在陆地与河流之间：南美索不达米亚地区局部人口流动的同位素证据

《Journal of Archaeological Science: Reports》：Between land and rivers: Isotopic evidence for local mobility in southern Mesopotamia

　　马泰奥·贾卡里|弗朗切斯卡·卡ストリーナ|西尔维ア·索ンチン|索菲ア·帕内ラ|弗朗切斯カ·阿尔海克|莉チア·罗马诺|弗兰コ·达戈斯蒂ーノ|玛丽·安妮·塔フーリ
罗马智慧大学地球科学系，意大利罗马

**摘要**
本研究调查了位于伊拉克南部的苏美尔城市阿布·特贝拉（Abu Tbeirah）的移动模式以及人与动物、环境之间的相互作用。该城市可追溯至公元前第三千年的后半期。这是首次对美索不达米亚南部人口进行的大规模锶同位素研究。研究结合了在人类和动物牙釉质上测得的87Sr/86Sr比值，以及早期研究中提供的δ13C和δ18O数据。通过使用已发表的西南亚地区的数据，我们对可能与苏美尔贸易和交流路线相关的地区进行了同位素分析。这一比较框架使我们能够将阿布·特贝拉与其他同时期的遗址和人群进行对比，从而评估该地区个体的相对流动性。此外，多同位素方法还揭示了气候变化可能对当地生活方式产生的影响。总体而言，阿布·特贝拉的多同位素数据整合有助于进一步完善美索不达米亚地区的同位素图谱，并为公元前第三千年至第二千年之间的移动模式和环境适应提供了新的视角。

**1. 引言**
公元前第三千年是美索不达米亚南部社会政治和人口结构发生重大变化的时期。考古研究表明，居住在城市中心的人口比例从早王朝时期（约公元前2900-2600年）的35-60%增加到晚王朝时期（约公元前2600-2334年）的60-90%，随后在阿卡德时期（约公元前2334-2100年）又下降到约55-70%（Marchetti等人，2019年；McMahon等人，2023年）。正如阿尔加泽（Algaze，2018年）所强调的，公元前第三千年的持续城市发展很可能意味着部分人口的迁移，表明当时的人类流动性较高。此外，一些进入城市的人可能是在战斗中俘获的，或是作为奴隶或非自由民被贩卖的（Bartash，2020年；参见例如Crawford，2013年关于织工的研究）。
在此背景下，同位素分析是一种研究人口流动性和环境适应性的有力工具，可以区分本地居民和非本地居民，并评估特定生态环境如何影响人类和动物的生活方式。尽管同位素研究具有巨大潜力，但在古代美索不达米亚的研究仍较为有限，大多数研究集中在北部地区，而南部地区研究较少（Giaccari等人，2026年；Giaccari等人，2025年；Greenfield等人，2022年；Iorga等人，2025年；Kenoyer等人，2013年；Romano和D’Agostino，2019年；Tomilin等人，2024年）。虽然贸易网络并不必然意味着大规模的人口迁移，但文本资料提供了对这些动态的补充见解。楔形文字泥板记录了在冲积平原内外运作的广泛贸易网络（Benati等人，2021年；Crawford，2013年；Romano和D’Agostino，2019年）。早在公元前第三千年之前，长距离贸易网络就已活跃，交易商品包括贵重材料、金属和木材，以及“无形”的产品如农产品和畜牧业产品（Crawford，1973年）。海上航线在这些交易中似乎发挥了特别重要的作用（Crawford，2013年）。尽管也有通过底格里斯河和幼发拉底河进行的货物进口。参与与苏美尔人贸易的国家和地区包括迪尔蒙（包括巴林岛和沙特阿拉伯部分沿海地区）、马根（阿联酋和阿曼）以及梅卢哈（印度河流域和印伊边界地区，包括哈拉帕考古遗址）（Laursen和Steinkeller，2017年；Ramazzotti，2021年）。然而，书面资料的精英和行政视角限制了它们反映日常流动性、环境利用和非制度化迁移形式的能力，因此生物考古学方法的价值尤为突出。
阿布·特贝拉是一个研究这些问题的理想案例。该城市距离古代海岸线约30公里，拥有已知临近海湾的最重要港口之一（Forti等人，2022年），地理位置介于海上航线和美索不达米亚腹地之间。这座城市至少从公元前第三千年初一直有人居住到公元前第二千年初。

