摘要：文章回顾了国际考古学界在农业起源方面具有里程碑意义的几项重大项目和成果，梳理了农业起源理论、方法和实践的发展。庞佩利发掘安诺遗址提出的“绿洲理论”被柴尔德充分发挥而影响深远。这激发了布雷德伍德启动伊拉克扎尔莫项目来检验绿洲理论，麦克尼什则启动特化坎项目来探索新大陆的农业起源。这两个项目是考古学学科交叉和战略性探索的开山。弗兰纳利首次将系统论用于圭拉那魁兹遗址的个案分析，以检验农业起源的理论，成为这项战略性探索的典范。他以严谨的演绎法和电脑模拟来解释农业是如何起源的，为考古学的理论、方法与实践做出了突破性的贡献。
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农业起源被戈登·柴尔德（V.G.Childe）称为新石器时代革命或改变人类经济的第一次革命，并被认为是考古学探索的三大战略性基石之一。这个课题不仅是考古学所关注，也为其他学科的专家所思考。这种思索可以追溯到考古学诞生之前，比如早在1673年，英国政治家威廉·坦普尔（W.Temple）就曾提出，密度很高的人口会迫使人们辛勤地劳作。1843年，瑞典考古学家斯文·尼尔森（S.Nilsson）认为，人口的增长导致了斯堪的纳维亚从游牧向农业的转变。真正以考古发掘来探索农业起源，并提出农业起源动力的假设，则是以美国地质学家和考古学家拉斐尔·庞佩利（R.Pumpelly）的研究为起点。从1903年开始，庞佩利团队对当时俄国土库曼斯坦的安诺（Anau）遗址进行了发掘。他的绿洲理论被柴尔德进一步发挥后在旧大陆极其流行，并被认为是考古学过程论解释的早期代表，深刻影响到后续的农业起源研究。
二次大战后，在英国的经济学和美国的生态学方法的激励下，农业起源的考古探索开启了新的征程。并以美国考古学家罗伯特·布雷德伍德（R.Braidwood）团队1948—1955年的伊拉克扎尔莫（Jarmo）项目和理查德·麦克尼什（R.MacNeish）团队的墨西哥特化坎（Tehuacán）项目为代表。这两个项目被认为是考古学多学科探索的重要起点。1966年，肯特·弗兰纳利（K.V.Flannery）团队启动了墨西哥瓦哈卡（Oaxaca）河谷圭拉那魁兹（Guilá Naquitz）洞穴的发掘项目，以探索墨西哥南部高地的农业起源。这些项目代表了美国考古学家前赴后继的探索精神，他们锲而不舍的开拓和创新将作为里程碑载入考古学史册。
在国家社科重大项目的支持下，弗兰纳利《圭拉那魁兹：墨西哥瓦哈卡的古代期觅食与早期农业》一书的中文版已经出版。弗兰纳利曾经参与过布雷德伍德团队和麦克尼什团队的发掘项目，这些经历奠定了他后来的学术走向。而《圭拉那魁兹》一书作为他一生的扛鼎之作，为美国过程考古学的理论、方法与实践做出了特殊的贡献。本文将从历史发展的角度回顾从安诺遗址到圭拉那魁兹洞穴的探索历程，并审视这项探索前进中的重大转变，以期为我国的同类研究提供可供借鉴的榜样。
一、安诺遗址
安诺遗址与庞佩利的名字联系在一起。庞佩利是美国地质学家、矿物学家和探险家，他就读于弗莱堡矿业学院（Freiburg Mining Academy），毕业后成为亚利桑那州的一名矿业工程师。1861年，他应日本德川幕府的邀请，前往北海道进行地质考察，并在北海道大学传授采矿技术。1863年，庞佩利应清政府的邀请，参加我国的地质研究和煤矿勘探。1864—1865年，他考察了戈壁沙漠和长江流域，之后取道蒙古和西伯利亚前往彼得堡。1866年，他成为哈佛大学的教授，1905年任美国地质学会的主席。
