《人类学学报》：鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的 骨骼生物力学分析（中山大学社会学与人类学学院：李法军）

网络出版时间:2016-03-2208:3837 网络出版地址:htp/www.cnkinet/kcms/detail/11.1963q20160322.0838.002html 第35卷,第4期 人类学学报 Vol 35. No 4 2016年11月 ACTA ANTHROPOLOGICA SINICA November 2016 DOl:10.16359 cnkicell-1963/q2016.0000 鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的 骨骼生物力学分析 李法军2 中山大学社会学与人类学学院人类学系,广州510275;2.中山大学人类进化与科技考古实验室,广州510275 摘要:近年来,许多研究都发现人类活动水平与其长骨截面有显著的相关性。地处雷州半岛的鲤鱼墩遗 址史前人类被认为营以捕捞采集为主,辅以狩猎的综合经济。基于骨骼生物力学的方法,本文对鲤鱼墩 遗址史前人类长骨中部总横截面形态、骨骼的抗压、抗扭转、抗弯曲能力以及左右侧对称性进行了比较 和分析,在此基础上与其他不同时期人群进行对比,进而对该人群的行为模式和生业方式进行了探讨 研究结果表明,鲤鱼墩遗址史前人类在骨骼生物力学参数分布上与石器时代晚期南非人和原史安达曼岛 人等已知的渔猎一采集型人群相类似。本研究结果支持目前考古学硏究所认为的其社会经济是渔猎一采 集型的结论。 关键词:骨骼生物力学;人类行为:生业方式:史前时期:鲤鱼墩遗址 中图法分类号:Q983,文献标识码:A,文章编号:10003193(2016)0400000 The activity model of prehistoric people in the liyudun site: a biomechanical analysis of bones LI Fajun I. Department of Anthropology School of Sociology and Anthropology: Sun Yar-sen University: Guangshou 510275 2. Laboratory of Human Evolution and Archaeometry: Sun Yal-sen University Guang=hou 510275 Abstract: Recent research has shown that there are some important correlations between the level of humans activities and the cross-sectional shape of their long bones Using biomechanical methods, this paper analyses the variation in cross-sectional shape, skeletal strength, stiffness and bilateral asymmetry of humeri, femora and tibiae from the early Neolithic site of Liyudun, South 收稿日期:2015-10-20;定稿日期:2016-2-3 基金项目:本研究是在中山大学“优秀青年教师培养计划入选者”资助项目(1309049-23000-3161141);国家文物局文化遗 产保护领域科学和技术研究课题(1204005-23000-4129003);国家社会科学基金项目(13CKG002)以及国家社 会科学基金重大项目(11AD82)资助下完成的 作者简介:李法军(1976-),男,汉族,吉林省桦甸市人,体质人类学博士。中山大学社会学与人类学学院人类学系副教投 E-mail: lifajun mail sysu.edu.cn Citation: Li Fajun. The activity model of prehistoric people in the Liyudun site: A biomechanical analysis of boneJJ].Acta Anthropologica Sinica, 2016, 35(4): 0-00

第 35 卷，第 4 期 2016 年 11 月 人 类 学 学 报 ACTA ANTHROPOLOGICA SINICA Vol.35, No.4 November, 2016 收稿日期：2015-10-20；定稿日期：2016-2-3 基金项目：本研究是在中山大学 “ 优秀青年教师培养计划入选者 ” 资助项目（1309049-23000-3161141）；国家文物局文化遗 产保护领域科学和技术研究课题（1204005-23000-4129003）；国家社会科学基金项目（13CKG002）以及国家社 会科学基金重大项目（11&AD82）资助下完成的 作者简介：李法军（1976-），男，汉族，吉林省桦甸市人，体质人类学博士。中山大学社会学与人类学学院人类学系副教授。 E-mail: lifajun@mail.sysu.edu.cn Citation: Li Fajun. The activity model of prehistoric people in the Liyudun site: A biomechanical analysis of bone[J]. Acta Anthropologica Sinica, 2016, 35(4): 0-00 DOI: 10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2016.0000 鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的 骨骼生物力学分析 李法军 1, 2 1. 中山大学社会学与人类学学院人类学系，广州 510275；2. 中山大学人类进化与科技考古实验室，广州 510275 摘 要：近年来，许多研究都发现人类活动水平与其长骨截面有显著的相关性。地处雷州半岛的鲤鱼墩遗 址史前人类被认为营以捕捞采集为主，辅以狩猎的综合经济。基于骨骼生物力学的方法，本文对鲤鱼墩 遗址史前人类长骨中部总横截面形态、骨骼的抗压、抗扭转、抗弯曲能力以及左右侧对称性进行了比较 和分析，在此基础上与其他不同时期人群进行对比，进而对该人群的行为模式和生业方式进行了探讨。 研究结果表明，鲤鱼墩遗址史前人类在骨骼生物力学参数分布上与石器时代晚期南非人和原史安达曼岛 人等已知的渔猎－采集型人群相类似。本研究结果支持目前考古学研究所认为的其社会经济是渔猎－采 集型的结论。 关键词：骨骼生物力学；人类行为；生业方式；史前时期；鲤鱼墩遗址 中图法分类号 : Q983; 文献标识码 : A; 文章编号 : 1000-3193(2016)04-0000-00 The activity model of prehistoric people in the Liyudun site: A biomechanical analysis of bones LI Fajun1,2 1. Department of Anthropology, School of Sociology and Anthropology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275; 2. Laboratory of Human Evolution and Archaeometry, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275 Abstract: Recent research has shown that there are some important correlations between the level of human’s activities and the cross-sectional shape of their long bones. Using biomechanical methods, this paper analyses the variation in cross-sectional shape, skeletal strength, stiffness and bilateral asymmetry of humeri, femora and tibiae from the early Neolithic site of Liyudun, South 网络出版时间：2016-03-22 08:38:37 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1963.q.20160322.0838.002.html

China, which some have suggested was typical hunter-gathering occurred as early as 7000-6000 BP cal. The results show the biomechanical properties of the Liyudun hu mans are more similar to those from other ancient and recent hunter-gatherer groups. In fact they share almost identical or very similar properties with Later Stone Age(LSA)southern African populations and proto- historic Andaman Islander foragers. These results, therefore, support the hypothesis that people at Liyudun were still practicing hunting and gathering during the early Neolithic of South China Key words: Skeletal biomechanics; Human activity; Lifestyle; Prehistoric Age; Liyudun site 引言 鲤鱼墩遗址位于广东省湛江市遂溪县江洪镇东边角村东南之鲤鱼墩,北纬 21°00′39,东经109°4314”(图1)。鲤鱼墩因形似鲤鱼而得名,其东西长约88。10m,南 北宽约3531m,相对高度约2m,遗址区现存面积约1200m2。2002年11月至2003年1月, 经广东省文物考古研究所申请国家文物局批准,由广东省文物考古研究所、湛江市博物馆 和遂溪县博物馆联合组队对其进行了发掘。 尽管该遗址曾于1958年遭受过人为的破坏,但仍然出土了相对丰富的遗迹和遗物。文 化堆积分为6层,除表土外,第26层为新石器时代文化层。其中,第2-5层为贝壳堆积 第6层为黄色沙土,不含贝壳。第6层陶片只有夹砂红陶,火候低,厚薄不均,纹饰凌乱、 粗糙。第5层陶器为夹砂红褐陶,器形只见钵形釜,外饰绳纹再抹平,造成乳丁状效果。第 4层陶器为夹砂褐陶,也只见钵形釜,外饰以毛蚶或泥蚶划出的或斜或竖的平行条纹。第3 层出细砂磨光红衣陶,口沿被刻成锯齿状,颈部并有菱形交叉刻划纹。第2层出窄沿厚唇釜 或罐。发掘者认为鲤鱼墩4-6层与广西邕宁顶蛳山三期有较多相似处,而3层则与顶蛳山四 ●茂名市 北海市 湛江市 鲤鱼墩遗址 南 北 海 湾 图1鲤鱼墩遗址位置示意图 ig. 1 Location of the Livudun site

