Издигайки се над околния пейзаж, могилите Кахокия в Илинойс стоят като най-голямото предколумбово селище, изградено северно от Рио Гранде. Археолозите отдавна обсъждат точния брой хора, които са нарекли Кахокия свой дом, но според оценките 20 000 може би са живели сред стотиците къщи и огромни площади (включително една с големина 45 футболни игрища), които оглавяват могилите на града около 1000 След това, поради причини, които не са напълно разбрани, цивилизацията, изграждаща такива масивни земни структури, изчезнала. Към 1350 г. сл. Хр. Регионът е предимно изоставен.
Градът, който изчезна преди около 700 години, представлява завладяващ въпрос за археолозите: Какво се случи с хората от Мисисипи, които построиха Кахокия? Ключов момент за разрешаването на тази мистерия е по-малко очевидният, но също толкова важен въпрос за това как се е променило населението на големия могилен град с течение на времето.
„Стигането до историята на популациите в археологията винаги е било леко трудно и косвено“, казва AJ White, аспирант по антропология в UC Berkeley. Изследователите могат да изследват битовата архитектура и да преценят броя на хората, които живеят в къщи, или да разгледат плътността на артефакти като фрагменти от керамика или дори да преброят погребения в гробища (когато съществуват). Но тези методи са прокси измервания, които разчитат на оценката. Това, от което учените наистина се нуждаят, е съединение, оставено от хората, живеещи в пейзажа, нещо, което може да отразява размера на населението, докато се увеличава и пада.
Нещо като специална молекула, открита в човешкия поп.
Monks Mound, най-голямата земна постройка в Кахокия. (Държавен исторически обект на планината Кахокия) Точно такъв биомаркер е обект на скорошна книга, автор на Уайт и колеги и публикувана в Journal of Archaeological Science . Изследователите разглеждали ефективността на измерването на копростанол - молекула от частично усвоен холестерол, произведен в човешките черва - като начин за измерване на променящата се популация на Кахокия. За тяхно удоволствие количеството копростанол, извлечено от седиментните ядра, взети от близкото езеро подкова, е в голяма степен проследено с тенденциите на населението, посочени от археологическия запис.
„Резултатите от Кахокия са наистина обещаващи”, казва Елизабет Аркуш, археолог от университета в Питсбърг. Това е добър знак за собствените изследвания на Аркуш; тя е един от основните изследователи в текущ проект за използване на същите фекални маркери за изследване на промените в населението в Перу.
Кахокия беше идеално място за начало, отчасти защото беше изучен толкова подробно. Археолозите вече имат представа как населението се колебае във времето благодарение на останките от архитектура и артефакти, дори ако не могат да определят точния брой хора, които живеят там. Освен това хората в Кахокия не са имали домашни свине или овце, които също произвеждат копростанол и биха могли да изкривят измерванията на учените за човешкото население.
Групата на Уайт взе проби от сърцевината на езерния утайка и изолиран копростанол, както и съединение, в което се разгражда, наречено епи-копростанол. „При хората копростанонолът е донякъде значим компонент на изпражненията“, казва Уайт. „Стига се до десетичната запетая от процент от общия състав на изпражненията.“
Като се има предвид, че човешкият пуп е около 75 процента вода, дори част от процент прави копростанонола доста важен компонент. (Това е също едно от съединенията, което придава на фекалията си остра миризма.) След това екипът сравнява двата странични продукта на холестерола с трета молекула, която също съществува в човешките отпадъци, но се разгражда с различна скорост. Комбинацията от тези измервания отразява промените в популацията на Кахокия за няколко века и изследването на множество молекули помогна да се намалят несигурностите, които произтичат от разграждащите се съединения.
Проучването служи като доказателство за концепцията за тестване на фекалния метод в умерен регион като Кахокия. Измерването на копротанол е сравнително нова техника за оценка на числеността на популацията, а първите усилия за използване на биомаркери от фекални хора за изследване на древни селища са проведени на места като Норвегия, където студените температури помагат за запазването на съединенията. Уайт и неговите колеги с удоволствие откриха, че молекулите от Кахокия, където температурите стават много по-високи, са достатъчно запазени, за да преценят броя на хората, живеещи в града преди стотици години.
