Текст книги "Стабильные изотопы в археологических исследованиях: методические проблемы и историческая проблематика. Сборник тезисов V заседания"

Н. И. Шишлина, А. А. Строков, Д. А. Куприянов, Н. Г. Солошенко, Д. В. Киселева

Вариации отношений изотопов стронция 87SR/86SR в археологической древесине: первые результаты

Ключевые слова: Сальские степи, эпоха бронзы, археологическая древесина.

Ксилотомический анализ и определение вариаций отношений изотопного состава стронция в археологической древесине позволяют реконструировать местные ландшафты и выявить использование местных/неместных ресурсов населением Сальских степей в эпоху бронзы, раннего железного века и в средневековье.

В проанализированной выборке образцов древесины из погребений преобладает дуб, вяз, реже лох; реже – осина и клен; сосна, липа, береза, ива, ясень. Определение вариаций отношений изотопов стронция в 16 образцах позволяет обсудить, была ли такая древесина местной или привозной. Полученные данные сравнивались с фоновыми показателями вариаций изотопных отношений стронция в разных элементах местной экосистемы.

Вариации ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в образцах древесины из курганов могильников Песчаный V и IV практически идентичные; чуть выше, чем в образце древесины современного лоха и полыни, но ниже вариаций отношений изотопов стронция в верхнем горизонте современной почвы и произраставшей на ней злаковых и полыни (рис. 1). Такие различия в изотопном составе разных элементов экосистемы, могут объясняться смешением в них источников стронция, влиянием вторичных продуктов выветривания и химических удобрений (Hajj et al., 2017), эрозией верхнего слоя современной почвы из-за перевыпаса крупного и мелкого рогатого скота.

Рис. 1. Отношения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в исследованных образцах археологической древесины из курганов эпохи бронзы, раннего железного века и средневековья (Республика Калмыкия, Средние Ергени; Ремонтненский район Ростовской области) и в соответствующих фоновых образцах биодоступного стронция в виде «ящика с усами» (box-and-whiskers plot). Границами ящика служат первый и третий квартили (25-й и 75-й процентили соответственно), точка в середине ящика – медиана, а «усы» – ± два стандартных

отклонения.

Результаты исследования позволяют высказать предположение, что для строительства и поделок использовались деревья, которые произрастали поблизости курганов.

Вариации ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в образцах клена и дуба из Улана IV совпадают с местными изотопными метками, что также указывает на использование местной древесины.

Вариации изотопных отношений стронция в двух образцах осины из могильника Ергени одинаковы: 0,7093 и попадают в интервал изотопных отношений стронция в разных образцах местной экосистемы.

С точки зрения ареалов древесных видов бóльшая часть исследованных предметов сделана из коренных для районов расположения памятников древесных пород. Экологическая ниша большинства пород как в настоящее время, так и в прошлом приурочена к балкам и оврагам (лох) или поймам рек (дуб, вяз, клен, ясень, осина).

Исключением являются обнаруженные фрагменты древесины тополя (осины) в могильнике Ергени и сосны в могильнике Песчаный IV. Оба памятника в настоящий момент находятся за пределами ареалов указанных видов (San-Miguel-Ayanz et al., 2016; Ареалы…, 1977). Однако палеоботанические реконструкции, основанные на спорово-пыльцевом анализе голоценовых отложений в западной части долины Маныча показывают (Демина и др., 2009), что сосна присутствует в локальных типах растительности в момент функционирования могильника Песчаный IV, а осина – в спорово-пыльцевых спектрах в момент функционирования могильника Ергени. В то же время нельзя достоверно исключать неместное происхождение данной древесины, однако использование привозной древесины для сооружения перекрытий погребения представляется маловероятным.