庞佩利对安诺遗址的发掘深受他1863年对中国和蒙古考察的影响，他对中国肥沃土地与蒙古贫瘠沙漠之间的强烈反差印象深刻。他从中国地图上得知，戈壁沙漠有的地方称为旱海，意味着这里过去很可能是很大的内陆湖，这使得他希望能够通过地质学和考古学的探索来解决冰后期环境和人类适应的巨大变迁。
安诺遗址位于中亚土库曼斯坦的阿什哈巴德（Ashkhabad）附近，北部离伊朗边界不远。遗址包括南北两座土丘，当地称为库尔干（Kurgan）。之前由俄国考古学家进行过发掘，出土了公元前3000年前的彩陶和人类栽培谷物、驯养动物的证据。1903年，庞佩利得到俄国政府的许可，在新成立的卡内基基金会赞助下，前往中亚寻找当地农业起源的最古老证据。
1903—1905年，庞佩利以近古稀之年率领第一支中亚科学考察队前往土库曼斯坦。该项目成员可谓最早的多学科团队，其中庞佩利本人研究地质环境及文化的变迁，柏林皇家博物馆的资深德国考古学家赫伯特·施密特（Hubert Schmidt）教授对遗址进行地层学发掘和年代学研究，瑞士联邦理工大学植物学家舍伦贝格（H.C.Schellenberg）教授鉴定炭屑和谷物种子，柏林大学动物学家杜尔斯特（J.U.Duerst）研究遗址出土的动物化石，庞佩利的儿子韦尔斯·庞佩利（R.W.Pumpelly）从事地貌学和地文学研究，苏黎世人类学研究所的莫里森（T.Mollison）博士和体质人类学家塞尔吉（G.Sergi）研究出土人骨。此外，庞佩利还请其他专家分析了遗址出土的石器、陶器和金属工具的化学成分。值得一提的是，考古学家施密特是谢里曼（Heinrich Schilemann）的学生，曾参与过谢里曼对特洛伊的发掘，整理和研究过特洛伊出土的藏品，并对欧洲和地中海的考古材料有精深的研究。庞佩利团队的先驱性工作建立了一种用考古材料研究农业起源的基本方法，1908年出版的安诺遗址两卷本多学科研究报告，其分析和论述的科学、细致和严谨今天读来仍然令人叹服。
安诺遗址包括南北两个土丘。北侧土丘含有新石器时代和铜石并用时代的遗存（安诺Ⅰ期和Ⅱ期），而南侧土丘属于青铜和铁器时代（安诺Ⅲ期和Ⅳ期）。安诺Ⅰ期（约前5000~3300年）最下层10英尺处只见野生动物的骨骼，表明人们主要依赖狩猎为生。该期后段出现了驯化的牛、猪和两种绵羊，表现为一种栽培与畜牧混合的经济。陶器手制，饰有几何花纹。安诺Ⅱ期（约前3300~2800年）为安诺Ⅰ期晚段文化的延续，但有新的发明，出现了手制的灰陶。铜器比较流行，较大的工具都用金属制作，并引入了天青石和玛瑙。延续一种农业和畜牧的混合经济，但出现了新的驯化物种，包括山羊、骆驼、狗和短角羊。安诺Ⅲ期（约前2800～2000年）与土库曼斯坦的早期城市发展有关，技术和经济都有很大进步，铜器丰富，并采用铅和砷制作合金。刻有人、动物和几何花纹的石印章十分流行。大理石和雪花石被用来制作器皿和装饰品。绵羊和山羊成为主要的家畜。安诺Ⅳ期（约前900～650年）的文化层保存很差，以8英尺厚的侵蚀物质与安诺Ⅲ期分开，陶器和金属器（铜器、青铜器及铁器）与中亚铁器时代的器物相当。
植物学家舍伦贝格根据安诺北侧土丘出土的炭屑、泥砖和陶片来鉴定植物遗存。他从炭屑中鉴定出了双子叶灌木，可能是蔷薇科或豆科植物。他从一块8厘米×6厘米的泥砖里发现了大量麦壳、麦芒和秸秆碎片，有的只是谷物的印痕和空腔灰烬，分别属于一种小型普通小麦Triticum vulgare和二棱大麦Hordeum distichum。此外，从发掘基准面以下23～24英尺处出土的陶片羼料中也鉴定出麦子及其印痕，其中主要是二棱大麦，小麦很少。其他层位出土的陶片中也含有数量不等的麦粒印痕。
