为了理解和解释过去的人类行为，考古学家需要全面了解某个地点过去的自然环境和区域气候。 重建环境和气候使考古学家能够识别人类与之共享景观的动植物，并研究当时人类如何适应现有资源。 本章回顾了考古学家利用数据重建场地被占用时的环境和气候，并根据该遗址居住者可以获得的动植物（植物）和动物（动物）来识别食物资源的几种方法。
沉积学分析过去沉积物在某个地点的沉积情况，是考古学家用来分析过去环境和气候的工具之一。 沉积物的大小和形状以及它们所含材料的质地、大小和形状都为考古学家提供了有关沉积物如何最终到达特定位置的线索。 例如，体积相对较小的有光泽的圆形沉积物在沉积之前可能会被水带走很长一段距离。 另一方面，散落的岩石和其他各种大小和形状的碎片表明冰川会运输。
在植物群方面，年轮可以提供有关气候区域变化的有用信息，特别是在当时的降雨量方面。 对于许多类型的树木来说，树干横截面上的每个环表示一年的生长，在异常潮湿的年份里环最宽，在严重干旱年份最薄。 个别树种对气候条件的反应不同，因此提供的数据略有不同。 受过树木年代学培训的考古学家可以 “读取” 树木年轮数据，并获得有关年轮形成时存在的气候的信息，包括气候随时间推移的变化。
其他大型植物遗骸，称为大型植物药物，也可用于重建环境。 考古学家可以从沉积物中的种子和果实留下的印记以及火坑中燃烧木材留下的木炭中识别出植物物种，即使它们已不存在。 重建环境有助于确定在某个地点发现的植物是该地区的原生植物还是可能来自其他地区和环境，这表明了旅行和/或贸易关系。 通过研究大型植物学遗迹与其他人工制品之间的关联，我们可以获得有关人类过去如何使用这些植物的信息。
小型微植物学遗迹包括花粉颗粒（微观）以及小型种子和植物结构等物品。 它们通常在考古遗址中很丰富，但并不总是得到研究，因为收集需要精细的筛选技术，例如水浮法。 孢粉学是指对花粉颗粒的研究，自二十世纪初以来，花粉颗粒一直是考古学不可或缺的一部分。 它们的大小、形状和结构可用于识别产生谷物的植物属。 像所有有机物一样，花粉颗粒最好保存在洞穴等干燥环境和厌氧条件下，例如泥炭沼泽中的厌氧条件。
花粉是使用类似于螺旋钻探针的工具收集的。 考古学家提取土壤和沉积物的垂直长核心，并在显微镜下仔细检查岩心部分，以观察和识别花粉。 有时需要更复杂的化学过程才能从基质中去除花粉颗粒。 在这种情况下，任务将移交给孢粉学家。 一旦谷物可见，样本中的每种花粉都会被识别出来（通常仅在属层面）并进行计数。 结果可以以图形方式呈现，以显示该地点存在的植物物种在一段时间内或其占领期间是如何变化的。
Phytoliths 是另一种微植物学遗迹。 它们是来自植物细胞的微小二氧化硅（二氧化硅也构成沙子），可以在植物的所有其他部分（包括花粉）分解后存活很长时间。 植物会大量产生这些颗粒，植物石通常存在于炉膛残余物、灰层中、曾经含有植物的陶器中，以及楔入动物牙齿的缝隙中。 在许多情况下，Phytoliths 可以在属和物种层面上识别植物，并用于确认从核心样本中测定的花粉序列。
硅@@ 藻是一种植物微化石，由水中发现的单细胞藻类组成，这些藻类具有二氧化硅细胞壁，而不是植物中的纤维素细胞壁。 因此，像植物石一样，硅藻在纤维素植物分解后存活很长时间。 硅藻已经研究了200多年，已经鉴定和分类了许多品种，每个品种都有独特的结构。 它们定义明确的形状使考古学家能够识别在现场发现的特定硅藻，而存在的硅藻组合可用于回答有关它们形成的水的盐度（盐）、碱度（碱）和营养含量的问题。