С бóльшей долей вероятности примером неместной древесины является колчан, сделанный из липы и обтянутый берестой. Район расположения могильника Песчаный IV в настоящее время находится вне ареалов березы и липы (San-Miguel-Ayanz et al., 2016; Ареалы…, 1977). Вероятней всего, колчан был изготовлен в районах, расположенных севернее. Несмотря на то, что в более холодные периоды липа присутствовала в спорово-пыльцевых спектрах в районе озера Маныч, в субатлантический период, в эпоху средневековья, ее присутствие в составе растительных сообществ не отмечается (Демина и др., 2009). П

Заключение. Проведенное исследование образцов древесины позволяет включить лесные ресурсы этих территорий в объекты активного использования человеком. Для соблюдения правил погребального обряда люди древних эпох срубали те деревья, которые росли поблизости – клен, ясень, иву, вяз, лох, дуб. Из них мастерили настилы на дне могилы, заслоны входа в камеры катакомбы, перекрытия могил. Важным результатом исследования является идентификация местного происхождения древесины – клена, дуба, ясеня, пошедшего на изготовление деталей повозки катакомбной культуры из могильника Улан IV. Таким образом, повозка, вероятно, была сделана в Сальско-Манычских степях.

Примечание. Исследование проведено при поддержке грантов РНФ, проекты №21-18-00026 (анализ контекста и определение древесины) и №22-18-00593 (апробация методики определения вариаций отношений стронция).

ЛИТЕРАТУРА

Демина О. Н., Шилова Г. Н., Чепалыга А. Л., Лаврентьев Н. В., Цыбрий В. В., 2009. Результаты палинологического анализа и палеоботанические реконструкции в районе позднепалеолитической стоянки Юловская (долина западного Маныча) // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. №4. С. 106—111.

Соколов С. Я., Связева О. А., Кубли В.А и др. 1977 Ареалы деревьев и кустарников СССР,. Л: Изд-во Наука. ЛО. 164 с.

Hajj F., Poszva A., Bouchez J., Guérold F., 2017. Radiogenic and «stable» strontium isotopes in provenance studies: A review and first results on archaeological wood from shipwreck // Journal of Archaeological Sciences. №86. P. 24—49.

San-Miguel-Ayanz J., de Rigo D., Caudull, G., Durrant T. H., Mauri A., Tinner W., Ballian D., Beck P., Birks H., Eaton E., 2016. European atlas of forest tree species. Publication Office of the European Union. 200 p.

С. В. Шнайдер, А. А. Черноносов, С. В. Баранова, Г. А. Олейник, О. В. Ершова, Ю. Срывкина, В. В. Коваль

Лаборатория ZooMS ИАЭТ СО РАН – первые результаты работы

Ключевые слова: археология, ZooMS, пептид, коллаген.

В последнее десятилетие среди биоархеологических анализов получил широкое распространение метод зооархеологии с использованием масс-спектрометрии (Zooarchaelogy by Mass Spectometry, ZooMS), в основе которого лежит анализ пептидной последовательности белка коллагена и который используется для видовой идентификации костей, зубов, кожи и рогов. Часто случается так, что отсутствие необходимых морфологических признаков не позволяет специалисту определить, к какому именно виду или таксону принадлежат кости. Морфологические признаки могут отсутствовать из-за сильной раздробленности либо деформации кости. Методика ZooMS показала свою эффективность при изучении проблемы раннего скотоводства (Buckley et al., 2010; Buckley, Larkin, Collins, 2011), при идентификации костей человека среди многочисленных палеофаунистических коллекций (Brown et al., 2016), при идентификации сырья, использовавшегося для производства орудий и украшений (Desmond et al., 2018). Начиная с 2021 г. в Институте археологии и этнографии СО РАН была открыта международная лаборатория ZooSCAn Института археологии и этнографии СО РАН, одним из направлений работы которой является проведение ZooMS анализа совместно с Центром масс-спектрометрического анализа Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН.

Пробоподготовка образцов для ZooMS анализа соответствует протоколу, изложенному в работе М. Бакли (Buckley et al., 2009) и после усовершенствованному C. Браун и коллегами (Brown et al., 2020).

Масс-спектрометрический анализ проводился в отраженном режиме в диапазоне масс 700—4000 Да на MALDI-TOF масс-спектрометре Bruker Autoflex Speed (Bruker Daltonics), который располагается в Центре масс-спектрометрического анализа Объединенного Центра геномных, протеомных и метаболомных исследований ИХБФМ СО РАН, Новосибирск.

