浙江上山遗址植硅体对比分析及稻作起源演化探讨

浙江上山遗址出土了长江下游最早的水稻遗存，对水稻起源演化研究具有重大的学术意义和现实意义。近年来上山遗址水稻遗存野生-栽培的鉴别，引起了激烈的学术论战，关键原因之一是缺乏系统的数据对其野生稻至栽培稻演化过程进行科学论证。本项目拟建立并完善植硅体三维重建方法，获取更为详尽的上山遗址植硅体测量数据。同时，基于三维重建的优势，我们也将试图发掘一些新的植硅体参数，特别是镜下观测中不易获得的参数。最后，我们将其与上山遗址所在地的现代水稻样品及周边相邻遗址出土的相关古代样品进行参数对比，以发现更多的证据以达到更准确的判断。对比过程中，我们将利用统计分析工具，试图确认已有的和发掘新的对野生稻、栽培稻最有区分度的植硅体参数，并试图利用这些参数来对上山遗址出土的稻谷遗存进行科学鉴定。

水稻的起源是人类文明历史发展过程中最重要的事件之一。关于水稻驯化在什么时候、什么地方、如何发生的讨论有助于理解人类历史发展这一重要环节。近年来上山遗址水稻遗存野生-驯化的鉴别，引起了激烈的学术论战，关键原因之一是缺乏系统的数据对其野生稻至栽培稻演化过程进行科学论证。然而上山文化层浮选出水稻大植物遗存数量极少，仅有几粒。令人欣慰的是，植硅体的耐腐蚀和易保存性，使植硅体分析弥补了这方面的缺憾，成为获取和鉴定稻作遗存的一个重要且有效的手段。因此为了探寻这一问题，我们利用水稻植硅体探寻上山先民利用水稻的信息。本项目统计分析了从上山文化时期到河姆渡文化时期(12,000 to 7000 cal. BP)时间跨度中水稻植硅体不同形态数量分布频率、形态变化频度、测量三维形态参数变化规律。结果表明：随着时间推移，呈现的趋势是野生稻植硅体比率不断减少，驯化稻不断增多；更为重要的是既不属于野生稻也不属于驯化稻的植硅体大量存在于上山文化时期－跨湖桥时期时期－河姆渡文化时期，正说明水稻驯化是一个长期的过程。此外，本项目还发现不同植物的植硅体及其同一植物不同部位植硅体在耐高温性能上存在差异，并利用扫描电镜能谱和同步辐射μ-XRF面扫描技术探索其差异原因。研究表明，耐高温能力的差异应该和其植硅体成分和结构有着很大关系。这些研究为不同环境下的植硅体分析提供科学依据，也有益于探索植硅体形成机制。