动物学家杜尔斯特分析了安诺遗址出土的动物群，发现安诺北侧土丘约公元前7800年的最下层位不见任何驯化动物，主要有野牛、野马、大角野山羊和羚羊。而在离底部12英尺的层位，出现了猪以及最早驯化的绵羊，其形态很像较早层位出土的大角绵羊。之后，这类绵羊的角变得越来越小。此外，牧羊犬和马也开始饲养。到安诺Ⅱ期，突然出现了新的驯化物种，包括骆驼、无角绵羊和短角山羊。该时期羊和猪数量增加，马的数量不变，但是牛明显减少，而骆驼的引入可能表明气候的变化。杜尔斯特讨论了德国学者穆克（J.R.Mucke）的理论，即狩猎者不可能驯养动物，反刍动物如牛和羊等的饲养应该晚于谷物的栽培。杜尔斯特指出，安诺最原始人群的器物中不见箭镞等狩猎武器似乎证明了这点，虽然尚无法证明后一个观点，但是从安诺土丘的情况来看，家畜饲养者应该已经栽培谷物。
根据安诺遗址的出土材料，庞佩利提出一种“绿洲假说”来解释中亚的农业起源。他认为，随着内陆湖泊和生存区域的缩小，以及野生动物的减少，人类被迫聚集到残存的绿洲附近，并采取新的生存方式，开始利用当地的植物，其中包括生长在旱地和沙漠河口湿地的各种草籽。随着人口和需求的增长，他们学会了栽培这些草籽，通过有意或无意的选择，迈出了谷物驯化的第一步。
在1928年出版的《最古老的东方》（The Most Ancient East）一书中，柴尔德采用了庞佩利的绿洲理论来解释农业的起源。该理论在1927年由皮克（H.J.Peak）及弗勒（H.J.Fleure）合著的《时间的走廊》（The Corridors of Time）一书出版前不久就引起了大家的关注，后来柴尔德对这个理论做了进一步发挥，来解释农业在美索不达米亚的起源。但是在1928年，认为粮食生产首先在西南亚起源的说法尚未得到支持，这个理论后来成为布雷德伍德于1948年启动伊拉克扎尔莫项目的主要动机。
二、扎尔莫项目
美国考古学家罗伯特·布雷德伍德1948—1955年在伊拉克进行的扎尔莫项目被认为是考古学从器物类型学和年代学转向生计聚落研究的转折点，该项目意在了解近东从旧石器时代晚期向新石器时代的转变，检验柴尔德有关农业起源的绿洲理论。扎尔莫遗址位于伊拉克北部恰姆恰马勒（Chemchemal）镇附近的库尔德山（Kurdish hills），由伊拉克文物管理局发现，为前陶期的一处遗址，而且定居现象已明显出现。布雷德伍德之所以对扎尔莫深感兴趣，是在于它刚好位于近东“新月沃地”侧翼的丘陵地带，这片高地有足够的降雨而无需灌溉，是非常适合驯化的动植物野生祖先活动的栖息地。他认为，在这些驯化种祖先生活的地方应该可以找到最早农人和牧民的考古遗存。布雷德伍德在学生期间深受柴尔德后更新世农业革命理论的影响，对这一问题非常着迷，认为这是考古学迫切需要加以论证和填补的空白。
1932和1933年，布雷德伍德先后从密歇根大学获得学士和硕士学位，之后受聘于芝加哥大学东方研究所，从1933年起作为一名田野助理在阿穆克（Amuq）遗址为东方研究所的叙利亚探险队工作，1938—1942年在芝加哥大学远东语言与文学系的亨利·法兰克福（Henri Frankfort）教授指导下获得博士学位。1945年，布雷德伍德成为东方研究所和人类学系的考古学教授，直至他1978年正式退休。