‌• 2 • 人 类 学 学 报 35 卷 China, which some have suggested was typical hunter-gathering occurred as early as 7000-6000 BP cal. The results show the biomechanical properties of the Liyudun humans are more similar to those from other ancient and recent hunter-gatherer groups. In fact they share almost identical or very similar properties with Later Stone Age (LSA) southern African populations and proto￾historic Andaman Islander foragers. These results, therefore, support the hypothesis that people at Liyudun were still practicing hunting and gathering during the early Neolithic of South China Key words: Skeletal biomechanics; Human activity; Lifestyle; Prehistoric Age; Liyudun site 1 引 言 鲤鱼墩遗址位于广东省湛江市遂溪县江洪镇东边角村东南之鲤鱼墩，北纬 21˚00´39˝，东经 109˚43´14˝（图 1）。鲤鱼墩因形似鲤鱼而得名，其东西长约 88.10m，南 北宽约 35.31m，相对高度约 2m，遗址区现存面积约 1200m2 。2002 年 11 月至 2003 年 1 月， 经广东省文物考古研究所申请国家文物局批准，由广东省文物考古研究所、湛江市博物馆 和遂溪县博物馆联合组队对其进行了发掘 [1]。 尽管该遗址曾于 1958 年遭受过人为的破坏，但仍然出土了相对丰富的遗迹和遗物。文 化堆积分为 6 层，除表土外，第 2~6 层为新石器时代文化层。其中，第 2~5 层为贝壳堆积， 第 6 层为黄色沙土，不含贝壳。第 6 层陶片只有夹砂红陶，火候低，厚薄不均，纹饰凌乱、 粗糙。第 5 层陶器为夹砂红褐陶，器形只见钵形釜，外饰绳纹再抹平，造成乳丁状效果。第 4 层陶器为夹砂褐陶，也只见钵形釜，外饰以毛蚶或泥蚶划出的或斜或竖的平行条纹。第 3 层出细砂磨光红衣陶，口沿被刻成锯齿状，颈部并有菱形交叉刻划纹。第 2 层出窄沿厚唇釜 或罐。发掘者认为鲤鱼墩 4~6 层与广西邕宁顶蛳山三期有较多相似处，而 3 层则与顶蛳山四 图 1 鲤鱼墩遗址位置示意图 Fig.1 Location of the Liyudun site

李法军:鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 期和广东曲江石峡遗址一期有较多共同因素,鲤鱼墩2层釜、罐与珠江三角洲已趋同凹。 目前的“C测年数据有:探方0702(T0702)第4层碳土样本为5160±100BP、第4 层贝屑样本为4820±100BP、第2层贝屑样本为4660±100BP;T0502第4层贝壳样本为 5050100BP。原报告中未说明这些C测年数据是否为校正后的数据。在已发掘的墓葬 中,2003年度遂溪鲤鱼墩6号墓(03SLM6)、03SLM7和03SLM8都开口于第5层下, 打破第6层。03SLM6和03SLM7位于2号房址(F2)内,打破F2,不排除二者为房内 埋葬的可能性。03SLM5与上述三座墓葬均属于第二期,年代约在7,0006,000BP。03SL MⅠ、M2、M3和M4属于第三期,均位于第1层之B层下。这些墓葬的共同特点是墓坑较小 葬式为侧身屈肢,下肢蜷曲似抱膝状。颅骨形态学硏究表明鲤鱼墩人属于蒙古大人种的范 畴,是古华南类型的一个地方类型,与大陆东南亚地区史前人类的形态学联系较为密切国。 在构建华南史前考古学文化谱系的过程中,考古学者们逐渐意识到了其古老性、多样 性和复杂性吗。对这种多样性和复杂性的认知主要体现在考古学文化谱系、农业起源、生 业方式和埋葬习俗方面。虽然已有的考古学研究已经揭示了许多华南史前时期重要遗址 的文化特征,但由于发表资料相对较少,研究内容略显单一,华南史前文化的基本框架和序 列还需要进一步构建。目前尚缺乏对其文化复杂现象的综合阐释,不能深入地分析某些 重要文化现象发生的原因和过程。与此同时,在试图构建华南史前人类文化行为和生活史的 完整图景时,考古学者和其他相关学者们都不得不面对着有效信息相对匮乏的困境。例如 不能依据墓葬形制判断特殊葬俗及其埋葬过程;不能依据出土器物确认史前华南地区人工拔 牙现象的存在及其分布;更无法解释个体劳作的方式和强度、身体发育状况、饮食偏好 别分工或食物分配等问题。而这些恰恰是分析人类文化行为时不可或缺的重要内容。因此 如何获取更多有效信息,以便科学地解答上述问题便成为了当下华南史前考古学的新课题。 国外学者依据人骨的分析,对泰国史前“内陆型”与“海岸型”遗址进行了比较研究, 在一定程度上复原了两类遗址居民的生活史细节,并探讨了当时考古学文化间的交流模 式。按照地理位置和相关考古学信息,华南史前遗址除了可分为洞穴、贝丘或河岸台 地等类型外,也可被划分为“内陆型”与“海岸型”。两类遗址在文化性质上虽有诸多相 似之处,但二者之间的差异性则更加明显。例如,内陆型遗址大多盛行曲肢葬,无人工拔 牙现象,顶蛳山遗址中甚至出现了肢解葬这种特殊的葬式;海岸型遗址大多盛行仰身直肢 葬,存在人工拔牙现象 者在生业方式上虽己被推测为渔猎一采集类型,但由于居 住环境的差异,二者在食物获取和饮食结构上也存在诸多不同。“华南线”假说的提出正 是试图区分二者文化边界的一种尝试。如何科学地阐释这两类遗址反映出来的文化差 异将是重构华南史前文化框架和序列的基础和关键。 人类的行为活动和社会发展与其所处的自然生态环境息息相关。华南地区史前时期 人类经济活动和文化变迁与全新世以来的环境变化关系密切。古环境学和生物考古学的研 究显示,该区域史前时期气候环境优越,动植物资源充足,为当地史前人类提供了丰富的 食物来源,使得当时的人们可以从事稳定的渔猎、采集活动。其中包括猎取陆上野生动物, 如鹿、象、兔、鸟等:另外包括捕捞水中的鱼虾和海生软体动物牡蛎、文蛤、魁蛤和陆生 水中软体动物田螺、乌蛳等。同时,可能采集可食的植物根、茎、果实等l22。末次冰 期以后,全球的环境和动植物面貌发生了根本变化。一方面森林面积迅速扩大,增加了动

