Палеоэтноботаника - Paleoethnobotany

Флотационная машина используется в Халлан-Кеми, юго-восток Турции, c. 1990. Обратите внимание на два сита, улавливающих обугленные семена и древесный уголь, и мешки с археологическим осадком, ожидающие флотации.

Палеоэтноботаника (иногда ее называют палеоэтноботаникой) или археоботаника - это изучение прошлых взаимодействий между человеком и растением посредством извлечения и анализа остатков древних растений. Оба термина являются синонимами, хотя paleoethnobotany (от греческих слов Palaios [παλαιός] означающих древний, этнос [έθνος] смысл расы или этнической принадлежности, и votano [βότανο] означает растения) , как правило , используются в Северной Америке и признает тот вклад , который этнографические исследования имеют сделано в соответствии с нашим нынешним пониманием практики эксплуатации древних растений, в то время как термин археоботаника (от греческих слов archaios [αρχαίος], означающих древний и votano) является предпочтительным в Европе и подчеркивает роль дисциплины в археологии .

Как область исследований, палеоэтноботаника - это подраздел экологической археологии . Он включает в себя исследование как древней среды обитания, так и деятельности человека, связанной с этой средой, а также понимание того, как они развивались совместно. Остатки растений, извлеченные из древних отложений в ландшафте или на археологических раскопках, служат основным доказательством различных направлений исследований в рамках палеоэтноботаники, таких как происхождение одомашнивания растений , развитие сельского хозяйства , палеоэкологические реконструкции, стратегии выживания, палеодиеты, экономические структуры и более.

Палеоэтноботанические исследования делятся на две категории: исследования Старого Света (Евразия и Африка) и исследования Нового Света (Америка). Хотя этому разделению присуще географическое различие, оно также отражает различия во флоре двух отдельных территорий. Например, кукуруза встречается только в Новом Свете, а оливки - только в Старом Свете. В рамках этого широкого подразделения палеоэтноботаники склонны в дальнейшем сосредоточивать свои исследования на конкретных регионах, таких как Ближний Восток или Средиземноморье, поскольку также существуют региональные различия в типах восстановленных остатков растений.

Макроботанические и микроботанические остатки

Обугленные зерна ячменя под маломощным микроскопом.

Остатки растений, извлеченные из древних отложений или археологических раскопок, обычно называют «макроботаниками» или «микроботаниками».

Макроботанические остатки - это вегетативные части растений, такие как семена, листья, стебли и мякина , а также древесина и древесный уголь, которые можно наблюдать невооруженным глазом или с помощью микроскопа с малым увеличением.

Микроботанические остатки состоят из микроскопических частей или компонентов растений, таких как пыльцевые зерна , фитолиты и гранулы крахмала , которые требуют использования мощного микроскопа, чтобы их увидеть.

Изучение семян, древесины / древесного угля, пыльцы, фитолитов и крахмалов требует отдельного обучения, поскольку для их обработки и анализа используются несколько иные методы. Палеоэтноботаники обычно специализируются на изучении одного типа макроботанических или микроботанических остатков, хотя они знакомы с изучением других типов и иногда могут даже специализироваться более чем на одном.

Пыльцевые зерна просматриваются под мощным микроскопом.

История

Современное состояние палеоэтноботаники как дисциплины связано с долгой историей развития, охватывающей более двухсот лет. Его нынешняя форма является результатом неуклонного развития всех аспектов области, включая методологию, анализ и исследования.

Начальная работа

Изучение остатков древних растений началось в XIX веке в результате случайных встреч с высохшими и заболоченными материалами на археологических раскопках. В Европе первые анализы макроскопических ископаемых растений были проведены ботаником К. Кунтом (1826) на высушенных останках египетских гробниц и О. Хеером (1866) на заболоченных образцах из прибрежных деревень в Швейцарии, после чего археологические остатки растений стали интерес и продолжал периодически изучаться из разных европейских стран до середины 20 века. В Северной Америке первый анализ растительных остатков был проведен несколько позже и не вызывал такого же интереса к этому типу археологических свидетельств до 1930-х годов, когда Гилмор (1931) и Джонс (1936) проанализировали высушенный материал из каменных убежищ на юго-западе Америки. Все эти ранние исследования, проводившиеся как в Европе, так и в Северной Америке, в основном были сосредоточены на простой идентификации остатков растений, чтобы составить список восстановленных таксонов.