二战结束后，布雷德伍德希望重返叙利亚。当时伊拉克的政局要比叙利亚稳定，比较适合长期的考古田野工作，于是他在1948年启动了伊拉克北部的扎尔莫项目，其中包括发掘两处较早的遗址，一处是帕勒高拉（Palegawra）岩棚，另一处是旷野遗址卡里姆·沙赫尔（Karim Shahir）。1950—1951年的田野工作由布雷德伍德的同事布鲁斯·豪（Bruce Howe）和地质学家赫伯特·赖特（Herbert Wright）加盟，而到1954—1955年的田野季节，在美国国家基金会的赞助下，布雷德伍德得以组织起第一支多学科团队来探索近东的农业起源。除了地质学家赖特以外，这个团队还包括丹麦古植物学家汉斯·赫贝克（Hans Helbaek）、动物学家查尔斯·里德（Charles Reed）、陶器与放射性碳断代专家弗里德·马特森（Fred Matson），以及包括他妻子琳达·布雷德伍德（Linda Braidwood）和布鲁斯·豪在内的四位考古学家和四位营地主管。
扎尔莫项目的研究确认，石镰、切割工具、碗等加工和储藏食物的工具证实了农业活动的存在。扎尔莫村民种植单粒小麦和二粒小麦，一种原始的大麦和小扁豆。他们的食谱还包括许多野生物种，如豆、橡子、长豆角籽、开心果和野生小麦。驯化动物有羊、绵羊、狗和驯化稍晚的猪，并伴随着最早陶器的出现。
1958年夏，由于伊拉克政局动荡，扎尔莫团队移师伊朗，改称伊朗史前考古项目。1959—1960年，年轻的伊朗考古学家埃扎特·内加班（Ezat Negahban）加盟，他在1950年代初是东方研究所的研究生。考古队在伊朗几处地点同时展开发掘，并在数个村落展开民族考古学调查。在扎格罗斯山区几处湖泊进行的孢粉学研究取得了重要进展，其分析结果彻底改变了对全新世气候和环境的认识，不仅是新月沃地，甚至包括整个近东。
1963年，布雷德伍德和土耳其伊斯坦布尔大学史前学系的哈蕾特·坎贝尔（Halet Çambel）教授组建了史前考古合作项目，在土耳其东南部展开田野工作，将重点放在一处重要的大型村落遗址卡约努（Çayönü）。该遗址比扎尔莫还要早几百年，但是在建筑和人工制品组合上更加独特。布雷德伍德和坎贝尔在卡约努的工作一直延续到1989年哈蕾特退休，她的一位学生、伊斯坦布尔大学的梅米特·厄兹多干（Mehmet Özdogan）教授接任合作项目的领导工作。
扎尔莫项目及后续的近东田野考古是布雷德伍德自密歇根大学学生时代开始就孜孜以求的一个梦想，并毕其一生的努力来探索柴尔德有关农业革命的真谛。柴尔德提出西亚的农业革命为美索不达米亚的城市革命和文明起源奠定了基础，而布雷德伍德则用考古发掘来解决这两次革命是在何时、何地、如何及为何发生的。虽然布雷德伍德团队在伊拉克、伊朗和土耳其的工作并没有为这些问题提供最终的答案，但是他们的研究至少证明了绿洲理论并不成立，从而激励了全世界的考古学家来共同探索这个战略性课题，由此大大推动了考古学理论、方法的进步以及对人类历史上这两件革命性事件的了解。