В лаборатории возможно проведение анализов остатков кожи, костей, костной трухи, фрагментов костяных украшений и орудий. Требования к образцам минимальны – для анализа необходимо 10—20 мг образца, образцы должны быть не жженные, требований к возрасту образца нет.

«Слепой анализ» образцов для проверки работы лаборатории проведен на основе анализа микокских материалов со стоянки Жонзак (Ше-Пино; юго-запад Франции) (Rendu et al., 2023). Всего было отобрано 76 экз. морфологически определимых костей, в 73 случаях данные ZooMS и зооархеологического анализа совпали в двух случаях результаты ZooMS позволили подкорректировать определения зооархеологов и в одном случае ZooMS определения не были сделаны до уровня рода.

На настоящий момент в лаборатории проанализировано 697 образцов, которые происходят из 38 памятников (рис. 1), при этом с шести памятников были проанализированы остатки кожи. Хронологически данные образцы относятся к периоду от 200 тыс. л.н. до 18 в. Анализ образцов кости получился со всех памятников, за исключением мезолитических объектов Восточного Прикаспия и стоянок Кульбулак (нижняя пачка отложений) и Тайлеп-2. Что в первую очередь обусловлено плохой сохранностью коллагена в образцах. Для остальных образцов были получены результаты, в большинстве случаев удалось идентифицировать останки животных до рода.

Рис. 1. Карта памятников для образцов, с которых

проводился ZooMS-анализ в Лаборатории ИАЭТ СО РАН

Таким образом, метод ZooMS позволяет значительно облегчить видовую идентификацию археологических образцов, и становится незаменимым помощником при изучении памятников. Работы, проводимые в лаборатории ZooMS ИАЭТ СО РАН позволяют развивать метод ZooMS и расширять его использование в археологических исследованиях.

Благодарности: Пробоподготовка для ZooMS анализа проведена при поддержке гранта Президента РФ МК-882.2022.2 «Новый алгоритм изучения костяных орудий на примере неолитических комплексов горной части Центральной Азии», анализ образцов с территории Центральной Азии проведен при поддержке проекта РНФ №19-78-10053 «Происхождение производящего хозяйства в горной части Центральной Азии».

ЛИТЕРАТУРА

Buckley M., Collins M., Thomas-Oaies J., Wilson J.C., 2009. Species identification by analysis of bone collagen using matrix-assisted laser desorption/ionisation time-of-flight mass spectrometry // Rapid Communications in Mass Spectrometry. №23. P. 3843—3854.

Buckley M., Kansa S. W. Howard S., Campbell S., Thomas-Oates J., Collins M., 2010. Distinguishing between archaeological sheep and goat bones using a single collagen peptide // Journal of Archaeological Science. №37. P. 13– 20.

Buckley M., Larkin N., Collins M., 2011. Mammoth and Mastodon collagen sequences; survival and utility // Geochimica et Cosmochimica Acta. №75. P. 2007—2016.

Brown S., Higham T., Slon V., Pääbo S., Meyer M., Douka K., Brock F., Comeskey D., Procopio N., Shunkov M., Derevianko A., Buckley M., 2016. Identification of a new hominin bone from Denisova Cave, Siberia using collagen fingerprinting and mitochondrial DNA analysis // Scientific Reports. №6. P. 1—8.

Desmond A., Barton N., Bouzouggar A., Douka K., Fermandez P., Humphrey L., Morales J., Turner E., Buckley M., 2018. ZooMS identification of bone tools from the North African Later Stone Age // Journal of Archaeological Science. №98. P. 149—157.