Создание месторождения

В течение 1950-х и 1960-х годов палеоэтноботаника получила значительное признание как область археологических исследований с двумя значительными событиями: публикацией результатов раскопок Стар Карр в Великобритании и извлечением растительного материала из археологических раскопок на Ближнем Востоке. Оба убедили археологическое сообщество в важности изучения останков растений, продемонстрировав свой потенциальный вклад в развитие дисциплины; в первом была произведена подробная палеоэкологическая реконструкция, которая была неотъемлемой частью археологической интерпретации этого места, а во втором были получены первые свидетельства одомашнивания растений, что позволило более полно понять археологические данные. После этого восстановлению и анализу остатков растений уделялось больше внимания в рамках археологических исследований.

Расширение и рост

С появлением процессной археологии область палеоэтноботаники начала значительно расти. Внедрение в 1970-х годах нового метода извлечения, называемого флотацией, позволило археологам начать систематический поиск макроскопических ископаемых растений на всех типах археологических раскопок. В результате произошел внезапный приток материала для археоботанических исследований, поскольку карбонизированные и минерализованные остатки растений стали легко извлекаться из археологических контекстов. Повышенное внимание к научному анализу также возродило интерес к изучению микроботанических веществ растений, таких как фитолиты (1970-е годы) и крахмалы (1980-е годы), в то время как более поздние достижения в области вычислительных технологий в течение 1990-х годов способствовали применению программных программ в качестве инструментов количественного анализа. В 1980-х и 1990-х годах также было опубликовано несколько основополагающих томов о палеоэтноботанике, которые продемонстрировали прочную теоретическую основу, в которой действует эта дисциплина. И, наконец, популяризация постпроцессной археологии в 1990-х годах помогла расширить круг исследовательских тем, которыми занимаются палеоэтноботаники, например, «гендерные роли, связанные с едой».

Текущее состояние месторождения

Палеоэтноботаника - это дисциплина, которая постоянно развивается, вплоть до наших дней. С 1990-х годов эта область продолжала лучше понимать процессы, ответственные за создание растительных сообществ в археологической летописи, и соответственно совершенствовать свои аналитические и методологические подходы. Например, текущие исследования стали гораздо более междисциплинарными, в них используются различные направления исследований, чтобы получить более полную картину прошлой экономики растений. Направления исследований также продолжают исследовать новые темы, относящиеся к древним взаимодействиям человека и растений, такие как потенциальное использование растительных остатков в связи с их мнемоническими или сенсорными свойствами.

Режимы сохранения

Как органическое вещество, растение со временем разрушается из-за микробной активности. Следовательно, для того, чтобы быть обнаруженным в археологических записях, растительный материал должен подвергаться определенным условиям окружающей среды или культурным контекстам, которые предотвращают их естественную деградацию. Макрофоссилии растений, извлеченные как палеоэкологические или археологические образцы, являются результатом четырех основных способов сохранения:

