从头骨非测量特征看青海李家山卡约文化居民的种族类型

张君（中国社会科学院考古研究所考古科技实验研究中心）

头骨非测量特征也称为小变异（Minor skeletal variants）或不连续形态特征（Discontinuous morphological traits）。它作为体质人类学研究的一个组成部分一直为人类学家所重视。因为这类性状同样受到遗传基因控制并且其出现频率在世界各人类群体或地区有所不同，因此根据非测量特征分析人群间的亲缘关系具有重要意义。这方面的研究[1]取得一些成绩后，吸引了更多人类学者的目光。[2]最近几年，日本学者为探讨日本古代和现代人群的演变及其亲缘性，针对头骨非测量特征做了大量的研究工作。[3]国内头骨非测量特征的研究基本尚未开展，有人做过尝试，[4]但只统计了仅两项小变异特征的百分比，没有采用生物学距离的方法进行比较分析。本文首次尝试根据生物学距离，利用聚类分析和主坐标分析的方法，通过对10项头骨非测量特征的研究来探讨青海李家山古代居民与周边人群的种族亲缘关系。

1 材料和方法

本文材料的小变异调查来自青海李家山卡约文化墓地的24个头骨。[5]对比材料有亚洲爱斯基摩人（Asia Eskimo，因纽特人）、楚科奇人（Chukchi）、埃科文人（Ekven）、中国北方人（Northern Chinese）、埃文克人（Evenki）、布里亚特人（Buryat）、蒙古人（Mongolian）和日本人（Japanese）。10项头骨非测量特征包括额中缝（Metopism）、外额沟（Supraorbital nerve groove）、眶上孔（Supraorbital foramen）、人字点骨（Ossicle at the lambda）、星点骨（Asterionic bone）、顶切迹骨（Parietal notch bone）、髁突前结节（Precondylar tubercle）、成对舌下管（Hypoglossal canal bridging）、翼棘孔（Pterygo-spinous foramen）和舌骨线桥（Mylohyoid bridging）。以上特征的观察标准参考百百幸雄（Yukio dodo）[6]和奥森伯格（Ossenberg）[7]的介绍。其中，额中缝以超过前额的1/2长度计数，眶上孔的计数包括额孔在内，若两孔同时出现，只计算出现一次。[8]

特征出现率以男女性个体合二为一计算，以公式表示为：P＝RL＋RO＋OL/N1＋N2，其中，RL代表两侧同时出现， RO、OL分别为只出现于右侧或左侧，N1、N2分别代表男女性的例数。

文中采用的生物学距离是由史密斯（C. A. B. Smith）确定的“平均差异度”（Mean measure of divergence，简称MMD）。具体公式为：

其中，P为每个特征出现率，N1、N2是观察样本的例数，当P=0时，以1/4N代替（Bartlett’s adjustment）。

这种统计方法与国内常用的欧氏距离系数的主要差别在于欧氏距离系数用于计算由定量数据（如颅骨测量值）代表的人群间的亲缘关系，而MMD适合于由测量性状的频率数据来计算群体之间的生物学距离。

本文采用的聚类分析（Cluster analysis）和主坐标分析（Principal coordinate analysis）都是在MMD基础上进行的，聚类分析中以两样本间的最小MMD先聚。主坐标分析是一种处理定性数据的方法，即事先给定样本间距离，然后找出一个坐标系并赋予每个样本一组主坐标值，从而达到在主坐标系所决定的空间中排列样本的目的。每个主坐标轴同时代表一个“综合变量”。本文具体做法是选用MMD距离，以MMD的对称矩阵，做出另外一个矩阵A，然后计算A矩阵的特征根和特征向量，并得到变量对主坐标的贡献率。各样本在主坐标上的得分是由各特征根的平方根乘以相应的各特征向量的分量得出的，最后根据各样本的主坐标得分绘出样本主坐标排列图，由图可以较直观地看出样本间的相互关系。