**2. 研究内容**
1. 评估阿布·特贝拉的动物和环境的同位素变化，以了解当地生态多样性和资源可用性。
2. 评估人类和动物的移动规模和地理范围，判断同位素证据主要支持在冲积平原内的局部流动，还是跨越更广泛区域网络的移动。
3. 将同位素变化置于遗址的各个发展阶段背景下，探讨从相对湿润的早王朝/阿卡德时期向更干燥的乌尔第三时期/古巴比伦时期过渡期间，环境条件与人类行为之间的潜在联系。

**3. 方法**
我们采用87Sr/86Sr同位素分析方法，结合Giaccari等人（2026年）报告的δ13C和δ18O数据，来研究人类的迁移模式、动物管理方式及其与环境的关系。

**4. 放射性锶同位素**
岩石中的锶同位素取决于其地质年龄和矿物组成，特别是铷（Rb）和锶（Sr）的相对丰度以及87Rb的放射性衰变（Bentley，2006年）。岩石中的87Sr/86Sr比值通过风化作用传递给土壤；年轻土壤中的锶主要来自快速风化的物质，而高度风化的土壤则更多地来源于二次来源（Bataille等人，2020年；Chadwick等人，2009年）。这些地质信号通过水圈、大气圈和生物圈的相互作用被传递到生态系统（Bataille等人，2020年）。生物可利用的锶可能受到海岸距离、气溶胶添加、土壤形成过程中的混合、不同风化速率、人为因素或风力漂移的影响（Bataille等人，2020年；Bataille和Bowen，2012年；Johnson等人，2022年；Moffat等人，2020年；Montgomery，2010年；Stevens等人，2025年）。此外，河流附近地区由于沉积物搬运作用，土壤中的锶含量也可能发生变化（Iorga等人，2025年；So?tysiak，2019年）。
哺乳动物组织中的锶同位素反映了其形成过程中吸收的生物可利用锶，且没有明显的营养分级。锶同位素比值（87Sr/86Sr）在整个食物链中保持不变，因此可以用来识别个体的迁徙历史或非本地饮食（Bentley，2006年）。成岩作用会影响锶同位素比值，尤其是骨骼和牙本质中的比值；因此牙釉质被认为更加可靠，因为其更不易受到沉积后变化的影响。
锶同位素分析已广泛应用于大量样本和连续牙釉质采样（Ahmadzadeh等人，2025年；Francisci等人，2020年；Goodarzi等人，2022年；Gregoricka，2013年；So?tysiak，2019年）。已建立了区域同位素图谱以辅助数据解读（Bataille等人，2020年；Holt等人，2021年；Lugli等人，2022年）。然而，目前的样本密度和参考数据库通常只能提供粗略的分类，而无法实现高精度地理定位（Holt等人，2021年）。

**5. 美索不达米亚的地质背景**
尽管美索不达米亚南部的地质相对均匀，主要由第四纪和新生代冲积层及风成沉积物构成（图1），但在北部地区仍存在一定的地质差异。阿拉伯半岛、伊朗和印度河流域的地质情况则有所不同。
该地区被划分为多个生态微区，这些微区的形成受到当地植被、水文和温度变化的影响（Pournelle和Algaze，2014年）。水资源主要包括主要河流（底格里斯河和幼发拉底河）、灌溉渠道、井水以及广阔的永久性沼泽地（McCormick和McCormick，1981年；Pournelle和Algaze，2014年；Romano和D’Agostino，2019年）。这些沼泽地自古以来就有人居住，为当地提供了丰富的食物来源（Greco，2020年）。
公元前4000年至3000年期间，美索不达米亚南部经历了湿润气候，有利于三角洲扩张和灌溉农业的发展（Forti等人，2022年；Morozova，2005年）。从公元前3000年至2000年，气候逐渐干旱，蒸发率增加，河流网络退化（Carolin，2025年；Engel和Brückner，2021年）。底格里斯河和幼发拉底河三角洲的扩张速度显著减缓并最终停止，河道逐渐干涸（Forti等人，2022年）。
阿布·特贝拉的环境特征是洪泛平原和河流渠道（Forti等人，2022年；Iacobucci等人，2020年），非常适合居住和系统的农业灌溉（Wilkinson等人，2015年）。花粉分析揭示了两种不同的环境类型：一种是常年被洪水淹没、以沼泽植物为主的区域（如香蒲）；另一种部分干燥、富含藜科植物的区域（盐分较高的土壤）。早期氧同位素研究显示了显著的差异，这通常被认为是生态多样性或季节性的结果，而不仅仅是生理或饮食因素所致（Giaccari等人，2026年）。值得注意的是早期形成的 deciduous 牙齿（大致反映母体同位素值）与后期形成的牙齿之间的差异，以及早期形成的 deciduous 牙齿和后期形成的恒牙之间的差异，后者往往具有更高的δ18O值，可能表明存在纯母乳喂养或断奶阶段（de Armas等人，2022年）。