Остатки обугленного растения. По часовой стрелке сверху слева: горькая вика ( Vicia ervilia ); ячмень ( Hordeum sp. ); чешуйки пшеницы ( Triticum sp. ), колоски и колоски; оливковые косточки ( Olea europaea ); плодоножки винограда ( Vitis vinifera sp. ); и виноградные косточки ( Vitis vinifera sp.).
  1. Обугленные (обугленные): останки растений могут выжить в археологических записях, если они были преобразованы в древесный уголь в результате воздействия огня в условиях низкого содержания кислорода. Обугленный органический материал более устойчив к порче, поскольку он подвержен только химическому разрушению, что занимает много времени (Weiner 2010). Из-за того, что огонь используется для многих видов антропогенной деятельности, карбонизированные остатки представляют собой наиболее распространенный тип макроскопических ископаемых растений, извлекаемых из археологических раскопок. Однако этот способ консервации имеет тенденцию к использованию растительных остатков, которые вступают в прямой контакт с огнем для приготовления пищи или топлива, а также более прочных, таких как зерна злаков и скорлупа орехов.
    Остатки заболоченных растений. Слева направо: сорняк болотных прудов ( Potamogeton poligonifolius ); береза ​​( Betula sp. ); и цинга обыкновенная ( Cochlearia officinalis ).
  2. Переувлажнение: Сохранение растительного материала также может происходить, когда он хранится в постоянно влажных бескислородных условиях, поскольку отсутствие кислорода препятствует микробной активности. Такой способ сохранения может происходить в глубоких археологических объектах, таких как колодцы, а также в отложениях дна озера или реки, прилегающих к поселениям. Широкий спектр растительных остатков обычно сохраняется в виде переувлажненного материала, включая семена, фруктовые косточки, скорлупу орехов, листья, солому и другие растительные вещества.
  3. Высыхание: еще один способ сохранения растительного материала - это высыхание, которое происходит только в очень засушливых средах, таких как пустыни, где отсутствие воды ограничивает разложение органических веществ. Высушенные остатки растений встречаются реже, но они являются невероятно важным источником археологической информации, поскольку могут выжить все типы растительных остатков, даже очень нежные растительные атрибуты, такие как луковая шкурка и рыльца крокусов (шафран), а также тканые ткани, пучки. цветов и целых плодов.
    Минерализованные остатки растений. Слева направо: эндосперм винограда ( Vitis vinifera sp. ); и семена инжира ( Ficus cf. carica ).
  4. Минерализация: растительный материал также может сохраняться в археологических записях, когда его мягкие органические ткани полностью заменяются неорганическими минералами. Есть два типа процессов минерализации. Первый, « биоминерализация» , происходит, когда некоторые растения остаются, например, плоды Celtis sp. (каркас) или орешки семейства Boraginaceae , естественно, производят повышенное количество карбоната кальция или кремнезема на протяжении всего своего роста, что приводит к образованию кальцинированных или окремненных образцов. Вторая, «замещающая минерализация», происходит, когда остатки растений поглощают осаждающиеся минералы, присутствующие в отложениях или органическом веществе, в котором они погребены. Этот способ сохранения за счет минерализации происходит только при определенных условиях осадконакопления, обычно связанных с высоким содержанием фосфатов . Таким образом, минерализованные растительные остатки чаще всего извлекаются из свалки и выгребных ям - мест, где часто остаются растительные остатки, прошедшие через пищеварительный тракт, такие как специи, виноградные косточки и семена инжира. Минерализация растительного материала также может происходить, когда останки откладываются рядом с металлическими артефактами, особенно из бронзы или железа. В этом случае мягкие органические ткани заменяются вымыванием продуктов коррозии, которые со временем образуются на металлических предметах.

В дополнение к вышеупомянутым способам консервации, остатки растений также могут иногда храниться в замороженном состоянии или в виде оттисков . Первое случается довольно редко, но знаменитый пример - Эци , мумие возрастом 5500 лет, найденная замороженной во Французских Альпах, в желудке которой обнаружились растительные и мясные компоненты его последнего приема пищи. Последнее происходит более регулярно, хотя отпечатки растений на самом деле сохраняют не сами макроботанические остатки, а скорее их негативные отпечатки в податливых материалах, таких как глина, сырцовый кирпич или гипс. Впечатления часто возникают в результате преднамеренного использования растительного материала в декоративных или технологических целях (например, использования листьев для создания рисунка на керамике или использования половы в качестве закалки при строительстве сырцовых кирпичей ), однако они также могут быть результатом случайных включений . Идентификация отпечатков растений достигается путем создания силиконового слепка отпечатков и изучения их под микроскопом.

