Înălțându-se deasupra peisajului înconjurător, Cahokia Mounds din Illinois este cea mai mare așezare precolombiană construită la nord de Rio Grande. Arheologii au dezbătut mult timp numărul exact de oameni care au numit Cahokia casa lor, dar estimările sugerează că până la 20.000 de case au trăit printre sutele de case și locuri enorme (inclusiv una de 45 de terenuri de fotbal) care au depășit movilele orașului în jurul a 1000 AD Apoi, din motive neînțelese în totalitate, civilizația care a construit astfel de structuri masive de pământ a dispărut. Până în 1350 d.Hr., regiunea a fost abandonată în cea mai mare parte.
Orașul care a dispărut acum aproximativ 700 de ani prezintă o întrebare captivantă pentru arheologi: Ce s-a întâmplat cu oamenii din Mississippian care au construit Cahokia? Cheia rezolvării misterului este întrebarea mai puțin evidentă, dar la fel de importantă a modului în care s-a schimbat de-a lungul timpului populația marelui oraș.
„A ajunge la istoria populației în arheologie a fost întotdeauna ușor dificil și indirect”, spune AJ White, un student absolvent de antropologie la UC Berkeley. Cercetătorii pot cerceta arhitectura internă și pot estima numărul de persoane care locuiesc în case sau pot privi densitatea artefactelor precum fragmente de olă sau chiar să numere înmormântări în cimitire (când există). Dar aceste metode sunt măsurători proxy care se bazează pe estimare. Ceea ce au nevoie într-adevăr oamenii de știință este un compus lăsat în urmă de oamenii care trăiesc pe peisaj, ceva care ar putea reflecta dimensiunea populației pe măsură ce a crescut și a scăzut.
Ceva ca o moleculă specială găsită în ciorba umană.
Monks Mound, cea mai mare structură de pământ din Cahokia. (Situl istoric al statului Mount Cahokia) Doar un astfel de biomarker este subiectul unei lucrări recente autorizate de White și colegi și publicate în Journal of Archaeological Science . Cercetătorii au analizat eficiența măsurării coprostanolului - o moleculă de colesterol parțial digerată produsă în intestinul uman - ca o modalitate de a măsura populația în schimbare din Cahokia. Spre deliciul lor, cantitatea de coprostanol extras din miezurile de sedimente prelevate din Lacul Horseshoe din apropiere a urmărit îndeaproape tendințele populației indicate de evidența arheologică.
„Rezultatele din Cahokia sunt cu adevărat promițătoare”, spune Elizabeth Arkush, arheolog la Universitatea din Pittsburgh. Este un semn bun pentru propria cercetare a lui Arkush; este unul dintre principalii investigatori într-un proiect în curs de a utiliza aceleași markere fecale pentru a studia schimbările de populație din Peru.
Cahokia a fost un loc ideal pentru început, în parte pentru că a fost atât de intens studiat. Arheologii au deja o idee despre modul în care populația a fluctuat de-a lungul timpului datorită resturilor de arhitectură și artefacte, chiar dacă nu pot identifica numărul precis de oameni care trăiesc acolo. În plus, oamenii din Cahokia nu aveau porci sau ovine domesticite, care produc, de asemenea, coprostanol și ar putea să măsoare măsurătorile oamenilor de știință asupra populației umane.
Grupul alb a prelevat probe din miezurile de sedimente lacustre și coprostanol izolat, precum și un compus în care se degradează, numit epi-coprostanol. „La oameni, coprostanolul este o componentă oarecum semnificativă a materiilor fecale”, spune White. „Se ajunge la un punct zecimal dintr-un procent din compoziția totală a scaunului.”
Având în vedere că sărăcia umană este de aproximativ 75 la sută apă, chiar și o fracțiune din procent face din coprostanolul o componentă destul de semnificativă. (Este, de asemenea, unul dintre compușii care conferă fecalelor mirosul înțepător.) Echipa a comparat apoi cele două subproduse ale colesterolului cu o a treia moleculă care există și în deșeurile umane, dar se degradează într-un ritm diferit. Combinația acestor măsurători a reflectat modificările aduse populației Cahokia de-a lungul mai multor secole, iar examinarea mai multor molecule a contribuit la reducerea incertitudinilor care rezultă din compușii degradanți.
Studiul servește ca o dovadă de concept pentru a testa metoda fecală într-o regiune temperată ca Cahokia. Măsurarea coprotanolului este o tehnică destul de nouă pentru estimarea dimensiunilor populației, iar primele eforturi de a utiliza biomarkerii fecali umani pentru a studia așezările antice au fost efectuate în locuri precum Norvegia, unde temperaturile reci ajută la păstrarea compușilor. White și colegii săi au fost încântați să constate că moleculele din Cahokia, unde temperaturile devin mult mai mari, erau suficient de bine păstrate pentru a estima numărul de oameni care trăiau în oraș în urmă cu sute de ani.
