Палеофекация
Палеофеции (или palaeofaeces на британском английском языке ) — это древние человеческие фекалии , часто обнаруживаемые в ходе археологических раскопок или исследований. Термин «копролит» часто используется как взаимозаменяемый, хотя копролит также может относиться к окаменелым фекалиям животных. Нетронутые фекалии древних людей можно найти в пещерах засушливого климата и в других местах с подходящими условиями хранения. Их изучают, чтобы определить рацион и состояние здоровья людей, которые их произвели, путем анализа семян, мелких костей и яиц паразитов, обнаруженных внутри. Кал может содержать информацию о человеке, выделяющем материал, а также информацию о самом материале. Их также можно подвергнуть химическому анализу для получения более подробной информации о человеке, который их выделил, используя анализ липидов и анализ древней ДНК . Уровень успеха извлечения пригодной для использования ДНК из палеофекалий относительно высок, что делает его более надежным, чем извлечение скелетной ДНК. [ 1 ]
Причина, по которой этот анализ вообще возможен, заключается в том, что пищеварительная система не полностью эффективна, в том смысле, что не все, что проходит через пищеварительную систему, разрушается. Не все сохранившиеся материалы узнаваемы, но некоторые из них узнаваемы. Этот материал, как правило, является лучшим индикатором, который археологи могут использовать для определения древней диеты, поскольку никакая другая часть археологических данных не является таким прямым индикатором. [ 2 ]
Процесс, который сохраняет фекалии таким образом, чтобы их можно было проанализировать позже, называется реакцией Майяра . Эта реакция создает оболочку из сахара, которая защищает фекалии от непогоды. Чтобы извлечь и проанализировать содержащуюся в них информацию, исследователям обычно приходится замораживать фекалии и измельчать их в порошок для анализа. [ 3 ]
История исследований
[ редактировать ]Анализ археологических фекалий имеет относительно короткую историю по сравнению со многими другими археологическими материалами. Основателем этой дисциплины является доктор Эрик О. Каллен, который был пионером в этом предмете в конце 1950-х - середине 1960-х годов. [ 4 ] он использовал анализ копролита для изучения ранних мексиканских диет. В его ранних работах, опубликованных в книге «Предыстория долины Теуакан: окружающая среда и существование» , Несмотря на то, что его работа показала себя многообещающей, археологические исследования копролита оставались нишевой темой, и в нее принимали участие лишь немногие другие исследователи. После внезапной смерти Каллена в 1970 году его работу продолжил Вон Брайант в Техасском университете A&M , факультет антропологии. Анализ копролита постепенно стал предметом серьезных исследований. Сегодня анализ копролита в археологии расширился, и они предоставили важные доказательства эволюции здоровья и питания человека в Америке и других частях мира. [ 5 ] Одним из самых известных примеров является копролит из пещер Пейсли , штат Орегон, который предоставил одни из самых ранних свидетельств заселения Северной Америки человеком. [ 6 ]
Методы анализа
[ редактировать ]Для анализа древних фекалий можно использовать самые разные методы: от микроскопических до молекулярных. На базовом уровне анализ размера и морфологии может дать некоторую информацию о том, принадлежат ли они человеку или другому животному. Анализируемое содержимое может включать как видимое невооруженным глазом, например, семена и другие остатки растений, так и микроскопическое, включая пыльцу и фитолиты . Паразиты в копролитах могут дать информацию об условиях жизни и здоровье древних популяций. [ 7 ] На молекулярном уровне анализ древней ДНК можно использовать как для идентификации вида, так и для предоставления информации о питании. Для идентификации видов также можно использовать метод анализа липидов на основе спектра фекальных стеринов и желчных кислот . [ 8 ] Эти молекулы различаются у разных видов в зависимости от биохимии кишечника и поэтому позволяют различать людей и других животных.
Пример использования палеофекалий исследователями для сбора информации с помощью анализа ДНК произошел в пещере Хиндс в Техасе Хендриком Пойнаром и его командой. Полученным образцам фекалий было более 2000 лет. Из образцов Пойнар смог собрать образцы ДНК, используя методы анализа, описанные выше. В результате своего исследования Пойнар обнаружил, что фекалии принадлежали трем коренным американцам, основываясь на сходстве мтДНК с современными коренными американцами. Пойнар также нашел ДНК-доказательства еды, которую они ели. Были образцы облепихи , желудей , окотильо , паслена и дикого табака . Никаких видимых остатков этих растений в фекалиях обнаружено не было. Наряду с растительным материалом были также обнаружены последовательности ДНК таких видов животных, как снежный баран , вилорогая антилопа и хлопкохвостый кролик .