4 期 李法军：鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 • 3 • 期和广东曲江石峡遗址一期有较多共同因素，鲤鱼墩 2 层釜、罐与珠江三角洲已趋同 [2]。 目前的 14 C 测年数据有：探方 0702（T0702）第 4 层碳土样本为 5160±100BP、第 4 层贝屑样本为 4820±100BP、第 2 层贝屑样本为 4660±100BP；T0502 第 4 层贝壳样本为 5050±100BP[2]。原报告中未说明这些 14 C 测年数据是否为校正后的数据。在已发掘的墓葬 中，2003 年度遂溪鲤鱼墩 6 号墓（03SL M6）、03SL M7 和 03SL M8 都开口于第 5 层下， 打破第 6 层。03SL M6 和 03SL M7 位于 2 号房址（F2）内，打破 F2，不排除二者为房内 埋葬的可能性。03SL M5 与上述三座墓葬均属于第二期，年代约在 7,000-6,000BP。03SL M1、M2、M3和M4属于第三期，均位于第1层之B层下。这些墓葬的共同特点是墓坑较小， 葬式为侧身屈肢，下肢蜷曲似抱膝状。颅骨形态学研究表明鲤鱼墩人属于蒙古大人种的范 畴，是古华南类型的一个地方类型，与大陆东南亚地区史前人类的形态学联系较为密切 [3]。 在构建华南史前考古学文化谱系的过程中，考古学者们逐渐意识到了其古老性、多样 性和复杂性 [4-5]。对这种多样性和复杂性的认知主要体现在考古学文化谱系、农业起源、生 业方式和埋葬习俗方面 [6-11]。虽然已有的考古学研究已经揭示了许多华南史前时期重要遗址 的文化特征，但由于发表资料相对较少，研究内容略显单一，华南史前文化的基本框架和序 列还需要进一步构建 [12-17]。目前尚缺乏对其文化复杂现象的综合阐释，不能深入地分析某些 重要文化现象发生的原因和过程。与此同时，在试图构建华南史前人类文化行为和生活史的 完整图景时，考古学者和其他相关学者们都不得不面对着有效信息相对匮乏的困境。例如， 不能依据墓葬形制判断特殊葬俗及其埋葬过程；不能依据出土器物确认史前华南地区人工拔 牙现象的存在及其分布；更无法解释个体劳作的方式和强度、身体发育状况、饮食偏好、性 别分工或食物分配等问题。而这些恰恰是分析人类文化行为时不可或缺的重要内容。因此， 如何获取更多有效信息，以便科学地解答上述问题便成为了当下华南史前考古学的新课题。 国外学者依据人骨的分析，对泰国史前 “ 内陆型 ” 与 “ 海岸型 ” 遗址进行了比较研究， 在一定程度上复原了两类遗址居民的生活史细节，并探讨了当时考古学文化间的交流模 式 [18]。按照地理位置和相关考古学信息，华南史前遗址除了可分为洞穴、贝丘或河岸台 地等类型外，也可被划分为 “ 内陆型 ” 与 “ 海岸型 ”。两类遗址在文化性质上虽有诸多相 似之处，但二者之间的差异性则更加明显。例如，内陆型遗址大多盛行曲肢葬，无人工拔 牙现象，顶蛳山遗址中甚至出现了肢解葬这种特殊的葬式；海岸型遗址大多盛行仰身直肢 葬，存在人工拔牙现象 [19]。二者在生业方式上虽已被推测为渔猎－采集类型，但由于居 住环境的差异，二者在食物获取和饮食结构上也存在诸多不同。“ 华南线 ” 假说的提出正 是试图区分二者文化边界的一种尝试 [19]。如何科学地阐释这两类遗址反映出来的文化差 异将是重构华南史前文化框架和序列的基础和关键。 人类的行为活动和社会发展与其所处的自然生态环境息息相关。华南地区史前时期 人类经济活动和文化变迁与全新世以来的环境变化关系密切。古环境学和生物考古学的研 究显示，该区域史前时期气候环境优越，动植物资源充足，为当地史前人类提供了丰富的 食物来源，使得当时的人们可以从事稳定的渔猎、采集活动。其中包括猎取陆上野生动物， 如鹿、象、兔、鸟等；另外包括捕捞水中的鱼虾和海生软体动物牡蛎、文蛤、魁蛤和陆生 水中软体动物田螺、乌蛳等。同时，可能采集可食的植物根、茎、果实等 [11, 20-22]。末次冰 期以后，全球的环境和动植物面貌发生了根本变化。一方面森林面积迅速扩大，增加了动

物的活动范围,意味着古人捕杀动物难度的增加另一方面,华南一带主要捕猎对象大熊猫 剑齿象动物群,大部分在冰期后灭绝。这些变化迫使古人不得不寻求新的食物来源。一部 分开始从事种植和驯养业,全新世气候条件改善为农业的产生提供了良好的环境:另一部 分则将注意力转向水域。海平面变化是华南地区沿海环境演变的一个主要因素,特别是全 新世以来的海平面变化时。末次冰期后,海平面迅速上升,华南沿海地区开始接受大规 模海侵。此期间海平面迅速上升期(10000~6500BP),其中7500BP时已达现今海平面 高海平面时期(6500-4000BP),海平面普遍高于现今1.5-3.0m2+2。河水和海水相互交汇 来自陆上和海洋的各种营养物质在浅海地区聚集,使得该区成为水生生物的良好栖息地 为先民提供了丰富的贝类和鱼类来源,吸引先民进入该区从事捕捞和采集业,从而产生了 独特的华南沿海地区新石器贝丘文化。这种独特的贝丘文化主要是以采集、渔猎为主 可能也兼营原始农业,如种植薯、芋等块茎类作物等間。 鲤鱼墩遗址位于雷州半岛西海岸,地处海陆交接处,自然条件复杂,景观生态类型 颇多,包括陆生景观、海岸景观、沿岸浅海景观。雷州半岛由玄武岩丘陵和台地构成 地表相对平坦,但地质灾害较为突出。古地理学研究表明,整个华南沿海地带史前时期 的气候与现在大致相似,甚至更加湿热,生物资源更为丰富。一方面,华南沿海地区在 6500~4000BP之间,平均气温比现在要高,气候湿热,加上海侵的作用,海生生物格外繁盛, 贝类和鱼类资源丰富,十分有利于古人发展其水产捕捞业和采集业:另一方面,此时期沿 海从事捕捞业的先民能够在一个相对稳定的气候环境下生活,这有利于鲤鱼墩早期先 民发展起稳定的海产捕捞业及采集业。 考古资料显示,鲤鱼墩遗址第一期陶器的部分特征与邕宁顶蛳山遗址第二期的相似 鲤鱼墩遗址第二期的年代应与顶蛳山遗址第三期的年代相当,而鲤鱼墩遗址第三、四期的 陶器特征则比较接近珠江三角洲商时期的。植硅石分析显示,顶蛳山遗址第四期(年 代为6,000BP前后)出现数量可观的稻属植硅石,表明稻作农业已经进入顶蛳山人的生 活例。鲤鱼墩遗址兽骨组成简单,鹿类占绝大多数,鱼脊椎骨数量也多。从水鹿和水牛 牙齿磨损程度来看,被杀者均为老年和幼年个体,青壮年个体极少,不像人工饲养的情 况下提供肉食的群体。鱼类品种较少,贝类品种丰富。研究者据此推测当时的社会经济是 以捕捞采集为主,辅以狩猎的综合经济。 生物考古学的研究结果表明,鲤鱼墩遗址史前人类的牙齿磨耗程度远远超过北方地 区的人群,龋齿率偏高,可能与华南地区渔猎一采集经济方式下的饮食结构有关。牙 釉质的微痕分析表明,鲤鱼墩遗址史前人类牙釉质表面的磨损和崩裂现象可能与经常使用 海洋性食物有关。鲤鱼墩遗址人骨的稳定同位素分析也显示,其先民主要以海生类作 为主要食物来源,陆生食物在人类的食物中只居次要地位国。 依据上述古环境学和考古学信息,我们不禁思考这样一个问题,即鲤鱼墩遗址史前 人类是否如考古学研究所推测的那样,是营典型的渔猎一采集型生业方式?考虑到该遗址 与顶蛳山文化的联系以及顶蛳山遗址晩期出现稻作迹象的事实,鲤鱼墩遗址是否可能正处 于由渔猎一采集型生业方式向农业型生业方式转变的时期? 近十年来,依据人类遗骸进行文化行为研究已成为国际考古学的热点,特别是骨骼 生物力学分析在其中扮演了重要的角色。这种方法是将长骨骨干视为中空的柱状体,依据