当考古学家研究某个地点的动物（动物群）遗骸时，他们特别感兴趣的是这些动物是如何被捕到那里的，无论它们是由居住者饲养的，还是野生的，自然存在于现场，还是由居住者或捕食者带到那里的。 通常，在重建环境时，大型动物遗骸（大型动物群）对考古学家的用处不如小动物遗骸（微型动物）。 鹿、水牛和野猪等动物经常占据大片领土，这些地域会随着环境的变化而变化。 啮齿动物、蝙蝠和其他杀虫动物等小动物往往与洞穴和沼泽等局部地理特征有关。 但是，挖掘动物是一项挑战，因为在某个地点发现的遗骸可能代表该地点被占领时存在的动物或数百或数千年后挖到该地点的动物。
另一个可用于重建环境的微型动物遗骸的例子是猫头鹰颗粒，你可能在学校里解剖过这种东西。 颗粒是猫头鹰膳食中反流的残留物，由它们无法消化的骨头、牙齿、爪子和毛皮组成。 猫头鹰在狩猎时不会走太远，因此它们的颗粒提供了当时在短短几公里半径范围内可用的微型动物的快照。
鸟类、陆地和海洋软体动物（蜗牛）的残骸也是气候变化和当地环境的良好指标。 这两个物种通常都保存得相当完好，存在的特定物种反映了当地的气候。 例如，在年平均温度以及淡水和盐水的存在或缺乏方面，鸟类所处的气候类型不同。 考古学家将现代软体动物物种及其偏爱的栖息地与过去各种海洋软体动物百分比的变化进行了比较，以揭示有关沿海微气候变化的有趣信息，这些变化决定了海岸是岩石还是沙质的。
无论考古学家在重建过去的景观时研究什么类型的动物物种，重要的是不要依赖单一的物种指标。 例如，仅以陆地软体动物的碳酸钙为基础进行重建，可能会遗漏现场其他动物遗骸所代表的重要细节。
除了气候和自然环境外，考古学家还使用动植物遗骸重建了占据遗址的人的饮食习惯。 重要的是要意识到膳食和饮食之间有很大的区别。 一顿饭是一项单一活动，比如你昨晚的晚餐。 从考古学的角度来看，在某个地点重建单个事件几乎是不可能的。 此类信息通常来自对粪便、胃内容物和书面记录的分析。 另一方面，饮食是长期的消费模式，代表了定期食用的食物类型。 许多证据都被用来重建文化的饮食。 动物考古学是对动物骨骼的研究，paleoethnobotany 是对植物过去用途的研究。 但是，如前所述，考古学家必须了解该遗址的保护及其传染学（研究埋葬或沉积后考古遗迹会发生什么），才能确定有关考古材料是被带到现场并被人类消耗的，还是在遗址中受伤以另一种方式进行考古记录。
在尝试使用大型植物学遗骸重建饮食时，考古学家需要大量的样本。 人们无法从一个桃子坑或一种葡萄籽的存在中得出任何关于饮食的结论；事实上，从如此少的证据来看，还不清楚水果是否被食用，更不用说它是否是人类饮食的常规组成部分了。 在使用花粉数据时，考古学家必须收集至少100克的物种花粉，然后才能清楚地确定该植物在饮食中的重要性。
无论回收了什么类型的植物残留物，重要的是要按重量和数量对残留物进行量化，并按丰度以图形方式排列它们，就像重建过去景观时呈现孢粉学花粉数据一样。 植物残留物既要称重，又要计数，因为无论哪种方法单独使用哪种方法都会比其他类型的植物更受青睐。
重要的是，不仅要为狩猎采集者和其他史前群体重建饮食，还要为最近的农业群体重建饮食。 对蛋白质、脂肪酸和DNA等化学残留物的分析可用于对农业环境中的植物进行简单鉴定。 例如，在用于收获小麦的石镰刀（phytoliths）等文物上发现的残留物可以证实居住者从事收获活动。 研究野生物种驯化过程在考古学中也很重要。 有时候，从考古学上很容易看出从野生到家养的过渡，例如植物结构的形态变化（例如，我们今天所知道的从玉米到玉米棒的过渡是显而易见的）。
在分析动物遗骸在人们饮食中的作用时，考古学家必须考虑几个因素。 一是动物最终到达现场的方式。 另一个重要的考虑因素是动物是否被吃掉或用于其他目的，例如提供牛奶或鹿角、角和皮作为工具和衣服。 为了确定动物是否被用作食物，考古学家在骨头上寻找痕迹，这些痕迹表明人类用工具从骨头上刮掉肉或割掉骨头，而捕食者则在咬尸体并被植物蚀刻骨头的痕迹。 扫描电子显微镜可以检查骨头是否有微小的磨损迹象。 人造工具通常会留下 V 形的痕迹，而咬食肉动物会留下更圆润的痕迹。