„Nu văd acest lucru ca ceva care va înlocui metodele anterioare de estimare a populației, ci mai degrabă poate suplimenta cunoștințele noastre într-un mod nou în care metodele tradiționale nu pot”, spune White.
Tehnica are încă o mulțime de blocaje de rezolvat. În primul rând, coprostanolul nu se degradează la un ritm consecvent, după cum pot spune oamenii de știință. Pentru altul, cantitatea de coprostanol pe care un individ le produce depinde de dieta sa - deși White spune că influența dietei unei persoane nu este în totalitate clară.
„Dacă cineva a vrut să mănânce carne doar pentru o lună, apoi să facă niște chestii brute de laborator, și apoi să mănânce tofu timp de o lună și să facă și alte lucruri brute de laborator, ar fi foarte productiv”, spune el. „Dar nu știu dacă managerul laboratorului ar fi foarte fericit dacă mi-ar fi propus.”
Schematic care prezintă formarea, depunerea și degradarea stanolilor fecali umani. (AJ White și colab.) Elementele mediului și culturii umane pot schimba, de asemenea, cât de multe materii fecale se termină în corpuri de apă, unde moleculele sunt păstrate în sedimente. Dacă o comunitate ar fi situată în apropierea lacului și înconjurată de dealuri, asta ar putea însemna mai multă scurgere în apă și niveluri mai mari de biomarkeri fecali. Pe de altă parte, dacă comunitatea ar folosi gunoiul de grajd uman ca îngrășământ, este posibil ca mai puține molecule de coprostanol să apară în evidența lacului.
Aceste considerații sunt deosebit de importante pentru Arkush și echipa ei, care au lucrat pentru a obține rezultate similare în Anzi în jurul bazinului lacului Titicaca, unde prezența umană se întoarce în jurul a 5000 î.H. Istoria populației din regiune este mult mai complicată decât cea din Cahokia, contabilizând numeroase civilizații și orașe. Orașul Tiwanaku a fost principala putere a regiunii în anul 400 d.Hr., urmată de sosirea Inca în jurul anului 1450 d.Hr. și apoi conquistadorii spanioli în aproximativ 1500 d.Hr.
Proiectul din Peru a început în 2015 și este încă în faza de analiză a laboratorului, dar echipa a identificat cu succes coprostanolul în miezurile lacului. Lucrarea prezintă o modalitate de a suplimenta măsurătorile anterioare bazate pe arheologie, cum ar fi o întreprindere lungă și grea, cunoscută sub numele de sondaj de acoperire completă. În aceste sondaje, grupuri de oameni merg pe linii drepte, cu ochii lipiți de pământ în căutarea de artefacte, apoi înregistrează locația și densitatea acelor artefacte pentru a construi o hartă a așezărilor antice.
„Dacă îți place plimbările și drumețiile, este un mod minunat de a-ți petrece zilele”, spune Arkush, dar poate fi extrem de dificil să măsoare populațiile nomade care au trăit în regiune doar pe scurt. „Dacă se dovedește că stanolii urmăresc populația de-a lungul timpului, atunci asta deschide o mulțime de oportunități minunate pentru a înțelege nivelul populației umane în zonele în care este dificil să faci asta arheologic” - locuri precum taberele de vânători-culegători.
Biomarkerii fecali ar putea ajuta, de asemenea, arheologii să înțeleagă cât de intens aceste grupuri foloseau animale domestice, cum ar fi lama, deoarece biomarkerii unici și în excremente de animale pot fi identificați. Dar extragerea de molecule minuscule din tot ceea ce poo-ul antic este un proces îndelungat.
„Pentru a lua un eșantion de la a fi sediment proaspăt până la a-l putea analiza, ți-ar lua o săptămână”, spune Josef Werne, un biogeochemist care lucrează și la proiectul Peru. Echipa are aproximativ 30 de probe de la fiecare din cele trei lacuri din regiune (Umayo, Arapa și Orurillo), ceea ce se traduce la o mulțime de ore punând sedimente prin diferite mașini și analizând rezultatele.
Chiar și după toate acestea, numeroase variabile pot complica imaginea atunci când studiați biomarkerii fecali. Rezultatele finale din Peru vor oferi, cu speranță, un nou instrument pentru a studia fluxul de oameni din regiune, mai degrabă decât un număr absolut al oricărei așezări specifice. Dar, pe măsură ce catalogul resturilor fecale crește, probabil că produsele secundare ale deșeurilor umane ne vor spune la fel de multe despre populațiile istorice, precum casele îngropate și ghivecele.
„Sunt prudent optimist”, spune Werne despre munca lor. Încă mai sunt multe de făcut până când echipa din Peru va fi gata să publice orice rezultate, dar dacă rezultatele sunt la fel de promițătoare precum studiul din Cahokia, ar putea exista o mulțime de poo antice în viitorul arheologiei.