**4. 材料与方法**
4.1. 考古背景：阿布·特贝拉
阿布·特贝拉（坐标：N 30.813056 E 46.678611，图2）是一座中等规模的城市（约42公顷），位于迪卡尔省（Dhi Qar）的纳西里亚（Nasiriyah）以南7公里处。城市被一条从西北向东南延伸的古代渠道分为两个主要区域。在四个主要发掘区发现了住宅、建筑遗迹和古代港口的痕迹（Romano和D’Agostino，2019年）。除了第6区外，所有发现的文物都属于公元前第三千年（可能是早王朝向阿卡德时期的过渡阶段），尽管该城主要在早王朝时期（公元前2900-2350年）达到鼎盛。后来，居民区逐渐向东北方向收缩，最近在第6区发现了有限的乌尔第三时期和古巴比伦早期（OB，公元前第二千年早期）的居住痕迹（Romano和D’Agostino，2023年）。特别是在第6区，出土的墓葬可追溯到OB时期，其中的建筑至少建于阿马尔-苏埃纳（Amar-Suena）统治时期（公元前第三千年末期），这一结论基于在建筑基础中发现的铭文砖块（D’Agostino和Romano，2020a；D’Agostino等人，2020b）。第1、2和4区发现了住宅建筑（D’Agostino和Romano，2020a，图2）。

大部分人类遗骸发现于第1区，其他遗骸来自第2、4和6区（详见Tafuri，2019年的初步报告）。相关的动物遗骸主要在第1和6区被发掘。人类、动物和土壤样本
关于这些样本的生物考古学和考古学信息见于补充信息（SI）中的表1和表2，而估计生物性别和死亡年龄的方法则记录在补充信息（SI）的文本部分。此处讨论了总共32个人类和22个动物牙齿样本、8个贝壳样本以及6个土壤样本；其中：

17个人类样本（具体为Graves编号中的22、34、32、14、20、18、21、29、28、217、214、27、209、201、33H1、33H2、23、101），23个动物样本（2头Bos taurus、5只Ovis vel Capra、1只Equus sp.、1只Equus asinus、1只Ovis aries、6只Sus domesticus、1只Sus scrofa、1块鱼骨、4个Unio tigridis以及2个腹足类动物样本（1个Cerithiidae和1个Conidae），以及6个土壤样本被重新分析了锶同位素含量。

此前已有15个人类样本（Graves编号中的102、9H3、14、1、6H2、3、4、6H1、7H1、7H1、9H1、10、12、16、5）和7个动物样本（3只Ovis vel Capra、2只Sus domesticus）的锶同位素进行了分析（Tafuri, 2019）。另外29个人类样本和24个动物标本的碳和氧同位素分析结果已发表在Giaccari等人（2026）的研究中。

对于锶和碳氧同位素分析（Giaccari等人，2026），样本取自恒牙冠部的?处，从牙尖开始，靠近釉质-牙本质交界处（CEJ）；而对于乳牙，则取自牙冠部的?处，同样从牙尖开始。根据形成阶段（AlQahtani等人，2010）和采样位置，牙齿被大致分为以下发育阶段：子宫内（主要反映母体特征；i1、i2、m1）、纯母乳喂养期（c、m2）、断奶期（M1）以及断奶后期（I1、P3、C、P4、M3）。纯母乳喂养会在同位素特征上留下明显痕迹，通常会使δ18O升高+2-3‰，δ13C升高+1‰（de Armas等人，2022）。这使我们能够识别出可能受到母乳喂养影响的样本。然而，需要注意的是，整体分析可能会因环境因素（例如季节性）引入变异性，这些因素也会影响最终结果。