伊朗史前考古项目的另一重要成果是由两位团队新成员弗兰克·霍尔（Frank Hole）和肯特·弗兰纳利取得的。他们是布雷德伍德的学生，自1961年起在伊朗西南部德赫洛兰（Deh Luran）平原启动了他们自己的研究。弗兰克·霍尔和肯特·弗兰纳利对德赫洛兰阿里科什（Ali Kosh）遗址的三年发掘提供了早期农业和动物饲养的证据。他们对农业起源研究做出了突破性贡献，即率先采用浮选技术来提取肉眼无法发现的碳化植物种子和微小动物化石。在第一年野外发掘季结束后，弗兰纳利认为阿里科什的植物遗存很少，基本没有农业的迹象。在后来的两年里，他们采纳了考古学家斯图尔特·斯特鲁弗（Stuart Struever）的建议，对发掘的泥土进行浮选，从遗址各文化层中发现了40000多颗种子，提供了该遗址惊人完整的植物利用史，显示了二粒小麦和二棱大麦的利用日趋重要，以及灌溉对农业所发挥的作用。植物学家汉斯·赫贝克（Hans Helbaek）分析了阿里科什三个居住期出土的种子，证实它们是近东最早和最丰富的农业生计证据，尽管就目前所知近东其他地方动植物的驯化比阿里科什更早。浮选法为史前的植物考古研究带来了革命性的影响，为农业起源研究奠定了技术和方法论的坚实基础。
三、特化坎项目
特化坎河谷位于墨西哥城南约150英里的普埃布拉州南部和瓦哈卡州最北端的墨西哥高地中心。由于年降水量低于600毫米，非常干旱，适合有机物的保存。1960年，麦克尼什考察了特化坎河谷，在科斯卡特兰（Coxcatlan）附近一处岩棚的探坑中发现了原始玉米棒，令他感觉已经找到了梦寐以求的地点。在国家科学基金会和洛克菲勒基金会的资助下，麦克尼什启动了特化坎植物考古学项目，组织起一支多学科团队。除了考古学家之外，他邀请了6位植物学家分析植物，两位专家研究灌溉，他的研究生肯特·弗兰纳利研究动物遗骸。
在前三年的勘察中，麦克尼什团队发现了392处史前遗址，包括临时营地及城市废墟。他们对其中30处遗址进行了探掘。其中5处旷野遗址和7处洞穴（岩棚）遗址存在很厚的地层堆积，从这12处遗址的地层堆积中可以分辨出140处居住面。麦克尼什在谈及特化坎项目的目的时说，农业的发展是村落和都市生活的基础，如果能够在中美洲找到农业起源特别是玉米驯化的证据，我们就能够了解中美洲文明是在哪里和如何起源的。
从1961年到1968年，特化坎项目揭示了从古印第安时期到西班牙征服时期长达12000年的连续文化发展序列。与布雷德伍德在伊拉克的扎尔莫项目一样，特化坎项目证明了农业在新旧大陆的起源要比柴尔德推测得更早，而且生计转变过程也更为缓慢。1949年，麦克尼什在芝加哥大学获得博士学位。同年，他从正在发掘的墨西哥东北部塔毛里帕斯山（Tamaulipas）遗址的文化层里发现了几千年前的原始玉米棒。这一发现激励他将探索新大陆农业起源作为自己毕生的事业，也令他意识到多学科交叉方法在断代和信息提炼方面的重要性。于是，他在特化坎项目中邀请考古学科之外的专家参与发掘，利用所有相关科学领域的技术来共同分析这些遗址的出土材料。
由于特化坎河谷极为干旱，所以5个洞穴中55个居住面上的所有东西都保存了下来，统计和编目的标本数量达75万件，包括食物、粪便、易朽的人类遗骸和人工制品。这些材料不仅有助于重建古代先民的生活方式，而且能够为生计、食物习惯、食谱、葬俗、祭祀、气候变化甚至洞穴栖居的季节研究提供大量的证据。
麦克尼什将特化坎河谷的文化序列分为九个时期。最早的是阿惠雷亚多期（Ajuereado），约公元前10000～前7200年前。这一时期主要是以小游群为代表的狩猎采集经济，该期早段狩猎和诱捕的对象是目前已经绝灭的动物如马和羚羊，后段都是现生的小型动物，如兔子、囊地鼠、老鼠和龟。花粉和动物群分析表明，更新世末的气候要比今天稍冷，并比较湿润。植被主要为旱生类型，但是不像现在的特化坎河谷，而是一种牧豆草地景观。工具主要为打制石器，以两面加工的刀和尖状器、端刮器、雕刻器以及粗糙的柱状石核和石叶为代表。不见磨制或碾磨石器。