2 与对比组的比较结果

图1 聚类图

李家山组的17项头骨非测量特征在男、女两性上的出现率列于表1。考虑到各对比组对比项目的统一，选择了其中10项在对比组中进行比较。10项非测量特征在9个人群的出现率见表2。

10项非测量特征计算的9个群体间的史密斯距离（MMD）列于表3，在此基础上的聚类结果见图1。

图2 第一、第二主坐标二维平面示意图

图3 第一、第三主坐标二维平面示意图

图中的各组群可分三个类群：第一类群包括楚科奇、亚洲爱斯基摩，基本代表了所谓的北极蒙古人种类型，从MMD看，埃科文也应包括于这个类型中；第二个聚类群有蒙古、中国北方人、日本、埃文克和布里亚特，他们分布在亚洲的东北部地区，代表了东亚和具有北方蒙古人种特点的所谓北亚类型；李家山作为独立一组最后参与聚类，显示了它的比较特殊的地位。

在MMD基础上实现了主坐标分析结果（图2、3）。

第一和第二主坐标平面示图中（图2）两个坐标轴上的贡献率分别是43.5%和34.4%。图中各组群的关系与聚类图的结果相似，李家山与其余组的位置相对疏远，而第一和第三主坐标形成的（图3）结果是李家山组缩小了与中国北方人、日本、蒙古等东、北方人群的距离，表现出与他们相对接近的关系，图中第三主坐标轴的贡献率为18.3%。

表1 李家山组的17项头骨非测量特征

续表

注：RL两侧同时出现，RO仅右侧出现，OL仅左侧出现，OO两侧缺失。

P＝0时以1/4N代替（bartlett’s adjustment）

表2 10项头骨非测量特征在9个人群中的比较

表3 9个对比组间的MMD值

3 讨论

李家山组的形态学特征和种族类型已经从头骨非测量特征的角度进行了研究。[9]其研究结果表明，李家山卡约文化居民与藏族东部类型（藏族B型）具有密切的形态关系，同时与古代东亚、现代东北亚（北极）以及北亚类群都有不同程度的接近，但又很难把它归入某一种类型中去。也就是说，它的体质特点不是特别明确，在亚洲蒙古人种系统中可能占有比较特殊的位置。从本文的头骨非测量特征的分析结果看，李家山组同样显示了这种特殊性。不过，比较而言，李家山组似乎与埃文克、蒙古、中国北方人、日本及布里亚特等东、北方人群存在相对接近关系，主坐标分析结果（图3）使这种关系似乎显得明朗化，那么，这种接近关系能否说明李家山居民与北方人群存在直接的血缘关系，还缺乏足够的证据。过去，有学者对青海新石器时代人进行了研究，如民和阳山[10]及柳湾人骨[11]等，他们的形态类型和李家山有些不同，他们与东亚蒙古人种类型十分接近，而李家山居民的体质类型似乎保留了原始蒙古人种的综合特征。由此看来，青海李家山居民与时代早的青海新石器时代居民在体质类型上可能不具有一脉相承的关系，他们之间的关系从头骨非测量特征方面还未得到验证。那么，青海地区在新石器时代是否已经存在类似李家山人群这样的形态类型人，目前还没有资料证实。类似李家山居民样的体质类型在新疆焉不拉克古墓中也有发现。[12]从目前的资料看，这种不十分分化的形态特征的形成可能是他们生活在相对隔离的状态而产生的“遗传漂变”的结果，也就是说，长期的地域分隔和由此引发的自动遗传过程对于较小种群，特别是原始落后的边远地区、岛屿世界、交通不便的山区、沙漠或人烟稀少的沿海地区种群的形成起着重要的作用。关于这种类型人群更为清楚的来源和分布，需要今后对西北地区更多的古人类材料进行研究后再得出结论。

