隨棗走廊出土的淀粉粒的特征與鑒定

淀粉粒受熱膨脹和物質膨脹作物是人類社會生存和發展的重要支柱。不同植物的淀粉粒在形態、類型、大小、層紋和臍點等方面有不同的特征,根據淀粉粒的形態特征可以進行植物種屬的鑒定。這樣,分析人工制品上的農作物殘留特別是淀粉粒,有可能獲得古代人類生存活動的相關信息。對出土器物和遺址內沉積物所殘留的淀粉粒進行分析,根據其分類學特征,至少可獲得五個方面的信息,即器物功能、生存模式、植物利用、食物加工和氣候環境等淀粉粒由直鏈淀粉和支鏈淀粉通過氫鍵鏈接而成。在正交偏光顯微鏡下,它將呈現消光十字。淀粉粒一旦受熱膨脹,其消光十字會部分或者完全丟失。當淀粉粒完全失去消光十字特性后,將無法在正交偏光顯微鏡下準確地加以鑒定。而剛果紅可以對受到破壞的淀粉粒進行染色,根據其受到破壞(這里所謂的破壞主要緣自物理加工或烹煮加熱等)的方式和程度的不同,在正交偏光顯微鏡下將呈現不同的特征,即未被破壞的淀粉粒不染色;由物理加工導致的破壞程度較淺時,在透射光下,染色后的淀粉粒呈淡紅色,而在正交偏光下仍保留消光十字;由物理加工或部分糊化導致的破壞程度較深時,在透射光下,染色后的淀粉粒呈較深紅色,而在正交偏光下,尚保留有修正的消光十字;完全糊化時,在透射光下,染色后的淀粉粒呈深紅色,而在正交偏光下,將失去消光十字,常有明亮的金色或者橙紅色光亮雕龍碑遺址位于湖北省北部隨棗走廊地區,距今5000年左右,出土了大量的石器和陶器,并發現了以稻和粟為主的農業遺存。由于它位于南北文化的交匯地帶,因而對研究當時的南北文化交流有著十分重要的意義一、樣本和實驗(一)樣品總結從該遺址出土的新石器時代器物中選取石杵、石磨盤各2件,其他遺址中罕見的陶研磨棒2件,以及同一刻槽盆的殘片3塊(表一)。(二)樣品提取1.殘留液的提取和石墨印刷sem樣品的提取主要參照詹納·拉姆(JennaLamb)等再將石器超聲清洗5分鐘;然后,將溶液轉移至離心管中,以每分鐘1000轉的速率離心5分鐘;吸出上部浮液,再離心5分鐘,直至僅有少量物質殘留;最終的沉淀轉移至載玻片上,并使其自然陰干。對陰干后的載玻片加蓋片,并在蓋片的四角涂少量加拿大樹脂,使其固定;將40微升的剛果紅溶液(1毫克/毫升,PH值為7)滴到蓋片邊緣,靜置15分鐘;將20微升的1摩爾氯化鈉溶液滴到蓋片的邊緣,同時在蓋片的另一邊放置一張濾紙,引導氯化鈉溶液穿過整個殘留物部分,以清除剛果紅溶液和多余的染色;用加拿大樹脂密封蓋片的邊緣;在光學顯微鏡下進行觀察。2.剩余淀粉粒提取樣品的提取程序主要參照霍爾科斯(M.Horrocks)等3.剛果紅染色選取小米作為模擬實驗的樣品,對其分別進行了研磨和烹煮處理,將其和自然狀態的小米一起,制載片,進行剛果紅染色(步驟同石器殘留淀粉粒),在光學顯微鏡下進行觀察。觀察的結果和詹納·拉姆(JennaLamb)等的結論基本一致。4.剛果紅染色及光學顯微鏡觀察為了判斷實驗室中進行的淀粉粒提取過程是否存在污染,將未加任何樣品的蒸餾水按照上面石器、陶器殘留淀粉粒的提取程序處理,制出空白載片,進行剛果紅染色,并在光學顯微鏡下進行觀察。從觀察結果來看實驗室處理未帶來污染。二、檢測物的功能上述樣品雖然在出土后均經過清洗,且器物埋藏環境的土壤已無法獲取,但本文主要利用剛果紅染色法判斷器物殘留淀粉粒的狀態,并不進行淀粉粒含量的定量分析和其種屬的定性分析,因而對分析結果影響不大。觀察表明,在分析的每件器物上均發現有殘留的淀粉粒(見表一)。分析的器物中,除1件石杵(T2216(2)B∶1)外,其他均發現有著色的淀粉粒并在正交偏光下仍保留有消光十字(圖一至圖五)。根據詹納·拉姆(JennaLamb)等的研究刻槽盆曾被稱為擂缽,對其功能的討論主要有兩種觀點:一種認為是澄濾器,先在其內釀酒,待發酵后再把酒過濾出來;另一種認為是研磨器。宋兆麟先生結合民族學資料研究后指出,史前時期,它主要用于加工富含淀粉的芋薯類植物陶制研磨棒比較罕見,其用途也不清楚。在分析的2件樣品上均發現有加工過和未受破壞的淀粉粒,這表明它是一種植物加工工具。同時,相比刻槽盆上殘留的完整淀粉粒,陶研磨棒上的淀粉粒粒徑明顯較大,這說明兩種器物加工的應是不同的植物。由于分析的陶研磨棒和刻槽盆來自不同的遺跡,二者應不是配套器物,因此加工植物不同也很正常。但這表明淀粉粒的粒徑分析可用于判斷植物加工工具是否為配套工具。殘留淀粉粒的檢測通過對雕龍碑遺址出土的石杵、磨盤、研磨棒以及陶刻槽盆等器物進行的殘留淀粉粒提取,并用剛果紅染色法分析淀粉粒的加工狀態,可以得到以下結論。1.大多數器物上均發現有加工過的淀粉粒,表明對應器物應為植物加工工具。2.通過對刻槽盆殘片殘留淀粉粒的分析表明,其為一種研磨器。它曾加工或裝盛烹煮過植物,說明該刻槽盆的使用具有多樣性。3.在比較罕見的陶研磨棒上發現有加工過的和