‌• 4 • 人 类 学 学 报 35 卷 物的活动范围，意味着古人捕杀动物难度的增加；另一方面，华南一带主要捕猎对象大熊猫- 剑齿象动物群，大部分在冰期后灭绝。这些变化迫使古人不得不寻求新的食物来源。一部 分开始从事种植和驯养业，全新世气候条件改善为农业的产生提供了良好的环境；另一部 分则将注意力转向水域。海平面变化是华南地区沿海环境演变的一个主要因素，特别是全 新世以来的海平面变化 [23]。末次冰期后，海平面迅速上升，华南沿海地区开始接受大规 模海侵。此期间海平面迅速上升期（10000~6500 BP），其中 7500 BP 时已达现今海平面； 高海平面时期（6500~4000 BP），海平面普遍高于现今 1.5~3.0m[24-25]。河水和海水相互交汇， 来自陆上和海洋的各种营养物质在浅海地区聚集，使得该区成为水生生物的良好栖息地， 为先民提供了丰富的贝类和鱼类来源，吸引先民进入该区从事捕捞和采集业，从而产生了 独特的华南沿海地区新石器贝丘文化。这种独特的贝丘文化主要是以采集、渔猎为主 [26]， 可能也兼营原始农业，如种植薯、芋等块茎类作物等 [11]。 鲤鱼墩遗址位于雷州半岛西海岸，地处海陆交接处，自然条件复杂，景观生态类型 颇多，包括陆生景观、海岸景观、沿岸浅海景观。雷州半岛由玄武岩丘陵和台地构成， 地表相对平坦，但地质灾害较为突出。古地理学研究表明，整个华南沿海地带史前时期 的气候与现在大致相似，甚至更加湿热，生物资源更为丰富。一方面，华南沿海地区在 6500~4000 BP之间，平均气温比现在要高，气候湿热，加上海侵的作用，海生生物格外繁盛， 贝类和鱼类资源丰富，十分有利于古人发展其水产捕捞业和采集业；另一方面，此时期沿 海从事捕捞业的先民能够在一个相对稳定的气候环境下生活 [27]，这有利于鲤鱼墩早期先 民发展起稳定的海产捕捞业及采集业。 考古资料显示，鲤鱼墩遗址第一期陶器的部分特征与邕宁顶蛳山遗址第二期的相似， 鲤鱼墩遗址第二期的年代应与顶蛳山遗址第三期的年代相当，而鲤鱼墩遗址第三、四期的 陶器特征则比较接近珠江三角洲商时期的 [2, 28]。植硅石分析显示，顶蛳山遗址第四期（年 代为 6,000BP 前后）出现数量可观的稻属植硅石，表明稻作农业已经进入顶蛳山人的生 活 [29]。鲤鱼墩遗址兽骨组成简单，鹿类占绝大多数，鱼脊椎骨数量也多。从水鹿和水牛 牙齿磨损程度来看，被杀者均为老年和幼年个体，青壮年个体极少 [2]，不像人工饲养的情 况下提供肉食的群体。鱼类品种较少，贝类品种丰富。研究者据此推测当时的社会经济是 以捕捞采集为主，辅以狩猎的综合经济 [2]。 生物考古学的研究结果表明，鲤鱼墩遗址史前人类的牙齿磨耗程度远远超过北方地 区的人群，龋齿率偏高，可能与华南地区渔猎－采集经济方式下的饮食结构有关 [30]。牙 釉质的微痕分析表明，鲤鱼墩遗址史前人类牙釉质表面的磨损和崩裂现象可能与经常使用 海洋性食物有关 [31]。鲤鱼墩遗址人骨的稳定同位素分析也显示，其先民主要以海生类作 为主要食物来源，陆生食物在人类的食物中只居次要地位 [32]。 依据上述古环境学和考古学信息，我们不禁思考这样一个问题，即鲤鱼墩遗址史前 人类是否如考古学研究所推测的那样，是营典型的渔猎－采集型生业方式？考虑到该遗址 与顶蛳山文化的联系以及顶蛳山遗址晚期出现稻作迹象的事实，鲤鱼墩遗址是否可能正处 于由渔猎－采集型生业方式向农业型生业方式转变的时期？ 近十年来，依据人类遗骸进行文化行为研究已成为国际考古学的热点，特别是骨骼 生物力学分析在其中扮演了重要的角色。这种方法是将长骨骨干视为中空的柱状体，依据

李法军:鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 生物力学的方法对其进行力的载荷分析。通过对特定横截面生物力学参数的计算和分析 就可以衡量个体骨骼的发育强度和活动特点3。这种方法可以更有效地对个体的生前行 为特点和活动强度进行评估,能够在很大程度上对生业方式和个体行为进行阐释。因 此,本文希望通过骨骼生物力学方法,对鲤鱼墩遗址史前人类的个体行为特点进行分析, 并尝试验证上述的推测。 2材料与方法 2.1鲤鱼墩遗址骨骼样本信息 本次研究所用人骨材料包括5例个体,现保存于中山大学人类进化与科技考古实验室。 有关人骨材料的具体信息见表 22骨骼的修复与pQCT图像的获取 本文所涉及的骨骼生物力学分析是基于骨骼特定横截面进行的,因此在分析前需要 进行骨骼特定横截面的提取。目前有两种主要的提取方式:一是使用精细硅橡胶印模材料, 是使用CT断层扫描仪。虽然这两种方法所获取的骨骼横截面差异较小,但CT断层 扫描仪所获取的横截面不仅数量多,而且更为精确,也能同时获取骨骼内部的信息。本文 使用了中山大学第一附属医院的日本东芝公司 Aquilion64CT断层扫描仪,对所选择的长 骨进行全部扫描(图2)。 为了节省扫描成本,在扫描时尽可能将样本置于同一扫描批次内,长骨骨干长轴尽 量与CT扫描仪床板长轴同向或互相垂直(如图2所示)。由于骨骼样本较为残破,为了 尽可能获得相关数据,应用Avzo公司的 Fire For Materials Science6.3软件以及Oix 软件,在三维环境下依据同个体对侧同名骨骼形态特征,在假设左右侧同名骨骼等长的前 提下,对残破的长骨进行了长度复原(图3)。 根据被扫描骨骼的实际轴向,选择 Fire For materials science6.3软件,将其调整至与 扫描轴向垂直位。调整的标准是:长骨远端首先被调整至扫描仪头侧(机架侧),其近侧 端被置于足侧。在被测长骨上添加一个与扫描轴向垂直相交的平面,然后在被测长骨上再 添加一个与此面垂直相交的平面,新添加的平面即保证了与扫描轴向平行。逐步调整长 骨,使其骨干长轴与第二个平面平行。此时,被测长骨的轴向己经由实际扫描轴向变为标 准扫描轴向。通过参数设置和软件计算,第一个平面将自动调整到所需位置,此平面即 表1本文所用样本的基本信息 Tab. I The basic information of specimens from the Liyudun site 墓葬号 Burial number性别Sex年龄Age骨骼样本Bone O3SL M3 男 40-45左侧胧骨,右侧胫骨 5160±100BP 03SL M6 左侧胧骨,左侧股骨和左侧胫骨 >5160±100BP 20左、右侧胧骨,左、右侧股骨及左、右侧胫骨第二期>5160±100BP 注:*性别和年龄信息引自文献[311。*所示“绝对年代”引自文献2],原文未提及是否为校正数值

4 期 李法军：鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 • 5 • 生物力学的方法对其进行力的载荷分析。通过对特定横截面生物力学参数的计算和分析， 就可以衡量个体骨骼的发育强度和活动特点 [33-35]。这种方法可以更有效地对个体的生前行 为特点和活动强度进行评估，能够在很大程度上对生业方式和个体行为进行阐释 [36-40]。因 此，本文希望通过骨骼生物力学方法，对鲤鱼墩遗址史前人类的个体行为特点进行分析， 并尝试验证上述的推测。 2 材料与方法 2.1 鲤鱼墩遗址骨骼样本信息 本次研究所用人骨材料包括5例个体，现保存于中山大学人类进化与科技考古实验室。 有关人骨材料的具体信息见表 1。 2.2 骨骼的修复与 pQCT 图像的获取 本文所涉及的骨骼生物力学分析是基于骨骼特定横截面进行的，因此在分析前需要 进行骨骼特定横截面的提取。目前有两种主要的提取方式：一是使用精细硅橡胶印模材料， 二是使用 CT 断层扫描仪。虽然这两种方法所获取的骨骼横截面差异较小 [41]，但 CT 断层 扫描仪所获取的横截面不仅数量多，而且更为精确，也能同时获取骨骼内部的信息。本文 使用了中山大学第一附属医院的日本东芝公司 Aquilion 64 CT 断层扫描仪，对所选择的长 骨进行全部扫描（图 2）。 为了节省扫描成本，在扫描时尽可能将样本置于同一扫描批次内，长骨骨干长轴尽 量与 CT 扫描仪床板长轴同向或互相垂直（如图 2 所示）。由于骨骼样本较为残破，为了 尽可能获得相关数据，应用 Avizo® 公司的 Fire For Materials Science 6.3 软件以及 OsiriX 软件，在三维环境下依据同个体对侧同名骨骼形态特征，在假设左右侧同名骨骼等长的前 提下，对残破的长骨进行了长度复原（图 3）。 根据被扫描骨骼的实际轴向，选择 Fire For Materials Science 6.3 软件，将其调整至与 扫描轴向垂直位。调整的标准是：长骨远端首先被调整至扫描仪头侧（机架侧），其近侧 端被置于足侧。在被测长骨上添加一个与扫描轴向垂直相交的平面，然后在被测长骨上再 添加一个与此面垂直相交的平面，新添加的平面即保证了与扫描轴向平行。逐步调整长 骨，使其骨干长轴与第二个平面平行。此时，被测长骨的轴向已经由实际扫描轴向变为标 准扫描轴向。通过参数设置和软件计算，第一个平面将自动调整到所需位置，此平面即 表 1 本文所用样本的基本信息 Tab.1 The basic information of specimens from the Liyudun site 墓葬号 Burial number 性别＊ Sex 年龄 Age 骨骼样本 Bone 文化期 Phase 14C date 年代＊＊ 03SL M3 男 40-45 左侧肱骨，右侧胫骨 第三期 5160±100BP 03SL M6 男 30± 左侧肱骨，左侧股骨和左侧胫骨 第二期 > 5160±100BP 03SL M7 女 20± 左、右侧肱骨，左、右侧股骨及左、右侧胫骨 第二期 > 5160±100BP 注：＊性别和年龄信息引自文献 [31]。＊＊所示 “ 绝对年代 ” 引自文献 [2]，原文未提及是否为校正数值