土壤样本是从不同地层单元的考古层中采集的：1个来自墓葬212（S1），2个来自遗址的东南部区域（S2、S3），2个来自东北部区域（S4、S5），以及1个来自骨头表面的盐渍层（S6）。

4.3. 实验室方法和数据处理
锶同位素测量在罗马的环境地质与地球工程研究所（IGAG-CNR）进行。所有样本均使用超纯试剂和Milli-Q纯水进行处理。

牙釉质、Unio tigridis贝壳和腹足类贝壳样本先用Milli-Q纯水在超声波浴中清洗，然后置于封闭的特氟龙烧杯中，加入2毫升65% HNO3，在80°C下加热12小时进行消化。消化完成后，样本再次用2毫升2 M HNO3进行消化。

土壤样本先去除灰尘，风干后用玛瑙研钵研磨。取20毫克粒径小于2毫米的土壤样本，用pH值为5.5的乙酸铵（CH3COONH4）浸泡以提取生物可利用的锶。富含盐分的样本溶解后用HCl 6 N消化，随后干燥并再次消化。

锶同位素的化学分离采用标准阳离子交换法（Pin等人，1994）。锶同位素测量使用FINNIGAN MAT 262RPQ多收集器质谱仪，以W单丝作为活化剂，采用静态模式进行。锶同位素的分馏校正基于86Sr/88Sr = 0.1194的标准。数据采集过程中，标准样品NBS 987的87Sr/86Sr比值为87Sr/86Sr = 0.710261 ± 10（2σ；n = 24）。每次测量的重复精度（2σ）优于0.000012。

统计分析和数据绘图使用R Studio软件和R 4.1.2版本（R Core Team，2025）完成。箱形图用于识别可能的统计异常值，即落在 whiskers（1.5 IQR）之外的值。箱形图还用于比较本研究之外的考古遗址的同位素数据，以探讨它们与Abu Tbeirah的数据差异。统计测试遵循之前研究（Giaccari等人，2026）中描述的程序，采用Welch的ANOVA和Games-Howell事后检验方法。所有基于统计测试的讨论均结合了Vaiglova等人（Vaiglova等人，2023）和Giaccari等人（Giaccari等人，2024）推荐的置信区间（CI）。

地点范围的确定参考了Lightfoot和O’Connell（2016）的方法，使用3倍中位数绝对偏差（MADnorm）对陆地动物遗骸和土壤样本进行标准化处理（当数据可用时），并与1.5 IQR进行比较。选择MADnorm作为离散度测量指标的原因有三：
1) 即使与1.5四分位数范围（IQR）相比，其离散度估计更为稳健（Leys等人，2013；Lightfoot和O’Connell，2016；Rousseeuw和Hubert，2011）；
2) 在正态分布假设下，它与标准差（SD）有直接的比例关系，且不受异常值的影响（即1MADnorm ? 1SD）；
3) 可以直接比较数据集中正态分布和非正态分布的数据。

在进行聚类之前，锶和氧同位素数据通过四分位数范围（IQR）进行稳健标准化，以减少尺度差异和潜在异常值的影响。聚类结构使用R包mclust（Fraley等人，2024）中的基于模型的聚类方法进行评估，该方法采用贝叶斯框架来估计最佳簇数和协方差结构。簇数还使用NbClust（Niknafs，2022）基于层次聚类和欧几里得距离进行独立评估。欧几里得距离将变量间的差异视为加性差异，因此集中在某一同位素维度的对比可能与在不同维度上均匀分布的差异同样显著（Kaufman和Rousseeuw，1990）。