后续是古代期的埃尔列戈期（El Riego），相当于旧大陆的中石器时代，约公元前7200～前5200年。这一时期人群的生计延续之前的狩猎采集，人口有所增加。栖居形态也有变化，分为以家庭为单位的小游群旱季营地和延伸家庭组成的雨季大营地。该时期的先民可能经常利用后来被驯化的植物，如西葫芦、辣椒、鳄梨，并可能采集和食用野生玉米，还有棉花。打制石器包括多种两面尖状器或矛头，较多大型的平—凸刃刮削器和砾石砍斫器。前一时期的石叶、雕刻器和端刮器仍然制作和使用，但是磨制石器和敲琢器大量出现，石杵和石臼尤其丰富。并首次发现编织的网、篮子和飞镖。该时期最重要的发现是存在人牲的丧葬形式，老人、儿童和妇女的尸体和头骨有被焚烧、烘烤和敲碎的痕迹，表明信仰和仪式的复杂化。
接下来的科斯卡特兰期约公元前5200～前3400年。这个时期的人群延续以前的生计，早段利用野生玉米、辣椒、鳄梨和葫芦，中段利用苋菜、豆子和西葫芦，并见证了植物驯化的开始。石器工具包括各种打制的两面尖状器和矛头，制作较为标准的石叶，还有新式的刮削器和砍斫器。真正的石磨盘和磨棒取代了石杵和石臼。该时期随着对农业依赖的加大，萨满在栽培、收获和生死仪式的活动中作用日益增大。
再后面的阿贝哈斯期（Abejas）约公元前3400～前2300年。该期的栖居形态发生了巨大变化，坑穴屋（pit house）出现。洞穴仍然被小游群用作旱季营地，河谷阶地则是大游群的营地，由5～10个坑穴屋组成，有的看似全年栖居。这种定居因粮食生产更为有效而成为可能，除了以往利用的动植物外，增加了驯化的刀豆、南瓜和含墨西哥类蜀黍基因的杂交玉米。人们也利用棉花，驯化了狗。尽管有这些驯化物种，但是人类粪便的分析表明，他们的食谱70%仍然依赖野生动植物。人工制品变化不大，但也出现了一些新的类型，如石碗、石锅、黑曜石长石叶等。该时期代表了墨西哥的“新石器革命”，但是人口并没有明显增加。
下面的普隆期（Purron）约公元前2300～前1500年。该时期的重要发现是出土了早期三排颗粒的玉米棒和非常粗糙的陶片。后者形制模仿石碗和石锅。虽然这是中美洲最早的陶器，但可能受到其他地区更早陶器的影响。该时期的生计、栖居形态和社会结构与前期基本相同。
后续的阿哈尔潘期（Ajalpan）约公元前1500～前900年。该期的先民已是完全的农人，他们种植早期的杂交玉米、西葫芦、南瓜、瓢葫芦、苋菜、豆子、辣椒、鳄梨和棉花等，住在木骨泥墙茅舍组成的村寨里，大约有100～300人。没有祭祀建筑。存在女性塑像和女性富墓，暗示可能为母系的社会结构。石器生产延续以前的式样，但是制作的素面陶质量改善。
圣塔玛利亚期（Santa Maria）约公元前900～前200年。这时期的先民是全职农人，利用以前驯化的各种植物，但是产量更高，可能开始采用了灌溉技术。出现了一些新的打制和磨制石器。陶器制作良好，多为单色的白陶或灰陶，少量为双色陶。该时期中美洲开始分为两个单位，各自有独特的文化发展：一是低地的刀耕火种农业，二是高地的灌溉农业，继而发展出城市文明。特化坎河谷属于后者。
帕罗布兰科期（Palo Blanco）约公元前200～公元700年。该时期人群都是全职农人，系统利用灌溉。除了以前的作物外，开始栽培西红柿、花生、利马豆，并且驯化了火鸡。人们住在木骨泥墙房屋组成的村寨里，出现了祭祀中心，比如位于山顶的石筑金字塔，以及广场、球场和其他建筑。该时期可能是瓦哈卡河谷蒙特阿尔班Ⅱ期的扩展，国家形成，是中美洲的古典期。