Методы восстановления

Чтобы изучить макроботанический материал древних растений, палеоэтноботаники используют различные стратегии восстановления, которые включают в себя различные методы отбора проб и обработки в зависимости от типа исследовательских вопросов, которые они решают, типа растительных макрофоссилий, которые они ожидают восстановить, и местоположения, из которого они берут образцы.

Отбор проб

В целом, существует четыре различных метода отбора проб, которые можно использовать для извлечения макроскопических ископаемых растений из археологических раскопок :

  • Выборка полного охвата : включает взятие как минимум одной выборки из всех контекстов и функций.
  • Выборка суждения : влечет за собой отбор образцов только тех участков и объектов, которые могут дать древние остатки растений, например очага.
  • Случайная выборка: состоит из случайной выборки произвольно или через сеточную систему.
  • Систематический отбор проб: включает отбор проб через определенные промежутки времени во время раскопок.
Образцы отложений, ожидающие обработки водной флотацией.

У каждого метода отбора проб есть свои плюсы и минусы, и по этой причине палеоэтноботаники иногда применяют более одного метода отбора проб на одном участке. В целом, по возможности всегда рекомендуется систематическая выборка или отбор проб с полным охватом . Однако практические аспекты раскопок и / или тип исследуемого археологического объекта иногда ограничивают их использование, и отбор проб для вынесения суждения имеет тенденцию происходить чаще, чем нет.

Помимо методов отбора проб, существуют также различные типы проб, которые могут быть собраны, для которых стандартный рекомендуемый размер пробы составляет ~ 20 л для сухих участков и 1-5 л для заболоченных участков.

  • Точечные / точечные пробы: состоят из отложений, собранных только в определенном месте.
  • Образцы защемления : состоят из небольших количеств осадка, которые собираются со всего контекста и объединяются в один мешок.
  • Образцы из колонки : состоят из отложений, собранных из различных стратиграфических слоев колонны отложений, которые были намеренно оставлены неоткрытыми.

Эти разные типы образцов снова служат разным исследовательским целям. Например, выборки « точка / точка» могут выявить пространственную дифференциацию действий, связанных с едой, образцы « Щепотка» представляют все виды деятельности, связанные с определенным контекстом, а образцы в столбцах могут отображать изменение или вариацию или время.

Методы отбора проб и типы проб, используемых для извлечения микроботанических остатков (а именно, пыльцы , фитолитов и крахмалов ), практически соответствуют тем же методам, что и в общих чертах выше, с небольшими отличиями. Во-первых, требуемый размер образца намного меньше: ~ 50 г (пара столовых ложек) осадка для каждого типа анализа микрофоссилий. Во-вторых, образцы артефактов, такие как каменные орудия труда и керамика, также могут быть взяты на микроботанические препараты. И, в-третьих, для аналитических целей всегда следует собирать контрольные пробы с нераскопанных участков на территории и вокруг нее.

Обработка

Существует несколько различных методов обработки проб донных отложений. Методика, которую выбирает палеоэтноботаник, полностью зависит от типа макроботанических остатков растений, которые они ожидают восстановить.