5. 结果
5.1. 锶同位素
表1汇总了Abu Tbeirah样本的锶同位素数据（完整数据见补充信息表1）。

表1. Abu Tbeirah样本的锶同位素值统计摘要，按样本类型和物种分类。人类样本的数据按生物性别、死亡年龄和遗址内采集区域分组。

| 组别 | 平均值 | 中位数 | 标准差 | 最小值 | 最大值 | MADnorm |
|---------------|-----------------|-----------------|---------------|---------------|-----------------|-----------------|
| Homo sapiens | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.7079 | 0.7081 |
| | 32 | | | | | |
| | 成人 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.44 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.46 | |
| | 非成人 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.48 | |
| | 6 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.30 | |
| | 5 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.30 | |
| | 5 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 6 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 6 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.0000 | 0.38 | |
| | 16 | 0.7080 | 0.7080 | 0.000另一方面，来自乌尔的土壤样本显示出比阿布·特贝拉赫的样本稍高的放射性值（Δmean ≈ 0.00011），尽管这些值仍在更广泛的当地范围内。这种模式可能表明，在美索不达米亚南部平原上，生物可利用的锶存在小规模的空间变异性，同时仍位于一个共同的区域同位素框架内。淡水软体动物进一步彰显了同位素的微妙差异。阿布·特贝拉赫的Unio tigridis与乌尔的Galeommatoidea物种之间的平均锶同位素值存在差异（Δmean ≈ 0.00007；图3），这表明当地淡水系统内存在一定的变异性。尽管存在一些差异，乌尔测量到的整体同位素特征与阿布·特贝拉赫的相似，表明这两个地点的锶特征相当。

关于人类，可以观察到一些人可以被认定为非本地居民（即坟墓22、29、27和33H2）。此外，聚类分析突出了两个锶同位素群体：一个群体具有较高的放射性值，包括非本地居民以及其他具有相似值但仍在当地范围内的个体；另一个群体则显示出与当地范围一致的值（见补充信息图2）。总体而言，锶同位素数据集为阿布·特贝拉赫定义了一个相对狭窄的局部同位素范围，表明大多数人类和动物都是在这个区域系统中成长的。

6.2. 碳和氧同位素：生态变异性与资源利用
稳定的碳（δ13C）和氧（δ18O）同位素值提供了关于阿布·特贝拉赫生态变异性和资源可用性的额外信息。与主要反映地质背景和地理起源的锶不同，碳和氧同位素能够捕捉饮食、水源和环境条件的信息。在哺乳动物中，δ18O显示出中等程度的变异性（图4），而碳同位素则分布更为广泛。整个动物群数据在同位素上保持一致，支持了当地管理策略的主要观点。

在强制性饮水者和非强制性饮水者之间没有明显的区别（Δ18Omean分别为0.2‰和Δ13Cmean为1.56‰）。然而，强制性饮水者的同位素范围更广，这可能反映了他们对更多变化无常或短暂的水源的依赖（例如季节性水池、水坑或运河）。几种陆地动物记录的相对富集的δ18O值与它们食用湿地植被（如芦苇）的情况相符，这些植被生长在蒸发率较高的环境中（Greenfield et al., 2022）。杂食动物的δ13C值较低，可能反映了它们摄入了C3谷物和部分肉类（图4；Giaccari et al., 2026）。这种模式可能表明它们获得了人类剩余的食物，而不仅仅是依靠野生食物；不出所料，杂食动物的碳同位素值与人类的相当。

总体而言，动物群的同位素证据表明动物是在一个广泛共享的生态环境中成长的，但该环境的特点是水资源和植被的微环境变异性。人类牙釉质的δ13C值分布相对狭窄，而氧同位素则显示出更广阔的范围，表明在牙齿形成过程中经历了不同类型的水源或环境条件。有趣的是，人类的值分为两个主要群体。多种因素可能导致这种变异性：饮用水源的差异、季节性波动（特别是在大量样本中）以及母乳喂养（ávila et al., 2026, de Armas et al., 2022, Pederzani and Britton, 2019, Pellegrini et al., 2016, Stevens et al., 2025）。只有来自坟墓209和101的个体明显受到了这种影响（Giaccari et al., 2026）。