描轴向 图2鲤鱼墩遗址骨骼CT扫描样本 图3标本03sLM7左、右侧股骨的osri 的三维重建图 软件三维重建结果 Fig. 2 The 3D reconstruction by Ct scanning Fig. 3 The 3D reconstruction of 03SL M7 Femora by OsiriX for the Liyudun specimen (pQCT图设置: Window level为513, Window Width为1148 为长骨骨干的垂直切面。提取了肱骨35%位置和50%位置以及股骨和胫骨50%位置的外 围定量计算机断层扫描图像( peripheral Quantitative Computed Tomography,pQCT)(图 3)。应用 ImageJ软件(htt/ rsbweb. nih. gov/ij// download html)及其骨骼力学参数分析插 件 Bone plugin(htp/ bone. org/)进行相关骨骼生物力学参数的提取 2.3CSG参数的定量 骨骼生物力学参数中主要的参数为“截面几何( cross-sectional geometric,CSG)参数”, 包括骨干横截面总面积(TA)、横向截面惯性矩(l)、纵向截面惯性矩(l)、最大截 面惯性矩(Jx)、最小截面惯性矩(l)和极惯性矩(J)(图4) TA能反映骨干所受的压缩或拉伸力量,用以衡量骨骼粗壮程度以及拉伸强度,与 骨骼的抗压和抗拉应力密切相关。J和l分别用以衡量骨干某一位置内外向和前后 向的弯曲载荷,J和l则分别用以衡量最大和最小的弯曲载荷。J则反映了骨干抗扭 转载荷以及二次平均弯曲载荷的能力,它能够反应长骨骨干整体的机械载荷强度邸 J=lm+lm。/,和la/lm也分别反映了骨干前后向一内外向的弯曲强度和最大一最小弯 曲强度,而且二者具有明显的相关性聞。换句话说,二者所反映出来的骨骼抗弯曲载荷 的能力是较为一致的,而且Ja/mn较/更能有效地消除骨干横截面影像在量化时所产 生的定向误差,因此本文仅采用lm/m来进行相关分析。∥和lm/m也能够反映 出骨干截面的形态,比值越大,说明骨干截面形态越接近椭圆形;比值越接近1,越表明 骨干截面越趋向圆形

‌• 6 • 人 类 学 学 报 35 卷 为长骨骨干的垂直切面。提取了肱骨 35% 位置和 50% 位置以及股骨和胫骨 50% 位置的外 围定量计算机断层扫描图像（peripheral Quantitative Computed Tomography，pQCT）（图 3）。应用 ImageJ 软件（http://rsbweb.nih.gov/ij/download.html）及其骨骼力学参数分析插 件 BoneJ plugin（http://bonej.org/）[42] 进行相关骨骼生物力学参数的提取。 2.3 CSG 参数的定量 骨骼生物力学参数中主要的参数为“截面几何（cross-sectional geometric, CSG）参数”， 包括骨干横截面总面积（TA）、横向截面惯性矩（Iy）、纵向截面惯性矩（Ix）、最大截 面惯性矩（Imax）、最小截面惯性矩（Imin）和极惯性矩（J）（图 4）。 TA 能反映骨干所受的压缩或拉伸力量，用以衡量骨骼粗壮程度以及拉伸强度，与 骨骼的抗压和抗拉应力密切相关 [43-44]。Iy 和 Ix 分别用以衡量骨干某一位置内外向和前后 向的弯曲载荷，Imax 和 Imin 则分别用以衡量最大和最小的弯曲载荷。J 则反映了骨干抗扭 转载荷以及二次平均弯曲载荷的能力，它能够反应长骨骨干整体的机械载荷强度 [45-46]， J=Imax+Imin。Ix/Iy 和 Imax/Imin 也分别反映了骨干前后向－内外向的弯曲强度和最大－最小弯 曲强度，而且二者具有明显的相关性 [41]。换句话说，二者所反映出来的骨骼抗弯曲载荷 的能力是较为一致的，而且 Imax/Imin 较 Ix/Iy 更能有效地消除骨干横截面影像在量化时所产 生的定向误差 [47-48]，因此本文仅采用 Imax/Imin 来进行相关分析。Ix/Iy 和 Imax/Imin 也能够反映 出骨干截面的形态，比值越大，说明骨干截面形态越接近椭圆形；比值越接近 1，越表明 骨干截面越趋向圆形。 图 2 鲤鱼墩遗址骨骼 CT 扫描样本 的三维重建图 Fig.2 The 3D reconstruction by CT scanning for the Liyudun specimens 图 3 标本 03SL M7 左、右侧股骨的 OsiriX 软件三维重建结果 Fig.3 The 3D reconstruction of 03SL M7 Femora by OsiriX （pQCT 图设置：Window Level 为 513, Window Width 为 1148

李法军:鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 因为材料所限,本文只集中于该人群左 右侧对称性、性别间差异以及其行为模式的探 前 讨。为了了解这些个体的行为模式与现有资料 类型的拟合程度,本文还对其进行了“相对胫 骨硬度”( Relative tibial rigidity)的比较。“相 对胫骨硬度”可以被用来估计上、下肢粗壮度 分布的差异,较高的比值反映了较高的胫骨粗 壮度或较低的肱骨粗壮度。因个体间体重和身 高差异较大,该比值还避免了因身体大小差异 而需进行标准化时产生的难题。 相对胫骨硬度”的计算方法如下:应用 后 原始胫骨和肱骨中段极惯性矩计算。若两侧 骨干均可测,则胫骨相对极惯性矩可应用方图4主要截面几何参数示例(03SLM7左侧 程〖左胫骨廾右胫骨J2(左肱骨J右肱 股骨50%位置截面上面观) 骨J)2]计算获得;若仅一侧可用,则应用单 Fig 4 The main sectional geometric 侧进行计算(胫骨J肱骨J) parameters( the 50% upper view of the cross- sectional area of 03SL M7 left femur) 2.4cSG参数的标准化 以往研究指出,个体大小体重差异会对骨骼力学分析产生直接影响。为了消除这种 影响,应当对TA、Ja、lm和J进行标准化处理。较好的标准化参照值是体重和肢骨最 大长。体重可由股骨头垂直径或者髋骨最大宽估算。由于鲤鱼墩人骨未能保存较好 的髋骨,因此本文应用股骨头垂直径来进行体重估算,具体公式如下 a.体重(公斤)=2239×股骨头垂直径-3995 b.体重(公斤)=2.268×股骨头垂直径-365; 表2对比组基本信息 ab. 2 The basic information of control groups 对比组 Control例数样本 Specimen 骨骼样本 group n 南方古猿 股骨 能人 5 KNM-ER1481,1808, BOU VP2/5-, BOU VP1963%北京人1号两股骨 1OH62 直立人 尼安德特人 La Ferrassie I, La chaise, La Chapelle I',Fond- de- Foret-, Neanderthal肱骨,股骨 336. Spy 2636). Shanidar 5 晚期智人(化石)39 Skhul4,-s,7, Qafzeh8,9y-, Paviland1sCro- Magnon432,4323,肱骨,股骨 illendorfs6l Grotte des Enfants 46l Dolni Vestonici 13. 14. 166 Gough's Cave 3F H, Neussing I l, Obercassel 1-), Romanelli 1 L, Romito 3-L Veyrier 16, Wadi Hafa2,3,24,26,31,37, Jebel sahaba21,29,38,39,40,42, Afalou2,13,25 27,28EWad10259.10260.10263 全新世人类99江苏高资全新世智人TW101,TW1-024,石器时代晚期南非人16人*;原史安肱骨,股骨 达曼岛人15人;陕西南北朝时期个体1人;剑桥大学当代职业游泳运动员胫骨 15人*,职业长跑运动员15人,职业曲棍球运动员15人,对照组20人 黑猩猩 1现代样本 股骨 ★为本文原始数据