  • Сухой скрининг включает в себя выливание образцов осадка через сито, обычно диаметром от 5 до 0,5 мм. Этот метод обработки часто используется как средство восстановления обезвоженных остатков растений, поскольку использование воды может ослабить или повредить этот тип ископаемых и даже ускорить его разложение.
  • Мокрый скрининг чаще всего используется в условиях заболачивания. Он следует тому же основному принципу, что и сухое просеивание, за исключением того, что вода аккуратно распыляется на осадок после того, как он вылился в сито, чтобы помочь ему разбиться и пройти через ячейки различных размеров.
Слева направо: сушка флот после водной флотации; высушенный флот, готовый для анализа под микроскопом.
  • Метод Wash-Over был разработан в Великобритании как эффективный способ обработки заболоченных образцов. Осадок переливают в ведро с водой и осторожно перемешивают вручную. Когда осадок эффективно разрушился и органическое вещество стало взвешенным, все содержимое ведра, за исключением тяжелого неорганического вещества на дне, осторожно выливается на сетку размером 300 мкм. Затем ведро опорожняется, и органические вещества осторожно смываются с сетки обратно в ведро. Добавляют еще воды, прежде чем содержимое снова выливается через сито.
Слева направо: сушка тяжелых остатков после водной флотации; засохший тяжелый остаток сортируют невооруженным глазом.
  • Флотация - это наиболее распространенный метод обработки, используемый для извлечения обугленных остатков растений. Он использует воду в качестве механизма для отделения обугленного и органического материала от матрицы отложений, используя их свойства плавучести. Когда образец осадка медленно добавляется в перемешиваемую воду, камни, песок, ракушки и другой тяжелый материал в осадке опускаются на дно ( тяжелая фракция или тяжелый остаток) , в то время как обугленный и менее плотный органический материал всплывает на дно. поверхность ( легкая фракция или флот ). Этот плавающий материал можно либо зачерпнуть, либо перелить через сито с мелкими ячейками (обычно ~ 300 мкм). Затем как тяжелую, так и легкую фракции оставляют сушиться перед исследованием на предмет археологических находок. Макрофоссилии растений в основном содержатся в легкой фракции, хотя некоторые более плотные образцы, такие как бобовые или минерализованные эндоспермы винограда, также иногда встречаются в тяжелой фракции. Таким образом, каждая фракция должна быть отсортирована для извлечения всего растительного материала. Микроскоп используется для сортировки легких фракций, в то время как тяжелые фракции сортируются невооруженным глазом. Флотация может выполняться вручную с помощью ведер или с помощью машины, при которой вода циркулирует через ряд резервуаров с помощью насоса. Мелкомасштабная ручная флотация также может использоваться в лаборатории для заболачивания проб.

Микроботанические остатки (а именно пыльца , фитолиты и крахмалы ) требуют совершенно иных процедур обработки для извлечения образцов из матрицы осадка. Эти процедуры могут быть довольно дорогими, так как они связаны с различными химическими растворами и всегда выполняются в лаборатории.

Анализ

Анализ является ключевым этапом палеоэтноботанических исследований, который делает возможной интерпретацию древних остатков растений. Качество идентификации и использование различных методов количественной оценки являются важными факторами, влияющими на глубину и широту интерпретационных результатов.

Идентификация

Археоботаник и студент анализируют останки растений под микроскопом.

Макрофоссилии растений анализируют под маломощным стереомикроскопом. Морфологические особенности различных образцов, такие как размер, форма и украшение поверхности, сравниваются с изображениями современного растительного материала в литературе по идентификации, такой как атласы семян, а также с реальными образцами современного растительного материала из справочных коллекций, чтобы сделать идентификации. На основе типа макрофоссилий и уровня их сохранности проводится идентификация на различных таксономических уровнях , в основном по семействам, родам и видам. Эти таксономические уровни отражают различную степень специфичности идентификации: семейства включают большие группы однотипных растений; роды составляют меньшие группы более близкородственных растений внутри каждого семейства, а виды состоят из различных индивидуальных растений внутри каждого рода. Однако плохая сохранность может потребовать создания более широких идентификационных категорий, таких как «ореховая скорлупа» или «зерно злаков», в то время как чрезвычайно хорошая сохранность и / или применение аналитических технологий, таких как сканирующая электронная микроскопия (SEM) или морфометрический анализ , может позволить еще более точную идентификацию до уровня подвида или разновидности

