么是检测技术的问题，要么和牛奶（而不是其他食物）是具体如何被保留在了牙菌斑中有关。尽管如此，从蛋白质提供的所有信息来看，它们仍然是了解过去饮食的一个强大的知识来源。“蛋白质无处不在，”柯林斯说道，它们可以解答一些重要的问题：生物的哪些组织——例如植物的根还是种球——被用作了食物？它们是如何被加工的？柯林斯表示，要了解这一点，最佳方法就是研究脂质和蛋白质，以及其他互补性的信息来源，比如DNA。

沉寂多年的酵母

几十年来，研究者一直在古老的罐子里挑选脂质和蛋白质。但就在过去几年里，科学家们开始在另一种残留物中寻找烹饪线索：微生物。微生物在制造啤酒、葡萄酒和奶酪等发酵食品中发挥着关键作用。罗宁·哈赞是来自耶路撒冷希伯来大学的一名微生物学家，他很高兴有这么一个借口可以在实验室里放满啤酒——他对一个从事啤酒酿造的朋友的问题进行了研究：酵母能放置在密封玻璃瓶里在黑暗中存活两年吗？答案是肯定的。当哈赞和他的同事们开始想着用历史书中的方法酿造啤酒时，他们想起了当时存活的酵母，并且开始好奇它们是否可以存活更长时间——3000年。“我们当时可能已经喝得酩酊大醉了，”哈赞说道，“因为我们说，‘是的，他们肯定会存活那么久的。’”酒醒之后，怀着这个观点，科学家们向以色列文物局索要了一些可能曾被用于酿酒的陶器碎片。他们收到了来自以色列附近几个遗址的陶片：公元前3100年的埃及器皿、公元前850年的腓力斯丁器皿和公元前500年的波斯器皿。最后，该团队从21个古代器皿中分离并培育了6株酵母。

结合现代食谱，该团队利用他们提取的菌株酿造了啤酒。“这啤酒味道很好，”以色列拉马特甘巴伊兰大学的考古学家阿伦·梅尔评价道，“我跟大家说，‘要么我们万事大吉，要么我们都活不过半分钟’，最终我们安然无恙，还能把这个故事讲给你们听。”

从公元前850年的腓力斯丁啤酒罐中提取出的物质中得到了研究人员可以在实验室中培养的微生物，包括一种酿酒酵母，它与今天用于酿造和烘焙的常见酵母相近。从这些罐子中收集的酵母（甚至包括以生产美味啤酒而闻名的徳巴利酵母）被用于重酿古代啤酒。图源：TELL ES-SAFI / GATH ARCHAEOLOGICAL PROJECT

他们提取出来的六株酵母里，有四株都能够用于制造酒精饮料，并产生能提升饮料口感的芳香化合物。这些酵母的DNA揭示了它们与已知酿酒微生物的关系。该研究团队推断，从容器中提取的酵母是数千年前酿酒时种植的酵母的后代。但哈赞认为最重要的问题是，这些酵母是来自罐子还是来自它们被埋葬的环境。该团队因此检查了来自同一地点的27个容器，这些容器不是用于古代酿酒，而是用于烹饪、装食物或者用作灯具。他们从这些容器中又提取了三株酵母，其中两株已知以橄榄为食，可能因此栖息在以橄榄油为燃料的灯具中。哈赞认为，酿造微生物只出现在用于制造酒精饮料的容器中，这一定不是巧合。他说，一开始，研究人员还有些怀疑啤酒酿造酵母的真实性，但现在他们更加确信了——尽管不是百分之百确信。“我们总是会保有怀疑。”以色列团队2019年的成果，是第一次用古代文物中的微生物制作来真正的食物或饮料的发表研究。但这项工作可以扩展到其他在微生物作用下制作的食物，如奶酪、葡萄酒和面包。研究人员现在正在检查一个满是孔的罐子，这个罐子可能是用来制作奶酪的。梅尔表示，活的有机体为重现古代食物的工作带来了一个新维度。“通常情况下，我们可以看到这些残留物，或是摸到这些残留物……但在这里，我们却在品尝这些残留物。”从搜寻远古食物的痕迹，到重新制作这些食物，这些科学家们正在揭示烹饪这一人类共同体验的方方面面。对米勒和她的同事们来说，这种源远流长的“共鸣”激励着他们不断烹饪那些平淡无奇的食物。她说，烹饪“是人类跨越时间和空间所做的最统一的事情之一”。食物和烹饪体现了文化、政治、地位、身份、教养等等。食物虽然大多数时候不会被加以太多思考地处理，事实上却能揭示很多东西。“这是一种日常行为……但又能反映出关于我们所在之地的所有更大的问题。”

作者卡罗琳·威尔克 (Carolyn Wilke) 是一名自由科学记者，她喜欢烹饪和饮食，就像她喜欢写关于食物的文章一样。

译名对照表：

Julie Dunne朱莉·邓恩Sarah Graff莎拉·格拉夫Richard Evershed理查德·埃弗谢德Melanie Miller梅兰妮·米勒Christine Hastorf克里斯汀·哈斯托夫Matthew Collins马修·柯林斯Jessica Hendy杰西卡·亨迪Anna Shevchenko安娜·舍甫琴科Ronen Hazan罗宁·哈赞Aren Maeir阿伦·梅尔University of Bristol布里斯托大学Arizona State University亚利桑那州立大学University of Otago奥塔哥大学University of California, Berkeley加州大学伯克利分校University of Copenhagen哥本哈根大学University of Cambridge剑桥大学University of York约克大学Hebrew University of Jerusalem耶路撒冷希伯来大学Bar-Ilan University巴伊兰大学kefir开菲尔Lactobacillus kefiranofaciens bacteria马乳酒样乳杆菌Çatalhöyük加泰土丘Vösendorf弗森多夫

本文授权翻译自Annual Reviews 旗下杂志 Knowable Magazine，点击文末阅读原文可订阅其英文通讯。

Annual Reviews是一家致力于向科研工作者们提供高度概括、综合信息的非营利性机构，且专注于出版综述期刊。

原文标题“What did ancient people eat? Scientists find new clues in old pottery”，作者Carolyn Wilke，2021年7月21日发布于 Knowable Magazine。

封面图CREDIT: THE ARCHAEOLOGICAL MISSION IN THE SAHARA，来自Knowable Magazine网站。

链接：

https://knowablemagazine.org/article/society/2021/what-did-ancient-people-eat

制版编辑｜马修

欢迎关注我们，投稿、授权等请联系

saixiansheng@zhishifenzi.com

参与讨论

0 条评论

暂无评论内容

古代人吃什么？科学家在古老陶器中发现了新线索

赛先生

相关阅读

中村泰信：我没什么野心，除了量子计算

叶军：宇宙犹如交响乐团，希望我们的钟能听到引力波的声音 | 专访

首位访问新中国的美国科学家

订阅Newsletter