最后的文塔萨拉达期（Venta Salada）约700～1540年。该时期为西班牙征服期。当时的经济为灌溉农业，并与各地区存在广泛的商贸来往，盐和棉花产品是用于出口的物产。政治上，河谷内已经分成一系列小型的王国，每个王国有都市中心，农民居住在周围的村寨里。他们制作彩陶和棉花与树皮的布，打制石器和箭镞。
特化坎河谷的研究表明，新大陆农业、定居、磨制石器和陶器生产的起始时间并不同步。从埃尔列戈期开始驯化植物到阿贝哈斯期定居村落的出现大概用了5000年的时间，但那时人类的食谱主要还是依赖野生资源。陶器出现比定居要晚1000年，而真正的农业经济还要晚1000年左右。
四、圭拉那魁兹项目
弗兰纳利提到，他的圭拉那魁兹项目是布雷德伍德扎尔莫项目和麦克尼什特化坎项目的延续，没有这两位先驱性的工作，这项研究无从谈起。他发掘圭拉那魁兹的目的在于检验有关农业起源的理论，其中包括气候变化说、人口压力说、广谱适应说、共同进化说，还有就是他自己的多变量模型。他的团队包括考古学家、地质学家、生态学家、植物学家、孢粉学家、动物学家、石器专家和电脑模拟专家。在分析中，弗兰纳利采用了自己擅长的系统论方法，借助电脑模拟来检验各种变量的互动，以了解农业如何起源的问题。
对圭拉那魁兹获得的炭屑进行的放射性碳测定结果表明，其前陶期居住面从大约公元前8750年延续至公元前6670年。对前陶期不同层位出土花粉样本的分析，提供了荆棘、橡树和松树等当地植被波动的变迁序列，以及大约从公元前8000年以降利用栽培植物的可能，并伴有从该序列开始就存在的野生植物资源的采集。
把出土的小动物群如啮齿类、鸟类、蜥蜴和陆生蜗牛与当地现生代表进行比较，以求搞清前陶期的环境，发现除了人为引起的变化外，那时与今天并无很大差别。因此，现在的景观可以用来对古代情况做出解释。出土的可鉴定植物遗存超过21000件，主要是橡子、龙舌兰、豆荚和豆子，还有十几种数量较少的其他物种。表明尽管有各种可食植物可获，但是先民只选择少数几种作为主食。橡子很可能在秋季采集后被储存起来，以便食物短缺时利用，因为此地生活的一个主要特点是可获的不同食物有极大的季节性差异。研究发现，每层植物遗存反映了从几平方米到数百平方米面积的收获。
遗址里出土的一些西葫芦籽，从形态上看已驯化，用加速器质谱法直接断代为10000～8000年前，这要比中美洲其他驯化物种如玉米和豆类等早了数千年。圭拉那魁兹出土的两件玉米棒子用加速器质谱法得到的年龄在6000年前。至少有360件可鉴定骨片来自作为食物狩猎和陷阱捕捉的动物。他们对骨片数量和最少个体数进行了统计，发现主要肉食资源来自白尾鹿和棉尾兔等。
从前陶期地层中出土了1716件打制的石制品，至少有1564件不见任何加工。这意味着大部分石制品不做进一步加工就直接使用。几乎每层活动面上都见有剥片的证据——石核。仅见7件矛头，考虑到动物骨骼的证据，表明洞穴居住季节狩猎并非主要活动。边刮器和石刀很可能被用于屠宰和皮革加工。对石料来源的调查显示，大部分石器所用的粗糙石料在几公里之内可获，质量较好的燧石偶尔要从25～50公里外获取。
大部分碾磨石估计与植物加工有关。一些编织物如网、篮子和绳索也残存下来，还发现少量木器、茅草或仙人掌，包括取火和器物装柄的材料。圭拉那魁兹的遗址域（catchmentarea）分析表明，植物食物需要5～15公顷以上的面积，鹿至少要17公顷，优质石器原料来自于50公里以外。