2001年5月

参考文献

[1] Brothwell D. R. The Use of Non-metrical Characters of the Skull in Differentiating Populations[J]. Ber. Dt. Ges. Anthrop., 1985(6): 103-109; Yamaguchi B. A Comparative Osteological Study of the Ainu and the Australian Aborigines. Australian Inst. Aboriginal Studies (Human Biology Series, 2), Canberra 1967; Kellock W. L. and Parsons P. A. Variation of Minor Nonmetrical Cranial Vari-antsin in Australian Aborigines[J]. Am. J. Phys. Anthrop., 1970, 32: 409-422; Pietruewsky M. Application of Distance Statistics to Anthroposcopic Data and a Comparison of Results with Those Obtained by Using Discrete Traits of the skull[J]. Archacology and Physical Anthropology in Oceania, 1971(6): 21-33.

[2] Hertzog K. P. Associations between Discontinuous Cranial Traits[J]. Am. J. Phys, Anthrop., 1968, 29: 397-404; Ossenberg N. S. The Influence of Artificial Cranial Deformation on Discontiuous Morphological Traits[J]. Am. J. Phys. Anthrop, 1970, 33: 357-372.

[3] Dodo Y. Nonmetrical Cranial Traits in the Hokkaido Ainu and the Northern Japanese of Recent Times[J]. J. of Anthrop. Soc. Nippon, 1974, 82: 31-51; Yamaguchi B. The Incidence of Minor Nonmetric Cranial Variants in the Protohistoric Human Remains from Eastern Japan.Bull Natn[J]. Sci. Mus., Tokyo, Ser. D, 1985: 11; Ishida H. and Kida M. An Anthropological Investigation of the Sakhalin Ainu With Special Reference to Nonmetric Cranial Traits[J]. J. Anthrop. Soc. Nippon 1985, 98: 403-409.

[4] 韩康信，松下孝幸. 山东临淄周—汉代人骨体质特征研究及与西日本弥生时代人骨比较概报[J]. 考古，1997（4）.

[5] 张君. 青海李家山卡约文化墓地人骨种系研究[J]. 考古学报，1993（3）.

[6] Dodo Y. Nonmetrical Cranial Traits in the Hokkaido Ainu and the Northern Japanese of Recent Times[J]. J of Anthrop Soc Nippon, 1974, 82: 31-51; Dodo Y. A Population Study of the Jugjuar Foramen Bridging of the Human Cramum[J]. Am J. Phys Anthropol, 1986, 69: 15-19.

[7] Ossenberg N. S. Discontin Uous Morphological Variation in the Human Cranium. PhD. Thesis of University of Toronto, Toronto. 1969.

[8] 韩康信，松下孝幸. 山东临淄周—汉代人骨体质特征研究及与西日本弥生时代人骨比较概报[J]. 考古，1997（4）.

[9] 张君. 青海李家山卡约文化墓地人骨种系研究[J]. 考古学报，1993（3）.

[10] 韩康信. 青海民和阳山墓地人骨[M]//青海省文物考古研究所. 民和阳山. 北京：文物出版社，1990：160-173.

[11] 潘其风，韩康信. 柳湾墓地的人骨研究[M]//青海省文物管理处考古队，中国社会科学院考古研究所. 青海柳湾. 北京：文物出版社，1984：261-303.

[12] 韩康信. 新疆哈密焉不拉克古墓人骨种系成分之研究[J]. 考古学报，1990（3）.

Abstract

Based on the non-measured morphological features of human skulls, the paper makes a racial-typological comparative study on the Qinghai Lijiashan people of Kayue Culture and the population in the surrounding areas. The results show that morphologically the Lijiashan people are close to the modern northern groups such as the Evenkis, Mongolians, Northern Chinese, Japanese and Buryats, only different from the Neolithic people in Qinghai. There is hardly a hereditary relationship between Qinghai’s Neolithic people and the Lijiashan people in terms of constitutional type. The retention of such primitive morphological character is believed to have possibly been the result of the “genetic drift” of the people who lived in relatively isolated conditions.