Rendu W., Renou S., Koliasnikova A., Baumann M., Plisson H., Soulier M.-C., Discamps E., Gicqueau A., Augoyard M., Bocquel M., Guérin G., Shnaider S., Kolobova K., 2023. Neanderthal subsistence at Chez-Pinaud Jonzac (Charente-Maritime, France): a kill site dominated by reindeer remains, but with a horse-laden diet? // Frontiers Ecology and Evolution. Sec. Paleoecology. P. 1—35

Н.Б.Щербаков, И. А. Шутелева

Вариативность показателей стабильных изотопов у населения археологического микрорайона Срубно-Алакульской культурной группы на территории Башкирского Приуралья

Ключевые слова: археозоология, изотопный состав азота и углерода, поздний бронзовый век.

Проблемы анализа стабильных изотопов углерода (δ13C) и азота (δ15N) биоархеологических материалов позволяет определить палеодиету древних социумов, хозяйство и социальное поведение. Исследование было проведено на территории Казбуруновского археологического микрорайона, расположенного в Башкирском Приуралье. Памятники археологического микрорайона объединены течением реки Уршак и ее правого притока реки Белый Ключ, на протяжении 12 км. Высокая концентрация памятников археологии, 7 поселений, 7 курганных могильников (всего 72 кургана), расположенных в сходных ландшафтных условиях (Гольева и др., 2018. С. 45 – 58). Фокус исследования был сконцентрирован на памятниках позднего бронзового века, в культурно-хронологическом отношении соотносимых со срубно-алакульской контактной зоной и периодом XIX – XVII вв. до н.э.

Хозяйство представителей как срубной, так и алакульской археологических культур связано с домашним скотом. Крупные поселения и курганные могильники Казбуруновского археологического микрорайона демонстрируют развитое сельское хозяйство, представленное, прежде всего, домашним скотом. Обнаруженный на поселениях богатый остеологический материал представил сочетание в рационе домашних и диких животных. Анализ остеологического материла Мурадымовского поселения показал, наличие охотничье-промысловой фауны (кабан, заяц, медведь, косуля, лось, северный олень, кулан, бобр, лиса, волк), использовавшейся для получения дополнительного мясного продукта. Преобладающим в потреблении был крупный рогатый скот, лошади, затем овцы, козы и свиньи. Крупный рогатый скот на момент убоя был, в большинстве своем, представлен взрослыми (старше 4-х лет) и почти взрослыми (до 3,5 лет) особями, годовалые особи занимали менее 10% (Петренко, 2007. С. 35 – 36). К сходным выводам пришел и П. А. Косинцев (2017. С. 230), ставя на первое место в жизни человека Мурадымовского поселения крупный рогатый скот (45% стада), затем лошадь (33% стада), мелкий рогатый скот (21% стада) и свинью (0,4%).

Преобладание в придомном стаде крупного рогатого скота могло использоваться населением позднего бронзового века и как источник молока, а не только мяса. Но, проведенные aDNA анализы погребенных на памятниках Казбуруновского археологического микрорайона, показали доминирование (90%) лактазной интолерантности (Krzewińska et al., 2018. P. 1 – 12), что демонстрирует ранний этап развития пасторализма.

Проблемы социальной организации, индивидуализации ранних социумов и реальной палеодиеты населения позднего бронзового века могут быть частично решены в результате изотопного анализа. Изотопный анализ был проведен на группе из 11 индивидов, из которых антропологический материал 9 происходит из погребений курганов №№4, 5 и 23 Казбуруновских I курганов, два индивида связаны с валом Мурадымовского поселения (Щербаков, Шутелева, 2020. С. 361 – 363). Исследованная группа состояла из представителей обоих биологических полов, и включала в себя двух детей в возрасте 9 – 10 (12) лет. В исследованной группе были проведены палеогенетические исследования, позволившие уточнить биологический пол всех членов группы. Результаты распределились следующим образом: женский пол – пять индивидов, в том числе двое детей, мужской пол – шесть взрослых (Krzewińska et al., 2018. P. 1 – 12). В ходе исследования у двух индивидов были получены результаты изотопного состава коллагена корня зуба и фрагментов компакты бедренной кости. У остальных девяти были проведены анализы только фрагментов компактной части трубчатой бедренной кости.