重要的是，观察到的δ18O值范围的广泛性与人类牙釉质中狭窄的δ13C值形成对比。这种模式表明，环境和水文变异性在塑造氧同位素信号方面起了主要作用，而不是主要的饮食差异。此外，人类与动物δ18O变异性的差异表明，人类可能接触了更广泛的水源或以改变同位素特征的方式处理食物（例如通过煮沸、酿造或食用储存的食物），从而将文化因素引入了氧同位素信号中。可以说，δ18O值较高的个体可能生活在与陆地动物相似的环境中，而δ18O值较低的个体可能更倾向于依赖不同的环境，可能是淡水环境。这一解释得到了该地区有限的人类同位素数据中未出现类似模式的进一步支持（见补充信息图4）。

综合来看，碳和氧同位素数据指出了阿布·特贝拉赫复杂的生态环境，其特征是在总体上一致的饮食框架内存在异质的水资源和植被模式。这种环境多样性为解释下一节中探讨的人类迁移和互动模式提供了必要的背景。

6.3. 人类迁移和与环境的互动证据
虽然锶同位素是区分本地与非本地个体的主要标准，但氧同位素提供了关于牙釉质形成期间经历的环境和水文条件的补充信息（图5）。在这个生态背景下，大多数人类的值位于定义的锶同位素范围内。有四个人类个体被认为是非本地居民（即坟墓22、29、27和33H2）。他们的同位素特征比阿布·特贝拉赫的基线稍高，这表明他们可能起源于美索不达米亚南部平原或相邻地区的地质上不同的地区，尽管不一定遥远。非本地居民的数量有限，表明长途迁移不是样本群体的主要特征，尽管迁移并不罕见。

当我们根据δ18O值和87Sr/86Sr比值对人类进行聚类分析时，观察到两个不同的群体，这主要由δ18O值驱动（图5和补充信息文本）。群体1包括来自坟墓217、209、214、101、3和23的个体，群体2包括来自坟墓22、102、34、9H3、14、20、18、28、27、201、33H1、33H2、6H2、4、7、9H1、10、12、6H1、1和16的个体。群体1的δ18O值相对较高，但锶比值与当地范围一致。这些个体在同位素上与陆地动物重叠（图5），表明他们依赖于受蒸发影响的水源，可能与沼泽地或运河环境有关（Greenfield et al., 2022）。值得注意的是，这些值也可能与靠近海岸、纬度或季节性有关（ávila et al., 2026, Pederzani and Britton, 2019, Pellegrini et al., 2016）。群体1中的几个个体（坟墓209、217和214）来自 área 6（图5），这是一个可追溯到Ur III时期的行政区域，该时期以干旱加剧和海岸后退为特征。他们富集的δ18O值可能反映了这一时期的蒸发加剧条件。另一种解释是，氧的富集可能源于食物加工过程，如酿造或煮沸，或者与特定的水基础设施有关（Lightfoot and O’Connell, 2016）。与陆地动物的重叠，主要来自 área 6，与分析的群体1的人类相似，表明环境条件的变化是更可能的解释，这也得到了该地区后期年代学的支持。

相比之下，群体2的δ18O值普遍较低，有些个体与陆地动物的范围有所不同。这些特征可能表明他们接触了蒸发较少的水源或在更广阔的景观中具有独特的水文生态位，而生物可利用的锶值仍然相似。来自乌尔的两个早期王朝时期的牙釉质样本的δ18O数据（Kenoyer et al., 2013）都属于群体2（图5），表明在那个早期时期，乌尔的蒸发率可能较低。

重要的是，人类中观察到的δ18O值的广泛性与牙釉质中狭窄的δ13C值形成了对比。这种模式表明，环境和水文变异性在塑造氧同位素信号中起到了主要作用，而不是主要的饮食差异。此外，人类与动物δ18O变异性的差异表明，人类可能接触了更广泛的水源或以改变了同位素特征的方式处理食物（例如通过煮沸、酿造或食用储存的食物），从而将文化因素引入了氧同位素信号中。还可以认为，δ18O值较高的人类可能生活在与陆地动物相似的环境中，而δ18O值较低的人类可能更依赖于不同的环境，可能是淡水环境。这一解释得到了该地区有限的人类同位素数据中未出现类似模式的进一步支持（见补充信息图4）。

