原始吐火罗语
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原始吐火罗语展现出原始印欧语（PIE）元音的巨变。长短元音对立首先变成音值的差异，接着展现不同的反映，最终消失。许多PIE元音只由声母是否颚化来区分。例如，PIE o和ē都演化为原始吐火罗语ë（可能是/ɛ/），但PIE ē使后面的辅音颚化，后面无辅音时留下一个y，PIE o则没有这样的变化。
PIE到原始吐火罗语元音的音变坎坷重重，因此学者间也争议颇多。最基本的几个问题有：
焉耆语和龟兹语的亲缘关系难以得证。
PIE塞音的广泛合流使得特定的吐火罗语单词有许多含糊的可能词源。
元音系统的激进构拟意味着，无论音变在表面上不合理到什么地步，对它们的质疑都能“合理”地搪塞过去。
大量相似的变化在名词性和动词性系统里都发生，难以确定哪种变化是规则的。
吐火罗语族元音的演化是历时语音学上最后一个构拟出来的。在1938年，George S. Lane谈到吐火罗语族时说：“到目前为止，每个构拟方案几乎都受到了其元音系统的挑战。”迟至1945年，George S. Lane仍称：“目前广泛认为这（颚化）问题是相当费解的——但对吐火罗语音位学来说，几乎处处都是如此。”1948-1960年间，以Sieg & Siegling （1949）为首帮人们理解元音系统和音系演化的研究接连取得突破。到1960年，经由克劳斯和托马斯整理，这一系统已经足够透彻。克劳斯和托马斯的专著（1960）仍是最重要的吐火罗语语法著作之一。
焉耆语和龟兹语的元音系统间显著相似，但其实许多相同的元音并不同源，原始吐火罗语的元音系统和两者均不相同。例如焉耆语a反映原始吐火罗语两个元音合流，它们在龟兹语中是e和o；龟兹语a则反映基于重音的原始吐火罗语ā或ä变体，而焉耆语则无论重音在哪，都保留了原来的ā和ä。
一般而言龟兹语反映原始吐火罗语元音系统比焉耆语更规则，后者的双元音单化、末元音几乎完全丢失、开音节ä丢失、拆解复辅音的增音ä（特别在词首）等变化不见于龟兹语。
下表展示的是晚期原始吐火罗语的“最小公构拟”，包括吐火罗语研究者一般承认的所有元音：
|  | 前元音 | 央元音 | 后元音 |
| --- | --- | --- | --- |
| 闭元音 | i /i/ | ä /ɨ/ | u /u/ |
| 中元音 | e /e/? | - | ọ /o/ |
| 低元音 | - | ā /a/ | o /ɔ/ |
下表展示原始吐火罗语“最大公构拟”，来自Ringe （1996）：
|  | 前元音 | 央元音 | 后元音 |
| --- | --- | --- | --- |
| 闭元音 | （i = ǝy） | ǝ /ɨ/ | （u = ǝw） |
| 中元音 | ẹ /e/ | ë /ə/ | ọ /o/ |
| 开元音 | e /ɛ/ | ā /a/ | o /ɔ/ |
“最小”和“最大”间的一些区别主要是在记号上：Ringe*ǝ=标准*ä，Ringe（及其他许多学者）将原始吐火罗语的表层*[i]和*[u]的底层看成是*äy和*äw（Ringe记作*ǝy、*ǝw）。而Ringe在最小公构拟的*e中塞了*ë、*e、*ẹ3个元音。最主要的区别是*ë< PIE *o，它不引发颚化，应是央元音；*e < PIE *ē，它会引发颚化。除颚化作用外，两个元音在焉耆语和龟兹语中的反映完全一致，因此许多研究者推断这一合流早至原始吐火罗语。然而，这两个元音有一部分变音过程不一样，Ringe（还有Adams和其他一些学者）还是将它们在原始吐火罗语中区分开了。Ringe的*ẹ是比*e更高的元音，相当罕见且在龟兹语中反映为i，在焉耆语中反映为e。这个元音能引发颚化，Ringe认为它主要反映PIE *oy的词根和借词。总体上，Ringe的原始吐火罗语构拟能反映更早期的语言面貌。
部分学者用的符号和上面给出的不同：如最小公构拟e位置的æ或ë、o位置的å或ɔ、ä位置的ǝ。
下表给出了原始印欧语（PIE）到原始吐火罗语（PToch）和龟兹语、焉耆语（TA）的音变：
| 晚期PIE | 早期PToch | 晚期PToch | 龟兹语 | 焉耆语 | 例子 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| a, Ḥ | ā | ā | ā́; a | ā | PIE *h₂ént-o-“在前面”> *ánt-o- > PToch *ā́ntë > TB ānte, TA ānt  PIE *pḥ₂tḗr “父” > PToch *pācer > TB pācer, TA pācar |
| e | yä | +ä | +á; +ä, +— | +ä, +— | PIE *（h₁）eḱwo- “马” > PToch yä́kwë > TB yakwe  PIE *gʷén-eh₂ “女”> *gʷén-ā > PToch śä́nɔ > TB śana, TA śäṃ  PIE *kʷetwór-es “4”> PToch *śätwë́rä > TB śtwer, TA śtwar |
| i | ä, yä | （+）ä | （+）á; （+）ä, （+）— | （+）ä, （+）— | PIE *wiso-[來源請求]“毒”> PToch *wä́së > TB wase, TA wäs |