Высушенные и заболоченные макрофоссилии часто очень похожи по внешнему виду на современный растительный материал, поскольку их способы сохранения не влияют напрямую на останки. В результате можно сохранить хрупкие детали семян, такие как пыльники или крылья, а иногда и даже цвет, что позволяет очень точно идентифицировать этот материал. Однако высокие температуры, связанные с карбонизацией растительных остатков, иногда могут вызывать повреждение или утрату свойств макроскопических ископаемых растений. Поэтому анализ обугленного растительного материала часто включает несколько определений на уровне семейства или рода, а также некоторые категории образцов. Минерализованные макроскопические окаменелости растений могут варьироваться по сохранности от детальных копий до черновых слепков в зависимости от условий залегания и типа замещающего минерала. Неопытный глаз может легко принять этот вид макроскопических ископаемых за камни.

Микроботанические остатки следуют тем же принципам идентификации, но требуют мощного (большего увеличения) микроскопа с проходящим или поляризованным освещением. Идентификация крахмала и фитолита также подлежит ограничениям с точки зрения таксономической специфичности, основанной на состоянии текущего справочного материала для сравнения и значительном совпадении морфологии образцов.

Количественная оценка

Остатки обугленных растений сгруппированы по типам таксонов и количественно определены под микроскопом.

После идентификации палеоэтноботаники приводят абсолютные подсчеты всех макрофоссилий растений, извлеченных в каждом отдельном образце. Эти подсчеты представляют собой необработанные аналитические данные и служат основой для любых дальнейших количественных методов, которые могут быть применены. Первоначально палеоэтноботанические исследования в основном включали качественную оценку остатков растений на археологических раскопках (наличие и отсутствие), но вскоре после этого последовало применение простых статистических методов (немноговариантных). Однако использование более сложных статистических данных (многомерных) появилось совсем недавно. В общем, простая статистика позволяет проводить наблюдения, касающиеся значений образцов в пространстве и во времени, в то время как более сложные статистические данные облегчают распознавание паттернов в совокупности, а также представление больших наборов данных. Применение различных статистических методов зависит от количества доступного материала. Сложная статистика требует извлечения большого количества образцов (обычно около 150 из каждой выборки, участвующей в этом типе количественного анализа), тогда как простая статистика может применяться независимо от количества извлеченных образцов - хотя, очевидно, чем больше образцов, тем больше эффективные результаты.

Количественная оценка микроботанических остатков незначительно отличается от количественной оценки макроботанических остатков, в основном из-за большого количества микроботанических образцов, которые обычно присутствуют в образцах. В результате для количественной оценки микроботанических остатков обычно используются суммы относительной / процентной встречаемости вместо абсолютного подсчета таксонов.

Результаты исследований

Работа, проводимая в палеоэтноботанике, постоянно углубляется в понимание методов эксплуатации древних растений. Результаты распространяются в отчетах об археологических раскопках и на научных конференциях, а также в книгах и журналах по археологии, антропологии, истории растений, палеоэкологии и общественным наукам. В дополнение к использованию растений в качестве пищи, например, палеодиете, стратегиям жизнеобеспечения и сельскому хозяйству, палеоэтноботаника пролила свет на многие другие древние способы использования растений (некоторые примеры приведены ниже, хотя их гораздо больше):

  • Производство напитков
  • Добыча масел и красителей
  • Сельскохозяйственные режимы (полив, удобрение, посев)
  • Экономические практики (производство, хранение и торговля)
  • Строительные материалы
  • Топливо
  • Символическое использование в ритуальной деятельности

Смотрите также

использованная литература

Библиография

  • Твисс, KC 2019. Археология еды . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9781108670159
  • Кристен Дж. Г. 1997. Люди, растения и пейзажи: исследования палеоэтноботаники. Алабама: Университет Алабамы Press. ISBN  0-8173-0827-X .
  • Миксичек, Швейцария 1987. «Процессы формирования археоботанической записи ». В MBSchiffer (ред.). Успехи в археологических методах и теории 10 . Нью-Йорк: Academic Press, 211–247. ISBN  0-12-003110-8 .

Внешние ссылки