在试图弄清考古现场的动物遗骸时，会先收集一些基本数据并将其制成表格，然后再对其进行更彻底的检查。 如果可能的话，第一步通常是识别物种。 然后，对遗骸进行量化，以确定有多少块骨头以及遗骸可能代表的个体数量。 骨块的原始数量是已识别标本的数量（NISP）。 比如说，十二只来自古代牛的股骨。 最小个体数（MNI）说明了标本数量可以代表多少个体动物。 以牛身上的十二只股骨为例。 如果四个标本是右股骨，八个是左股骨，那么 MNI（最小数量）为四个，因为每头母牛只有一个右股骨。 考古学家还计算了单个标本提供的肉重，该重量因动物的年龄和性别及其死亡季节而异。
在收集了有关现场骨头的基本定量数据之后，考古学家研究了遗骸的其他方面，例如动物的性别和可能的年龄，这可以为这些动物是野生还是驯养提供线索。 从骨骼中确定动物年龄和性别的方法与用于人体骨骼的方法相似。 像人类一样，雄性和雌性动物有不同的骨盆结构。 考古学家还研究牙齿、角和鹿角，因为雌鹿种类没有鹿角，雄性食肉动物的犬牙通常较大。 他们还检查了牙齿的喷发和磨损程度，以及股骨等长骨的发育情况，这表明了动物的年龄。 季节性（动物死亡时）是根据动物的特征来估算的，例如仅在某些季节才出现的鹿角的出生和脱落。 迁徙模式也可用于确定一年中许多种类的哺乳动物和鸟类死亡的时间。
对考古学家来说，最后一个重要特征是这些动物是驯养的还是野生的。 与植物一样，动物的许多物理特性会随着驯化而发生变化。 一般来说，随着动物被驯养，它们往往会变小，饮食的变化可以反映在它们的牙齿上。 一些农用工具，例如犁和轭的存在表明这些动物被用来耕种土地。 最后，动物骨骼上明显的一些畸形和疾病也指向驯养；例如，骨关节炎通常存在于用于耕作和运输的动物的下肢。
最后，为了真正了解一个地点的人类居住者吃了什么，考古学家检查并分析了他们的牙齿。 食物中的磨蚀性颗粒会在牙釉质上留下条纹，条纹的方向和长度与现场居住者及其食物制备和烹饪过程直接相关。 食物中的磨蚀性颗粒也会导致蛀牙。 例如，加利福尼亚原住民经常吃橡子粉，这是一种非常坚韧的食物，会在牙齿上留下痕迹并加速蛀牙，这使他们与其他不食用橡子的原住民区分开来。 大量蛀牙和脱落也可能表明饮食以淀粉和含糖食物和碳水化合物为主，这些食物本来是食用的，因为它们是最丰富的食物来源。 近年来，对牙齿和人体骨骼中发现的同位素标志物的分析扩大了我们对过去人们长期饮食模式的了解，包括他们是主要依靠陆地还是海洋资源作为食物。 此外，同位素标记物可以识别饮食的重大变化，据了解，这种变化通常是在人们搬到新地点时发生的。
你应该知道的条款
- 饮食
- 硅藻
- 宏观植物学
- 大型动物
- 膳食
- 肉的重量
- 微植物学
- 微型动物
- 最低人数 (MNI)
- 已识别标本数量 (NISP)
- 猫头鹰颗粒
- paleoethnobotany
- 孢粉学
- phytoliths
- 沉积学
- 动物考古学
学习问题
- 假设你有一个考古遗址，里面有树懒骨头的遗迹。 组合中有 6 个指骨（脚趾骨）、5 个完整的头骨、10 个股骨和 55 个椎骨。 计算该地点树懒的 MNI 和 NISP。
- phytoliths 和硅藻能告诉考古学家关于过去环境的什么？
- 膳食和饮食有什么区别？ 举个例子。
- 哪些与动植物有关的具体考古证据可以为考古学家提供该遗址被农业学家占领的线索？
- 在重建过去的环境时，为什么大型动物没有微型动物那么有用？