4 期 李法军：鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 • 7 • 以往研究指出，个体大小体重差异会对骨骼力学分析产生直接影响。为了消除这种 影响，应当对 TA、Imax、Imin 和 J 进行标准化处理。较好的标准化参照值是体重和肢骨最 大长 [43, 45]。体重可由股骨头垂直径或者髋骨最大宽估算。由于鲤鱼墩人骨未能保存较好 的髋骨，因此本文应用股骨头垂直径来进行体重估算 [49]，具体公式如下： a. 体重（公斤）=2.239× 股骨头垂直径 -39.9[50] ； b. 体重（公斤）=2.268× 股骨头垂直径 -36.5[51] ； 图 4 主要截面几何参数示例（03SL M7 左侧 股骨 50% 位置截面上面观） Fig. 4 The main sectional geometric parameters (the 50% upper view of the cross￾sectional area of 03SL M7 left femur) 表 2 对比组基本信息 Tab.2 The basic information of control groups 对比组 Control group 例数 （n） 样本 Specimen 骨骼样本 Bone 南方古猿 1 AL333-61[56]. 股骨 能人 1 OH 62[56]. 股骨 直立人 5 KNM-ER 1481, 1808[56]; BOU VP 2/15[56]; BOU VP 19/63[56]; 北京人 1 号 [56] 股骨 尼安德特人 9 La Ferrassie 1[46,56]; La Chaise[56]; La Chapelle 1[46,56]; Fond-de-Forêt[46]; Neanderthal 1[56]; Tabun 1[46], 3[46,56]; Spy 2[46,56]; Shanidar 5[56] 肱骨 , 股骨 , 胫骨 晚期智人（化石） 39 Skhūl 4[46], 5[46,56], 7[56]; Qafzeh 8, 9[46,56]; Paviland 1[46,56]; Cro-Magnon 4322, 4323[56]; Willendorf[56]; Grotte des Enfants 4[46]; Dolni Vestonici 13, 14, 16[46]; Gough’s Cave 1[46]; Neussing 1[46]; Obercassel 1[46]; Romanelli 1[46]; Romito 3[46]; Veyrier 1[46]; Wadi Halfa 2, 3, 24, 26, 31, 37[46]; Jebel Sahaba 21, 29, 38, 39, 40, 42[46]; Afalou 2, 13, 25, 27, 28[46]; El Wad 10259, 10260, 10263[46] 肱骨 , 股骨 , 胫骨 全新世人类 99 江苏高资全新世智人 TW1-01, TW1-02[44]; 石器时代晚期南非人 16 人＊ ; 原史安 达曼岛人 15 人＊ ; 陕西南北朝时期个体 1 人＊ ; 剑桥大学当代职业游泳运动员 15 人＊ , 职业长跑运动员 15 人＊ , 职业曲棍球运动员 15 人＊ , 对照组 20 人＊ 肱骨 , 股骨 , 胫骨 黑猩猩 1 现代样本 [56] 股骨 ＊ 为本文原始数据。 因为材料所限，本文只集中于该人群左 右侧对称性、性别间差异以及其行为模式的探 讨。为了了解这些个体的行为模式与现有资料 类型的拟合程度，本文还对其进行了 “ 相对胫 骨硬度”（Relative tibial rigidity）的比较[46]。“相 对胫骨硬度 ” 可以被用来估计上、下肢粗壮度 分布的差异，较高的比值反映了较高的胫骨粗 壮度或较低的肱骨粗壮度。因个体间体重和身 高差异较大，该比值还避免了因身体大小差异 而需进行标准化时产生的难题。 “ 相对胫骨硬度 ” 的计算方法如下：应用 原始胫骨和肱骨中段极惯性矩计算。若两侧 骨干均可测，则胫骨相对极惯性矩可应用方 程 [( 左胫骨 J+ 右胫骨 J)/2]/[( 左肱骨 J+ 右肱 骨 J)/2] 计算获得；若仅一侧可用，则应用单 侧进行计算 ( 胫骨 J/ 肱骨 J)。 2.4 CSG 参数的标准化

c.体重(公斤)=2.741×股骨头垂直径-549(男性公式);体重(公斤)=2426×股 骨头垂直径-35.1(女性公式)。 根据 Nikita等的相关研究,应用公式c计算所得的体重值应再乘以10%,然后用原 始值减去该乘积,所得值为最后的体重估计值。某个体的最终体重应为上述三种方法所得 数值的均值倒。 骨骼力学参数的具体标准化处理方法如下:TA标准化=TA体重:Im、Jm或J标准 化=各个参数/体重x肢骨最大长2)。 2.5长骨横截面形态比较和非对称性分析 对鲤鱼墩遗址个体以及其他不同进化阶段人类的股骨中部(50%)横截面形态进行比 较,以便考察他们在股骨中部横截面形态上的差异。因为本文重点考察的是骨骼生物力学 参数的差异,因此未对骨干“前后径/内外径”等比率进行比较和分析。本次研究也仅限 于对股骨中部总横截面形态的考察,没有进一步对内部的密质骨区横截面形态和髓腔横截 面形态进行比较。 应用“方向非对称性百分比”( Percentage directional asymmetries,%DA)来评估个体 左右侧上、下肢骨对称性和发育差异。具体公式为:%DA=(右侧值一左侧值(左右侧 均值)×100。若%DA为正值,表明某个体的右侧发育优势,反之为左侧发育优势际3 2.6对比组信息和统计学分析方法 本文所使用的对比组数据,除注明出处者外,均为原始数据,具体信息见表2。鉴于不 同群体样本量的差异、对比内容不同以及可获取的骨骼生物力学参数的不同,根据对比需要, 本文分别引用之。应用最小二乘回归法,获得全新世人群骨骼生物力学参数的相关一元回归 方程。对所获的一元回归方程中的斜率进行比较,以便考察这些人群相关参数分布趋势的差 异。统计学软件为 IBM SPSS" Statistics for Mac21.0版本和 Microsoft Excel for Mac2011 结果 本文获取的5个个体骨骼生物力学参数和%DA值的结果详见表3-6。鲤鱼墩遗址人 类长骨中部(50%)总横截面形态见图5,不同进化阶段人类股骨中部(50%)总横截面 形态见图6。 3.1鲤鱼墩遗址个体间的比较 3.1.1骨骼生物力学参数的比较 表3显示的是鲤鱼墩遗址个体肱骨生物力学基本信息。在可比较的两例个体中,女 性03SLM7左侧肱骨35%位置的横截面总面积稍大于男性03SLM6的,其左侧肱骨50% 位置的横截面总面积稍小于03SLM6的。03SLM7左侧肱骨35%位置的最大和最小截面 惯性矩均稍大于03SLM6的,而其左侧肱骨50%位置的最大和最小截面惯性矩稍大于或 等于03SLM6的。03SLM7左侧肱骨35%位置和50%位置的极惯性矩都稍大于03SLM6 的。总体而言,女性03SLM7在上述骨骼生物力学参数值上稍大于男性03SLM6的