综上所述，碳和氧同位素数据指向了阿布·特贝拉赫复杂的生态环境，其特征是在一个大体上一致的饮食框架内存在异质的水资源和植被模式。这种环境多样性为解释下一节中探讨的人类迁移和互动模式提供了必要的背景。

6.4. 非本地个体的地理来源：比较同位素框架
为了进一步研究基于锶同位素值确定的非本地个体的潜在地理来源，将他们的值与DATAMESOP数据集（Giaccari et al., 2025）进行了比较，该数据集汇编了美索不达米亚、海湾地区及邻近地区的已发表的锶和氧数据。这种比较方法有助于评估阿布·特贝拉赫的异常值是否与区域或区域外的同位素特征一致。

阿布·特贝拉赫的非本地个体（坟墓22、27、29和33H2，图3）的锶同位素值与哈拉帕和印度河流域（Kenoyer et al., 2013, Valentine et al., 2015）、印度-伊朗边境（巴基斯坦）（Gregoricka, 2013）或大部分马甘（阿联酋）（Gregoricka, 2014, Gregoricka, 2013, Kutterer and Uerpmann, 2017）的显著放射性值不符。因此，这些地点被排除在后续分析之外，以提高视觉分辨率。

相反，非本地个体的同位素值与Dilmun（巴林）（Gregoricka, 2013, Huffer, 2021, Littleton and Smith, 2024）和美索不达米亚部分地区（Iorga et al., 2025, So?tysiak, 2020）报告的锶分布部分重叠。特别是来自巴林的地点（A’Ali墓葬土墩（Littleton and Smith, 2024）、Al Maqsha（Littleton and Smith, 2024）、Hamad Town（Huffer, 2021, Littleton and Smith, 2024）、Janabiya（Littleton and Smith, 2024）以及乌尔的一些动物和土壤（Greenfield et al., 2022, Iorga et al., 2025）和Tell Majnuna（So?tysiak, 2020）（见图6和补充信息图3，重点是古代美索不达米亚）。考虑到乌尔和阿布·特贝拉赫之间的短距离（约15公里）以及乌尔施加的行政控制，两个地点之间的区域内部迁移是对一些观察到的非本地特征的合理解释。

整合δ18O值提供了额外的古生态和文化见解。当同时评估87Sr/86Sr比值和δ18O值时（图7），阿布·特贝拉赫的非本地个体与阿联酋（Gregoricka, 2014, Gregoricka, 2013, Kutterer and Uerpmann, 2017）和巴林（Huffer, 2021）的同位素特征不一致。这降低了这些地区作为起源的可能性，尽管部分Sr同位素有所重叠。实际上，非本地个体（坟墓22、27和33H2）来自具有相似蒸发率和稍微更高放射性生物可利用锶值的地区。他们的同位素谱线组合与南部美索不达米亚以及可能的北部美索不达米亚或安纳托利亚地区的变异性记录更为一致。下载：下载高分辨率图像（151KB）下载：下载全尺寸图像图7. 阿布特比尔拉（Abu Tbeirah）的人类87Sr/86Sr与δ18O的散点图（黑线代表数据，粉红色点代表观测值），以及来自西南亚其他地点的人类数据（中位数±1个MADnorm）。虚线代表阿布特比尔拉的本地范围。盒状区域由单个地点中位数±1个MADnorm的最大值和最小值定义，表示箱体的边界。人类样本的参考文献按照现代国家进行分类：伊拉克（Greenfield等人，2022年；Hodos等人，2020年；Iorga等人，2025年；Kenoyer等人，2013年；Tafuri，2019年）、巴林（Gregoricka，2013年；Huffer，2021年；Littleton和Smith，2024年）、约旦（Al-Shorman和El-Khouri，2011年；Henton等人，2018年；Perry等人，2008年；Santana等人，2021年；Shewan，2004年）、叙利亚（Krzemińska等人，2017年；Shewan，2004年；So?tysiak，2020年；So?tysiak，2019年；Stantis等人，2023年）、土耳其（Meiggs，2010年）、阿联酋（Gregoricka，2014年；Gregoricka，2013年；Kutterer和Uerpmann，2017年）。其中一个个体（墓葬1号）在聚类分析中被认为具有异常的同位素特征，其数据与黎凡特地区的个体数据重叠（图7）。虽然这无法进行精确的地域归属或季节性影响的判断，但可能表明该个体来自具有相似蒸发条件和略有不同地质基础的地区。重要的是，大多数非本地个体的锶同位素偏差幅度相对较小。这提示一些被归类为非本地的个体可能实际上起源于更广泛的南部美索不达米亚冲积系统，例如乌尔（Ur）（补充信息图4），而非遥远地区。由于美索不达米亚大部分冲积平原的同位素具有高度一致性，因此区分短距离移动和本地变异性仍然具有挑战性。最后，墓葬209号、217号和214号的个体显示出较高的δ18O值，这些值与其他美索不达米亚地区已发表的数据集不太吻合（图7，补充信息图4），这表明这种富集现象不一定与地理位置有关。关键的是，这些个体的锶同位素值处于本地范围内，并且与当地动物的δ18O值相似。这种模式表明，他们的氧同位素富集更可能与当地环境条件相关，如蒸发加剧和植物水分压力，而非长距离迁移。这也可能反映出文化因素的影响，例如更倾向于食用煮沸的食物或发酵饮料。然而，这似乎并不反映饮食的差异（Giaccari等人，2026年）。尽管如此，鉴于样本量较小且釉质分析的工作量较大，任何关于乌尔第三时期富集δ18O值与更广泛气候趋势之间的关联都应被视为暂时的。总体而言，比较框架表明，这些个体从印度河流域、阿拉伯半岛或东部阿拉伯地区进行长距离迁移的可能性较低。相反，同位素证据支持主要在区域内移动的模型，这种移动可能通过行政、经济和物资供应网络将阿布特比尔拉与乌尔等邻近城市中心联系起来。虽然不能排除有限的跨区域移动，但数据更倾向于在美索不达米亚内部相互连接的社会政治格局中发生的移动，而非跨越遥远的文化圈。