圭拉那魁兹研究的一个创新之处是，根据材料最丰富的四个居住面出土的包括石制品和动植物遗存在内的17种主要废弃物的空间分布，电脑专家罗伯特·雷诺兹（Robert G.Reynolds）设计了一个程序，模拟一个四口之家分别在干旱和潮湿年份里可能采取的觅食策略。结果表明，该模型群体的觅食策略与遗址出土材料所反映的特点基本吻合。在干旱季节，采集群的觅食策略比较保守，而在多雨年份会尝试西葫芦和菜豆的栽培，动机主要是减少觅食的步行代价。调整模拟中的变量，比如分别让气候变得更干或更潮湿，或者气候保持不变、人口增加，结果发现这些因素变化都没有加快农业发展的过程。因此弗兰纳利认为，农业起源是一种无意识的偏差放大过程，并不存在气候或人口压力的驱动因素。
五、讨论与小结
从安诺遗址到圭拉那魁兹的发掘和研究，体现了以问题为导向的农业起源探索。庞佩利从气候变迁来解释农业起源，提出了绿洲理论。该理论被柴尔德充分发挥而极其流行，又激励布雷德伍德组织扎尔莫项目来对其进行检验。该项目研究的结果并不支持绿洲理论。花粉证据表明，西亚的农业起源于一种与现在气候相同、仅有10%地表适于旱地农业的地区，那里从未有过丰沛的降雨和茂盛的植被，以及在冰后期发生干旱的情况。
麦克尼什在特化坎进行的农业起源探索则发现，新石器时代的农业起源并非一场革命，而是极为漫长的生计转变，中美洲史前人群对驯化作物的依赖从5%增加到75%，整整花了7000年的时间。弗兰纳利对圭拉那魁兹的研究证明，在植物栽培开始的前陶期，瓦哈卡河谷人口很少，食物资源丰富，并没有明显的人口压力。因此，人口压力并不能解释中美洲的农业起源。
弗兰纳利强调，要想发现最早驯化的玉米棒子或体现其他重大突破的最早发明是徒劳的。农业起源从“如何”起源来研究比较合适，而探索“为何”起源的问题则带有目的论的缺陷。农业起源漫长的过程说明，这完全是一种无意识和无目的的随机渐变过程，而且影响该过程的因素和互动极其复杂，无法用简单的因果关系来进行解释。弗兰纳利采用系统论来探索这个问题，将中美洲前陶期的觅食系统分为七个子系统，古代游群以时间安排的策略来对这些觅食子系统进行调节，这些子系统相互依赖，彼此影响，维持着系统的运转。然后他从正反馈和负反馈两方面来观察系统的运转——负反馈对外界的波动和影响进行自我调节，从而保持系统的平衡，而正反馈会引起整个系统不可逆转的变化。野生资源会因季节性和干湿年份出现波动，觅食者则以“抵消偏差”的负反馈来维持系统的正常运转。之后，或因某种资源减少，或因某些资源采办成本较高，人们无意识地对某些植物进行干预，导致了某些植物如西葫芦、玉米和豆类的遗传变异，比如玉米棒变大、颗粒变多或豆荚变软，产量增大或易于收获，于是，人们逐渐加大对这些植物的依赖。某个采办子系统发生了变化，最终导致整个觅食系统发生不可逆转的正反馈，作物栽培开始启动。因此，弗兰纳利指出，农业起源或其他任何发明创新都是以偏离原先形态的一种偶然和微不足道的方式发生，以至于难以察觉其端倪。因此考古学的真谛在于探究这类微小的偏差放大在引起史前文化重大变迁中的作用和因果关系。
我国农业起源研究正处在草创阶段，多学科的交叉也在逐渐展开。回顾美国考古学家在农业起源上的探索历程，以及了解弗兰纳利在圭拉那魁兹研究中提出的问题和解决办法，可以帮助我们在农业起源中提出和检验自己的阐释理论，采用多学科手段来提炼信息和分析各种变量，为解决水稻和小米的起源问题做出自己的贡献。
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