‌• 8 • 人 类 学 学 报 35 卷 c. 体重（公斤）=2.741× 股骨头垂直径 -54.9（男性公式）；体重（公斤）=2.426× 股 骨头垂直径 -35.1（女性公式）[52]。 根据 Nikita 等的相关研究，应用公式 c 计算所得的体重值应再乘以 10%，然后用原 始值减去该乘积，所得值为最后的体重估计值。某个体的最终体重应为上述三种方法所得 数值的均值 [53]。 骨骼力学参数的具体标准化处理方法如下：TA 标准化 =TA/ 体重；Imax、Imin 或 J 标准 化 = 各个参数 /( 体重 × 肢骨最大长 2 ) [43]。 2.5 长骨横截面形态比较和非对称性分析 对鲤鱼墩遗址个体以及其他不同进化阶段人类的股骨中部（50%）横截面形态进行比 较，以便考察他们在股骨中部横截面形态上的差异。因为本文重点考察的是骨骼生物力学 参数的差异，因此未对骨干 “ 前后径／内外径 ” 等比率进行比较和分析。本次研究也仅限 于对股骨中部总横截面形态的考察，没有进一步对内部的密质骨区横截面形态和髓腔横截 面形态进行比较。 应用 “ 方向非对称性百分比 ”（Percentage directional asymmetries, %DA）来评估个体 左右侧上、下肢骨对称性和发育差异。具体公式为：%DA= ( 右侧值－左侧值 )/( 左右侧 均值 )×100。若 % DA 为正值，表明某个体的右侧发育优势，反之为左侧发育优势 [54-55]。 2.6 对比组信息和统计学分析方法 本文所使用的对比组数据，除注明出处者外，均为原始数据，具体信息见表 2。鉴于不 同群体样本量的差异、对比内容不同以及可获取的骨骼生物力学参数的不同，根据对比需要， 本文分别引用之。应用最小二乘回归法，获得全新世人群骨骼生物力学参数的相关一元回归 方程。对所获的一元回归方程中的斜率进行比较，以便考察这些人群相关参数分布趋势的差 异。统计学软件为 IBM® SPSS® Statistics for Mac 21.0 版本和 Microsoft® Excel® for Mac 2011。 3 结 果 本文获取的 5 个个体骨骼生物力学参数和 %DA 值的结果详见表 3-6。鲤鱼墩遗址人 类长骨中部（50%）总横截面形态见图 5，不同进化阶段人类股骨中部（50%）总横截面 形态见图 6。 3.1 鲤鱼墩遗址个体间的比较 3.1.1 骨骼生物力学参数的比较 表 3 显示的是鲤鱼墩遗址个体肱骨生物力学基本信息。在可比较的两例个体中，女 性 03SL M7 左侧肱骨 35% 位置的横截面总面积稍大于男性 03SL M6 的，其左侧肱骨 50% 位置的横截面总面积稍小于 03SL M6 的。03SL M7 左侧肱骨 35% 位置的最大和最小截面 惯性矩均稍大于 03SL M6 的，而其左侧肱骨 50% 位置的最大和最小截面惯性矩稍大于或 等于 03SL M6 的。03SL M7 左侧肱骨 35% 位置和 50% 位置的极惯性矩都稍大于 03SL M6 的。总体而言，女性 03SL M7 在上述骨骼生物力学参数值上稍大于男性 03SL M6 的

李法军:鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 表3鲤鱼墩遗址个体肱骨生物力学基本信息 Tab.3 The basie humerus biomechanical information of the Livudun individuals 大与最小截 Individual sex 惯性矩之比 mass(ke) Total area o ngth(mm) ction, TA ea,J 03LM63% 520 .6 0.879 03sLM6男09 000 2033.98 31741.93 3.0231.08 4417 03SLM女50%8100 8.75.2 65 注:03SLM7左侧肱骨最大长以其右侧肱骨最大长值为参照。为了便于阅读和直观比较,除“最大与最小截面惯性矩之比” 依据原始值计算外,表中其余各项生物力学参数值均为“标准化值”乘以1000所得结果,表4和表5同此 表4鲤鱼墩遗址个体股骨生物力学基本信息 ab. 4 The basic femur biomechanical information of the Liyudun individuals 别位置 别陵大长体重横截面总最大截面惯最小截面惯板惯性矩 大与最小截面惯 Individual 生矩 ax-min axes, Imas/ 03SL MS 709.20 19.680 7.428 1.41 1o. 10 Bs. 7099 03SL M7 03SL M7 8.759.08 311 15.095 48 注:除“最大与最小截面惯性矩之比”依据原始值计算外,表中各项生物力学参数值均为标准化值 表5鲤鱼墩遗址个体胫骨生物力学基本信息 Tab.5 The basic tibia biomechanical information of the Livudun individuals tion Side maximum bod 超碳面惯慢小截面惯性 性矩最大与最小截面 olar second惯性矩之比 ment of area, area, J 03sLM5侽 448 5.70.52 13953 O3SL MS 700l SL M 9697 401 SL M 41.50 7.643 注:除“最大与最小截面惯性矩之比”依据原始值计算外,表中各项生物力学参数值均为标准化值。“”表示的是根据骨 骼形态和骨性标志所确定的截面位置而获取的估计值

4 期 李法军：鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析 • 9 • 表 3 鲤鱼墩遗址个体肱骨生物力学基本信息 Tab.3 The basic humerus biomechanical information of the Liyudun individuals 个体 Individual 性别 Sex 位置 Location 侧别 Side 最大长 （mm） Maximum length (mm) 体重 Body mass (kg) 横截面总面 积 Total area of section, TA 最大截面惯性 矩 Principle moment of area, Imax 最小截面惯性 矩 Principle moment of area, Imin 极惯性矩 Polar second moment of area, J 最大与最小截 面惯性矩之比 Cross-sectional shape max–min axes, Imax/Imin 03SL M3 男 35% 左 291.02 － － － － － 1.40 03SL M3 男 50% 左 291.02 － － － － － 1.25 03SL M6 男 35% 左 326.00 52.03 3.67 6.230 4.650 10.879 1.34 03SL M6 男 50% 左 326.00 52.03 3.98 9.659 4.492 13.174 1.93 03SL M7 女 35% 左 281.00 48.75 3.76 6.761 6.262 13.023 1.08 03SL M7 女 35% 右 281.00 48.75 2.91 7.347 7.070 14.417 1.04 03SL M7 女 50% 左 281.00 48.75 3.76 9.659 5.382 15.040 1.79 03SL M7 女 50% 右 281.00 48.75 3.21 11.035 6.683 17.719 1.65 注：03SL M7 左侧肱骨最大长以其右侧肱骨最大长值为参照。为了便于阅读和直观比较，除“最大与最小截面惯性矩之比” 依据原始值计算外，表中其余各项生物力学参数值均为“标准化值”乘以 10000 所得结果，表 4 和表 5 同此 表 4 鲤鱼墩遗址个体股骨生物力学基本信息 Tab. 4 The basic femur biomechanical information of the Liyudun individuals 个体 Individual 性别 Sex 位置 Location 侧别 Side 最大长 （mm） Maximum length (mm) 体重 Body mass (kg) 横截面总 面积 Total area of section, TA 最大截面惯 性矩 Principle moment of area, Imax 最小截面惯 性矩 Principle moment of area, Imin 极惯性矩 Polar second moment of area, J 最大与最小截面惯 性矩之比 Cross-sectional shape max–min axes, Imax/ Imin 03SL M5 男 50% 左 461.00 55.70 9.20 27.748 19.680 47.428 1.41 03SL M5 男 50% 右 461.00 55.70 10.10 28.838 19.859 48.697 1.45 03SL M6 男 50% 左 434.24 52.03 9.15 27.099 14.404 41.503 1.88 03SL M7 女 50% 左 425.90 48.75 8.37 21.050 13.349 34.399 1.58 03SL M7 女 50% 右 425.90 48.75 9.08 22.311 15.095 37.406 1.48 注：除“最大与最小截面惯性矩之比”依据原始值计算外，表中各项生物力学参数值均为标准化值 表 5 鲤鱼墩遗址个体胫骨生物力学基本信息 Tab.5 The basic tibia biomechanical information of the Liyudun individuals 个体 Individual 性别 Sex 位置 Location 侧别 Side 最大长 Maximum length (mm) 体重 Body mass (kg) 横截面总面 积 Total area of section, TA 最大截面惯 性矩 Principle moment of area, Imax 最小截面惯性 矩 Principle moment of area, Imin 极惯性矩 Polar second moment of area, J 最大与最小截面 惯性矩之比 Cross-sectional shape max–min axes, Imax/Imin 03SL M3 男 50% 右 － － － － － － 3.09 ＊ 03SL M4 男 50% － － － － － － 2.18 ＊ 03SL M5 男 50% 左 383.24 55.70 8.52 36.127 13.953 50.080 2.59 03SL M5 男 50% 右 383.24 55.70 9.01 37.672 14.754 52.426 2.55 03SL M6 男 50% 左 369.18 52.03 6.30 19.697 8.704 28.401 2.26 03SL M7 女 50% 左 341.50 48.75 6.25 27.643 12.561 40.204 2.20 03SL M7 女 50% 右 346.20 48.75 6.99 25.646 11.580 37.226 2.21 注：除“最大与最小截面惯性矩之比”依据原始值计算外，表中各项生物力学参数值均为标准化值。“＊”表示的是根据骨 骼形态和骨性标志所确定的截面位置而获取的估计值

