| Project/Area Number |
22K00986
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 03050:Archaeology-related
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
中沢 隆 奈良女子大学, その他部局等, 名誉教授 (30175492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門脇 誠二 名古屋大学, 博物館, 教授 (00571233)
佐伯 和彦 奈良女子大学, その他部局等, 名誉教授 (40201511)
松本 有正 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (20633407)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 動物考古学 / タンパク質 / 質量分析 / 牧畜史 / 西アジア / 自然交配 / コラーゲン / 動物骨 / 経年劣化 / 新石器時代 |
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| Outline of Research at the Start |
人類の食糧獲得手段が狩猟・採集から牧畜や農業に移行した時期と地域には諸説あるが、今から約１万年前の西アジアとされている。ヤギとヒツジの家畜化から本格的な牧畜までの過程は、ヤギとヒツジの個体数や分布状況の変化から辿るのが一般的であるが，本研究ではヤギとヒツジの交雑種の出現頻度に注目する。ヤギとヒツジの家畜化初期においては自然交雑の頻度が比較的高く、繁殖管理に必要な畜産技術の発達によって交雑種の出現頻度が極端に低下したと考えられるからである。
本研究はコラーゲンの質量分析に基づく交雑種の同定法を用いるが、この方法は他の交雑種の同定にも拡張可能であり、動物考古学に新たな研究方法と視点とを提供する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、家畜化された動物の骨や歯などの動物遺体から得たコラーゲンの質量分析による種の判定を行い、その結果をもとに約１万年前の西アジアで始まったとされる畜産技術の発展・変遷過程をたどる。本研究では特にヒツジとヤギの頭数と牧畜技術との関係に着目した。コラーゲンの質量分析による動物種の判定法の利点は、形態が非常に似ていてヤギとヒツジの判定が困難で、DNAも分解によって消失した資料でも、残存するコラーゲン由来のペプチドの質量分析によるアミノ酸配列解析によって極めて正確に種の判定ができることである。実際に、今から約8,000年前と推定されている新石器時代のアゼルバイジャンの遺跡から出土した動物骨資料35点について分析した結果は、ヒツジが19点、ヤギが14点、残りの2点がヒツジとヤギの交配種であった。この結果から、繁殖能力がなく、生まれてもほとんど成熟前に死亡する交配種を生み出すヒツジとヤギの交雑を防ぐことが古代の畜産技術に求められたと考えられる。
そこで、本研究では研究対象の時代と地域を西アジアを中心に拡大した。このために新たに分析した動物骨資料は、今から数万年前（更新世）のウズベキスタンと今から約4,500年前（青銅器時代）の南ヨルダンのTor Sabiha遺跡で出土した動物骨、同じく青銅器時代の中国・雲南省の海門口遺跡出土の動物骨から抽出されたコラーゲン試料などである。分析の結果、いずれの資料からもヒツジ由来のコラーゲンが検出され、ヤギが存在した可能性を示すデータは得られていない。特に、古代中国ではヤギが飼育されていた記録がなく、動物遺体としても陝西省陜北地区の竜山文化後期遺跡以外では確認されていない。本研究では、ヒツジとヤギを主とする動物の牧畜が古代の西アジアから中国、朝鮮半島、日本へと伝搬する過程のいずれかで、ヤギが脱落したという従来の知見を支持する結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究を計画した当初、現在ヒツジとヤギの交配種がほとんどまれにしか出現しないことから、牧畜・畜産技術の進歩がその交配種の出現確率を著しく低下させたと考えていた。そのため、まず、時代と地域ごとにヒツジとヤギの頭数の比率を、遺跡から出土した動物骨の分析によって求め、例えヒツジとヤギの頭数が同じでも時代とともに交配種の出現確率は低下すると予想した。逆に、時代を遡れば交配種が比較的容易に発見できると期待していた。ところが、青銅器時代の中国においては広範囲でヒツジの飼育が知られているものの、ヤギについてはほとんど確認されていなかった。
以上のように、本研究は新石器時代の西アジアにおいてヤギとヒツジを１つの集団として飼育する牧畜の形態が、青銅器時代の東アジア、特に中国ではヤギの存在を示す考古学的知見がほとんどない状態において、本研究で調査した範囲内では新石器時代のアゼルバイジャン以外ではほとんどヤギの存在は確認できず、更新世のウズベキスタン、青銅器時代の中国や南ヨルダンから出土した動物骨でもヤギの存在を示す結果は得られなかった。すなわち、ヒツジとヤギの交配種が生じる前提となるヤギが存在しなかったことを確認した結果となった。
また、コラーゲンの質量分析結果の解析において、ヒツジとヤギを特定するペプチドのピークがしばしば予想より１から３ダルトン（ほぼ水素原子の質量と同じ）増加する現象を確認した。この質量の増加は考古学的に長いタイムスケール（半減期は5千から１万年）で起こるタンパク質の経年劣化によるアスパラギンとグルタミンの脱アミド化、特にイソグルタミン酸の生成によると推定した。この推定を、独自に開発したイソアスパラギン酸とイソグルタミン酸の特異的重水素標識法（研究発表の最初の[雑誌論文]参照）を用いて実際の考古学資料で初めて確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は令和６年度までに新石器時代のアゼルバイジャンの遺跡から出土したヤギとヒツジの骨に関する質量分析を用いた研究結果を、令和６年１２月に"Mass spectrometry of collagen revealed a possibility of sheep-goat hybrid in Neolithic herds in Azerbaijan"と題してScientific Reports誌に投稿し、その発表をもって一応の区切りをつけるはずであったが、令和７年5月現在に至るもまだ査読結果が報告されていない。そこで、査読の結果、追加の分析が要求される可能性に備えて、現在投稿中の論文では実験データなしの予想に留まっていた考古資料中のコラーゲン中のイソグルタミン酸の生成を、令和６年度中に本研究に関連する論文として発表した新規の分析法を用いて証明し、半減期が５千年から１万年程度と推定されるイソグルタミン酸の生成速度を実際の考古学資料中のタンパク質で定量的に求めるなど、具体的なデータをもとににして論文全体の信頼性を高める。またその実験の必要性の有無に関わらず、考古資料中のコラーゲン中でイソグルタミン酸が生成していることを示す論文を別途発表する。
一方、上記の論文で明らかにしたようにヤギとヒツジが新石器時代のアゼルバイジャンと異なり、野生のヒツジとヤギが互いに独立した集団を形成する中で自然交配する可能性が極めて低い新石器時代以前の考古遺跡や、牧草が豊富で温暖な環境で必ずしも牧畜にヤギを必要としない地域について、今後も可能な限りヒツジおよびヤギの骨資料を収集し、繁殖能力がなく、生まれてもほとんど成熟前に死亡する交配種を生み出すヒツジとヤギの交雑を防ぐことが古代の畜産技術に求められたとする本研究の作業仮説を、統計的により有意な数の考古資料を収集し、より精密な分析によって検証する。
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