**7. 结论**
阿布特比尔拉位于海湾与美索不达米亚核心地区的交汇处，拥有发达的港口系统（Romano和D’Agostino，2019年；Romano和D’Agostino，2018年）。这一地理位置促进了与周边多样环境的互动，这些环境似乎被当地居民积极利用。同位素证据表明，至少使用了两种不同的环境：沼泽地和草原，表明当地存在灵活的生计体系，得以依靠人员和/或物资在周边地区的流动来维持。人类锶同位素数据显示，一些个体可能来自邻近地区，乌尔是一个可能的来源。然而，与其他美索不达米亚和安纳托利亚地区的样本存在大量重叠，因此无法进行精确的地理归属。数据支持的主要是在相互连接的城市网络内的区域内移动，这一点尤其考虑到该遗址的沿海位置，预计通过海上贸易路线会有更频繁的移动。来自第6区域的个体的氧同位素变异可能与乌尔第三时期逐渐加剧的蒸发条件一致。然而，由于样本量有限且分析工作量大，这些数据应谨慎解读。它们可能反映了当地水文的变异性、对特定水源的不同利用方式，或与行政组织相关的社会经济实践，而非明确的气候恶化证据。综合来看，这些结果突显了公元前第三千年末期美索不达米亚南部地区移动性、环境和文化习俗之间的复杂相互作用。通过将同位素数据与考古背景相结合，本研究有助于更广泛地探讨早期城市社会的连通性和局部适应性，强调连续性和内部重组，而非大规模的人口变化。

**关于生成式AI的声明**
在最终修订本稿时，作者使用了ChatGPT 4来改进语言和可读性。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对发表文章的内容负全责。

**作者贡献声明**
Matteo Giaccari：撰写——初稿、方法论、调查、数据分析、数据管理。
Francesca Castorina：撰写——审校与编辑、方法论、调查、数据分析。
Silvia Soncin：撰写——审校与编辑、方法论、调查。
Sofia Panella：撰写——审校与编辑、方法论、调查。
Francesca Alhaique：撰写——审校与编辑、调查。
Licia Romano：撰写——审校与编辑、资源准备、资金获取。
Franco D’Agostino：撰写——审校与编辑、调查、资金获取。
Mary Anne Tafuri：撰写——初稿、监督、方法论、资金获取、概念构想。