表6鲤鱼墩遗址个体方向非对称性百分比(%DA)值结果 Tab. 6 The percentage directional asymmetries (%DA)values of the Liyudun individuals 个体 Individual性别sex 截面总面积(TA)之%DA惯性矩()之%DA值 O3SL MS 03SL M7 25.57 03SL M7 O3SL M7 O3SL M7 就最大与最小截面惯性矩之比而言,有三个个体可供比较,即03SLM3、03SLM6和 03SLM7。依据表2可知,在两例男性个体中,03SLM3左侧肱骨35%位置的比值稍大于 03SLM6的,但03SLM3左侧肱骨50%位置的比值却明显小于03SLM6的。若三例个体 同考察,03SLM6左侧肱骨50%位置的比值最大,O3SLM7的居次,03SLM3的明显小 于另外两例个体的。 表4显示的是鲤鱼墩遗址个体股骨生物力学基本信息。在可比较的三例个体中,男性 03SLM5股骨50%位置的横截面总面积稍大于03SLM6的,而他们又明显大于03SLM7的 在最大和最小截面惯性矩以及极惯性矩的比较中也显示了近似的结果,只是03SLM7右侧 50%位置的最小截面惯性矩稍大于03SLM6的。总体而言,男性股骨50%位置的骨骼生 物力学参数明显大于女性03SLM7的。最大与最小截面惯性矩之比则显示了与上述不同的 结果,03SLM6的比值最大,03SLM7的居次,O3SLM5的最小。 表5显示的是鲤鱼墩遗址个体胫骨生物力学基本信息。在可比较的三例个体中 03SLM5胫骨50%位置的生物力学参数均明显大于其他两例个体的,03SLM7的居次 03SLM6的最小。在最大与最小截面惯性矩之比的比较中,有5例个体可供比较。总体而言, 男性的比值大于女性的比值,唯男性03SLM4的比值略小于女性03SLM7的。男性个体 中,03SLM3具有最大的比值,03SLM5的居次,03SLM6稍次,03SLM4的比值最小。 这表明男性个体间的胫骨在抗弯曲能力上有一定的差异。 3.1.2鲤鱼墩遗址人类肢骨左、右侧对称性比较 本次可供比较的样本仅有男性03SLM5和女性03SLM7(表6)。其中,03SLM5 仅股骨和胫骨参数可供计算和比较,03SLM7则有双侧的肱骨、股骨和胫骨参数可供计算 和比较。03SLM5无论是股骨还是胫骨,都表现出右侧优势。03SLM7个体上肢横截面总 面积的%DA值反映出来的是左侧优势,但极惯性矩的%DA值则反映出较为显著的右侧 优势:其下肢横截面总面积的%DA值反映岀来的是右侧优势,股骨极惯性矩的%DA值 也反映出显著的右侧优势,但胫骨极惯性矩的‰DA值则反映出较为显著的左侧优势 3.2股骨中部总横截面的比较 3.2.1鲤鱼墩遗址个体间的比较 从图5中显示的03SLM7左、右侧肱骨横截面总面积来看,左侧肱骨的稍大于右侧 的,总体上左侧肱骨的前后径略大于右侧的,但内外径相差较小。03SLM7的左侧肱骨

‌• 10 • 人 类 学 学 报 35 卷 就最大与最小截面惯性矩之比而言，有三个个体可供比较，即 03SL M3、03SL M6 和 03SL M7。依据表 2 可知，在两例男性个体中，03SL M3 左侧肱骨 35% 位置的比值稍大于 03SL M6 的，但 03SL M3 左侧肱骨 50% 位置的比值却明显小于 03SL M6 的。若三例个体 一同考察，03SL M6 左侧肱骨 50% 位置的比值最大，03SL M7 的居次，03SL M3 的明显小 于另外两例个体的。 表 4 显示的是鲤鱼墩遗址个体股骨生物力学基本信息。在可比较的三例个体中，男性 03SL M5股骨50%位置的横截面总面积稍大于03SL M6的，而他们又明显大于03SL M7的。 在最大和最小截面惯性矩以及极惯性矩的比较中也显示了近似的结果，只是 03SL M7 右侧 50% 位置的最小截面惯性矩稍大于 03SL M6 的。总体而言，男性股骨 50% 位置的骨骼生 物力学参数明显大于女性 03SL M7 的。最大与最小截面惯性矩之比则显示了与上述不同的 结果，03SL M6 的比值最大，03SL M7 的居次，03SL M5 的最小。 表 5 显示的是鲤鱼墩遗址个体胫骨生物力学基本信息。在可比较的三例个体中， 03SL M5 胫骨 50% 位置的生物力学参数均明显大于其他两例个体的，03SL M7 的居次， 03SL M6的最小。在最大与最小截面惯性矩之比的比较中，有5例个体可供比较。总体而言， 男性的比值大于女性的比值，唯男性 03SL M4 的比值略小于女性 03SL M7 的。男性个体 中，03SL M3 具有最大的比值，03SL M5 的居次，03SL M6 稍次，03SL M4 的比值最小。 这表明男性个体间的胫骨在抗弯曲能力上有一定的差异。 3.1.2 鲤鱼墩遗址人类肢骨左、右侧对称性比较 本次可供比较的样本仅有男性 03SL M5 和女性 03SL M7（表 6）。其中，03SL M5 仅股骨和胫骨参数可供计算和比较，03SL M7 则有双侧的肱骨、股骨和胫骨参数可供计算 和比较。03SL M5 无论是股骨还是胫骨，都表现出右侧优势。03SL M7 个体上肢横截面总 面积的 %DA 值反映出来的是左侧优势，但极惯性矩的 %DA 值则反映出较为显著的右侧 优势；其下肢横截面总面积的 %DA 值反映出来的是右侧优势，股骨极惯性矩的 %DA 值 也反映出显著的右侧优势，但胫骨极惯性矩的 %DA 值则反映出较为显著的左侧优势。 3.2 股骨中部总横截面的比较 3.2.1 鲤鱼墩遗址个体间的比较 从图 5 中显示的 03SL M7 左、右侧肱骨横截面总面积来看，左侧肱骨的稍大于右侧 的，总体上左侧肱骨的前后径略大于右侧的，但内外径相差较小。03SL M7 的左侧肱骨 表 6 鲤鱼墩遗址个体方向非对称性百分比（%DA）值结果 Tab.6 The percentage directional asymmetries (%DA) values of the Liyudun individuals 个体 Individual 性别 Sex 位置 Location 骨骼 Bone 横截面总面积（TA）之 %DA 值 %DA of TA 极惯性矩（J）之 %DA 值 %DA of J 03SL M5 男 50% 股骨 9.34 2.64 03SL M5 男 50% 胫骨 5.61 4.68 03SL M7 女 35% 肱骨 -25.57 10.16 03SL M7 女 50% 肱骨 -19.88 16.35 03SL M7 女 50% 股骨 8.18 8.37 03SL M7 女 50% 胫骨 11.15 -4.96