| o | ë | e | e | a | 晚期PIE *okʷs“目”> PToch ëk > TB ek, TA ak |
| u | u | ä | á; ä, — | ä, — | PIE *h₁rudʰ-ró-“红” > PToch rä́trë > TB ratre, TA rtär （< *rtr）  PIE *dhugh₂-tēr“女儿”> PToch *täkā́cër > TB tkācer, TA ckācar |
| ā | o | o | o | a | Late PIE *bhrā́tēr“兄弟”> PToch *prɔcër > TB procer, TA pracar |
| ē | ye | +e | +e | +a | PIE *h₂wéh₁nt-o- “风”> *wēnt-o- > PToch *w'entë > TB yente, TA want |
| ō | ā | ā | ā́; a | ā | PIE *ṇ-ǵneh₃-tih₂“无知”（拉丁语ignōtus） > *ṇ-ǵnō-tyḤ > PToch āknā́tsā > TB aknātsa |
| ih₁ | yä? ī? | +ä? i? | +á; +ä, +—? i? | +ä, +—? i? |  |
| ih₂, ih₃ | yā | +ā | +ā́; +a | +ā |  |
| uh₁ | ū? | u? | u? | u? |  |
| uh₂, uh₃ | wā? ū? | wā? u? | wā́;wa? u? | wā? u? |  |
| ai | āi | āi | ai | e |  |
| ei | yäi | +äi | +i | +i |  |
| oi | ëi | ei | ai | e |  |
| au | āu | āu | au | o |  |
| eu | yäu | +äu | +u | +u |  |
| ou | ëu | eu | eu > au | o |  |
| Ṛ, ṚH | äR | äR | áR; äR, R | äR, R | PIE *wḷkʷo- “狼” > PToch *wä́lkʷë > TB walkwe  PIE *pṛh₂wo-“前部、头”（参考梵语 pū́rva-） > PToch *pä́rwë > TB parwe, TA pärwa-t |
|  | ā…ë́ | ɔ…ɔ́ | o…o | a…a |  |
|  | ä（…o/ọ/u） | u | u | u |  |
|  | äu（…ọ） | ọ | o | o |  |
|  | ë́（…o/ọ/u） | ọ | o | o | PIE *h₁óḱtōu“8”>早期PToch *ë́ktu > *óktu > PToch *óktä > TB okt, TA okät |
|  | u（…o/ọ/u） | ọ | o | o |  |
|  | ë́（…ā） | ā | ā́; a | ā |  |
注释：
最后6行暗示原始吐火罗语时期就有的元音交替构词（下详）。
A + 表示颚化。后面跟着辅音时，辅音颚化并出现y。在PIE i之前，齿音以外的辅音不发生音位性的颚化（有争议）；这用（+）表示。
A – 表示无元音：来自开音节ä的弱化。
龟兹语可据重音区分原始吐火罗语央元音（ä、ā）：重音的ä ā>a ā，非重音的ä ā>ä a（即龟兹语a反映重音的ä或非重音的ā）。另外，非重音的ä在开音节中丢失。下详。
原始吐火罗语拥有重音，不过不同研究者构拟的位置也不同。推断存在重音的证据是龟兹语ā~a和a~ä交替可以逆推回原始吐火罗语。大部分情况下它并不能对应PIE的重音。双音节词以头重为主，三音节和更多音节的词的重音则一般落在第二个音节。龟兹语许多多音节词似乎含有多个重音，这可能显示原始吐火罗语中仍能附词或词缀在韵律上仍是独立的。Ringe认为PIE重音和原始吐火罗语重音无关，假定龟兹语展现的完全不同的系统是在原始吐火罗语分裂之后才产生的。
PIE*iH和*uH后面不跟元音时的反映不一致。
一般认为*ih₂变成原始吐火罗语*yā，相似的变化也发生于古希腊语。
ih₃也被期待变成原始吐火罗语*yā，尽管并不清楚是直接变*ih₃>*yā /ya/还是经历过中间过程*ih₃>*yō/yo:/>*yā/ya/（与古希腊语相似），因为PIE*ō一般变成原始吐火罗语*ā（不是长元音）。其他组合的反映并不清晰。许多词的词源似乎是经历过平行的*uh₂ > *wā，不过也有些似是经历过*uh₂ > *ū > *u。Ringe证明所有*wā的用例都能被解释为类推，并假设*uH > *ū > *u与其他语言的*uH对应，但许多其他学者（如Krause和Slocum）则认为*uh₂ > *wā是更规则更普遍的音变。*ih₁的反映也这样有着不规则的反映，Ringe假设存在*ih₁ > *ī > i，其他人假设存在*ih₁ > *ye > *yä。和其他地方一样，这里最主要的困难是，相比于其他印欧语，吐火罗语的语料更加稀少，还经历过大量的类推变化。
原始吐火罗语时期许多元音交替过程增加了圆唇元音的数量。元音圆唇化也可受相邻的唇化软腭音影响而产生，不过这往往在原始吐火罗语时期之后才发生，造成焉耆语和龟兹语间不同的反映，一般而言焉耆语出现得更多（如PIE *gʷṃ-“来”> PToch *kʷäm- > 焉耆语 kum-，但龟兹语 käm-）。