„Не виждам това като нещо, което ще замени бившите методи за оценка на населението, но по-скоро може да допълни познанията ни по нов начин, където традиционните методи не могат“, казва Уайт.
Техниката все още има много изблици, за да се изработи. Първо, копростанонолът не се разгражда с постоянна скорост, доколкото могат да кажат учените. За друго, количеството копростанол, което отделен човек произвежда, зависи от диетата му - въпреки че Уайт казва, че влиянието на диетата на човек не е напълно ясно.
„Ако някой искаше просто да яде месо в продължение на месец и след това да направи някакви груби лабораторни неща, а след това да яде тофу за месец и да направи някои по-груби лабораторни неща, би било много продуктивно“, казва той. „Но не знам дали ръководителят на лабораторията би бил много щастлив, ако го предложа.“
Схема, изобразяваща образуването, отлагането и разграждането на човешки фекални станоли. (AJ White и др.) Елементите на околната среда и човешката култура също могат да променят колко изпражненията се озовават във водни тела, където молекулите се съхраняват в утайки. Ако една общност е била разположена близо до езерото и е заобиколена от хълмове, това може да означава по-голям отток във водата и по-високи нива на фекални биомаркери. От друга страна, ако общността е използвала човешки тор за тор, вероятно е по-малко молекули копростанол да се появят в езерото.
Тези съображения са особено важни за Аркуш и нейния екип, които работят за постигането на подобни резултати в Андите около басейна на езерото Титикака, където човешкото присъствие е около 5000 г. пр. Н. Е. Историята на населението в региона е много по-сложна, отколкото тази на Кахокия, представляваща множество цивилизации и градове. Град Тиванаку е основната сила на региона през 400 г. сл. Хр., Последван от пристигането на инките около 1450 г. сл. Хр., А след това испанските конквистадори през около 1500 г. сл. Хр.
Проектът в Перу започна през 2015 г. и все още е във фаза на лабораторния анализ, но екипът успешно идентифицира копростанол в ядрените ядра. Работата представя начин за допълване на предишни археологически измервания, като дълго и настойчиво начинание, известно като цялостно проучване на покритието. В тези проучвания групи хора се разхождат по прави линии с прилепени очи към земята в търсене на артефакти, след което записват местоположението и плътността на тези артефакти, за да се изгради карта на древните селища.
„Ако обичате да ходите пеша и да ходите пеша, това е страхотен начин да прекарате дните си“, казва Аркуш, но може да бъде изключително трудно да измерите номадското население, което е живяло в региона само за кратко. „Ако се окаже, че станолите проследяват населението във времето, тогава това отваря много чудесни възможности за разбиране на нивата на човешкото население в райони, където е трудно да се направи това археологически“ - места като лагерите на ловците-събирачи.
Фекалните биомаркери също могат да помогнат на археолозите да разберат колко интензивно тези групи използват опитомени животни като лами, като уникални биомаркери могат да бъдат идентифицирани и в изхвърлянията на животни. Но изтеглянето на мънички молекули от цялото това древно поо е дълъг процес.
„За да вземете една проба от прясна утайка до да я анализирате, ще ви отнеме седмица“, казва Йозеф Верн, биогеохимик, който също работи по проекта в Перу. Екипът има около 30 проби от всяко от трите езера в региона (Умайо, Арапа и Орурило), което се превежда на много часове, поставяйки седименти чрез различни машини и анализира резултатите.
Дори в края на краищата, многобройни променливи могат да усложнят картината при изучаване на фекални биомаркери. Окончателните резултати в Перу ще се надяваме, че ще предложат нов инструмент за изследване на потока от хора в региона, а не абсолютен брой на всяко населено място. Но с увеличаването на каталога с фекални остатъци, може би страничните продукти от човешки отпадъци ще ни разкажат толкова за историческото население, колкото за погребаните къщи и саксии.
"Аз съм предпазливо оптимист", казва Верн за работата си. Има още много какво да се направи, преди екипът на Перу да бъде готов да публикува каквито и да било резултати, но ако откритията са толкова обещаващи, колкото изследването на Кахокия, в бъдещето на археологията може да има цял куп древни поо.