Этот анализ диеты оказался очень полезным. Ранее предполагалось, что эта популяция коренных американцев выжила благодаря ягодам, являющимся основным источником питательных веществ. По палеофекалиям было установлено, что эти предположения неверны, и примерно за 2 дня питания, которые представлены в образце фекалий, были представлены 2–4 вида животных и 4–8 видов растений. Разнообразие питания этой архаичной человеческой популяции было весьма необычным. [ 1 ]
Примером использования анализа липидов для идентификации видов является неолитическая стоянка Чатал-Хююк в Турции. Часто обнаруживаются большие отложения мусора на участке, содержащие фекалии. [ 9 ] либо в виде отдельных копролитов, либо в виде сжатых отложений «выгребной ямы». Первоначально считалось, что копролиты принадлежат собакам на основе переваренной кости, однако анализ липидных профилей показал, что многие из копролитов на самом деле были получены от человека. [ 10 ]
Анализ паразитов из фекалий в выгребных ямах предоставил доказательства здоровья и миграции прошлых популяций. Например, идентификация яиц рыбьего цепня в Акре в период крестоносцев указывает на то, что этот паразит был завезен из Северной Европы. В то время паразит редко встречался в районе Леванта, но был распространен в Северной Европе. Предполагается, что его завезли в регион прибывшие европейцы. [ 11 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Пойнар, Хендрик Н.; и др. (10 апреля 2001 г.). «Молекулярный анализ пищевого разнообразия трех архаичных коренных американцев» . ПНАС . 98 (8): 4317–4322. Бибкод : 2001PNAS...98.4317P . дои : 10.1073/pnas.061014798 . ПМК 31832 . ПМИД 11296282 .
- ^ Федер, Кеннет Л. (2008). Связь с прошлым: краткое введение в археологию . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
- ^ Стокстад, Эрик (28 июля 2000 г.). «Определение диеты и болезней по ДНК». Наука . 289 (5479): 530–531. дои : 10.1126/science.289.5479.530 . ПМИД 10939960 . S2CID 83373644 .
- ^ Брайант, В. (2013). «Археологическая наука о копролитах: наследие Эрика О. Каллена (1912–1970)». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 237 (1): 51–66. дои : 10.1016/j.palaeo.2005.11.032 .
- ^ Шиллито, LM. ; и др. (2011). «Биомолекулярный и микроморфологический анализ предполагаемых фекальных отложений в неолитическом Чатал-Хююке, Турция» (PDF) . Журнал археологической науки . 38 (8): 1869–1877. Бибкод : 2011JArSc..38.1869S . дои : 10.1016/j.jas.2011.03.031 .
- ^ Томас, М.; и др. (9 мая 2008 г.). «ДНК человеческих копролитов до Кловиса в Орегоне, Северная Америка» . Наука . 320 (5877): 786–789. Бибкод : 2008Sci...320..786G . дои : 10.1126/science.1154116 . ПМИД 18388261 . S2CID 17671309 .
- ^ Анастасиу, Эвилена; и др. (2013). «Кишечные паразиты человека из уборной во франкском замке Саранда Колонес XII века на Кипре». Международный журнал палеопатологии . 3 (3): 218–223. дои : 10.1016/j.ijpp.2013.04.003 . ПМИД 29539460 .
- ^ http://antiquity.ac.uk/ant/073/Ant0730086.htm [ мертвая ссылка ]
- ^ «Турция: Неолитическая жизнь в Чатал-Хююке» . Современная мировая археология . 7 мая 2011 года . Проверено 7 февраля 2019 г.
- ^ Шиллито, Лиза-Мария; и др. (2011). «Биомолекулярный и микроморфологический анализ предполагаемых фекальных отложений в неолитическом Чатал-Хююке, Турция» (PDF) . Журнал археологической науки . 38 (8): 1869–1877. Бибкод : 2011JArSc..38.1869S . дои : 10.1016/j.jas.2011.03.031 .
- ^ Митчелл, Пирс Д.; и др. (2011). «Кишечные паразиты человека в Акре крестоносцев: свидетельства миграции с болезнями в средневековый период». Международный журнал палеопатологии . 1 (3–4): 132–137. дои : 10.1016/j.ijpp.2011.10.005 . ПМИД 29539328 .