Анализ стабильных изотопов представителей двух однокультурных, но генетически не родственных соседних групп населения показал практически полное отсутствие изменчивости в них. Социальные группы исследуемого социума по результатам исследования не обладали выраженным делением по половозрастным группам, после отказа от молочной диеты и перехода на мясное питание у детей.

Все проанализированные индивиды демонстрируют устойчивый показатель δ13С, который варьируется в пределах от 19,0‰ до 19,7‰. Чуть большей вариативностью обладает показатель δ15N, значения которого располагаются в пределах от 10,4‰ до 12,6‰. Исходя из исследований М. В. Добровольской и И. К. Решетовой (Добровольская, Решетова, 2019. С. 34 – 42), мы можем, приняв их точку зрения, предполагать, что величины показателя δ13С демонстрируют отношение к флоре типа фотосинтеза С3, и как уточняют авторы, в лесостепном ее варианте, что вполне согласуется с результатами палеопочвенных анализов. Вместе с тем, значения показателя δ15N говорит о преобладании в рационе населения позднего бронзового века Казбуруновского археологического микрорайона белковой пищи животного происхождения. Также необходимо отметить, что вариативность показателей δ13С и δ15N никак не коррелируется с биологическим полом и возрастом погребенных, что может свидетельствовать о «стабильной» и «социально равной» диете, характерной для погребенных представителей срубно-алакульского мира Южного Приуралья. О стабильности изотопного состава свидетельствуют также сравнительные анализы коллагена, извлеченного из корней зубов и компакты бедренной кости (Курган №4, погребение №1 – биологический пол мужской и Курган №23, погребение №4 – биологический пол женский). В первом случае показатели δ13С для зуба составили 19,7‰, а для компакты трубчатой кости 19,3‰; вариативность показателей δ15N составила от 11,0‰ для зуба и до 10,7‰ для костной компакты. Во втором случае δ13С для зуба составили 19,7‰, а для компакты трубчатой кости 19,4‰; показатель δ15N составил 12,1‰ для костной компакты. Приведенные данные убедительно показывают, что различия результатов содержания обоих изотопов находится в пределах математической погрешности, колеблясь в значениях 0,3‰ – 0,4‰.

ЛИТЕРАТУРА

Гольева А. А., Шутелева И. А., Щербаков Н. Б., 2018. Проблематика полеоэкологических реконструкций экспонированных культурных слоев длительного постселитебного функционирования (на примере памятников эпохи поздней бронзы Республики Башкортостан) // Поволжская археология. №3 (35). С. 45 – 58.

Добровольская М. В., Решетова И. К., 2019. Изотопные маркеры жизни древних людей // Природа. №1. С. 34 – 42.

Косинцев П. А., 2017. Животноводство и охота у населения Аитовского поселения срубной культуры // Ю. А. Морозов. Аитовское поселение эпохи бронзы в Башкирском Приуралье. Уфа: УНЦ РАН. С. 214 – 230.

Петренко А. Г., 2007. Становление и развитие основ животноводческой деятельности в истории народов Среднего Поволжья и Предуралья (по археозоологическим материалам). Серия «Археология евразийских степей». – Выпуск 3. Казань: Институт истории АН РТ. С. 35 – 36.

Щербаков Н. Б., Шутелева И. А., 2020. Реконструкция палеодиеты населения эпохи позднего бронзового века Казбуруновского археологического микрорайона: особенности и возможность экстраполяции // Труды VI (XXII) Всероссийского археологического съезда в Самаре. В 3-х т. Т. I. Самара. С. 361 – 363.

Krzewińska M., Kılınc G.M., Juras A., Koptekin D., Chyleński M., Nikitin A.G., Shcherbakov N., Shuteleva I., Leonova T., Kraeva L., Sungatov F.A., Sultanova A.N., Potekhina I., Łukasik S., Krenz-Niedbała M., Dalen L., Sinika V., Jakobsson M., Stora J., Gotherstrom A., 2018. Ancient genomes suggest the eastern Pontic-Caspian steppe as the source of western Iron Age nomads // Science Advances (ISSN 2375—2548) is published by the American Association for the Advancement of Science. Sci Adv 4 (10), P. 1 – 12.