اللوني وتحليل النظائر النوعية المركبة لبقايا الدهون في الفخار القديم يخبرنا الكثير عن العصور القديمة طعام العادات وممارسات الطهي. وفي العقدين الماضيين، تم بنجاح استخدام هذه التقنية لكشف الآثار القديمة طعام ممارسات العديد من المواقع الأثرية في العالم. وقد طبق الباحثون هذه التقنية مؤخرًا على الفخاريات التي تم جمعها من مواقع أثرية متعددة في حضارة وادي السند. وكان الاكتشاف العلمي الرئيسي هو هيمنة الدهون غير المجترة في أوعية الطهي، مما يعني أن الحيوانات غير المجترة (مثل الخيول والخنازير والدواجن والطيور والأرانب وغيرها) تم طهيها في الأوعية على مدى فترة طويلة. وهذا يتناقض مع وجهة النظر السائدة منذ فترة طويلة (استنادًا إلى أدلة حيوانية) بأن الحيوانات المجترة (مثل الأبقار والجاموس والغزلان وغيرها) تم استهلاكها كغذاء. طعام من قبل شعب وادي السند.
قدمت الحفريات الأثرية في المواقع المهمة في القرن الماضي الكثير من المعلومات حول ثقافة وممارسات القدماء. ومع ذلك، فإن فهم النظام الغذائي وممارسات الكفاف السائدة في مجتمعات ما قبل التاريخ القديمة التي لا توجد بها سجلات مكتوبة كانت مهمة شاقة لأنه لم يبق الكثير مما يشكل "غذاء" بسبب التدهور الطبيعي شبه الكامل للغذاء. طعام والجزيئات الحيوية. في العقدين الماضيين، حققت التقنيات الكيميائية القياسية للكروماتوغرافيا والتحليل النوعي المركب لنسبة نظائر الكربون المستقرة نجاحات في الدراسات الأثرية مما مكن الباحثين من تحديد مصادر الدهون. ونتيجة لذلك، أصبح من الممكن التحقيق في النظام الغذائي وممارسات الكفاف باستخدام التحليلات الجزيئية والنظائرية لبقايا الأغذية الممتصة على أساس قيم δ13C وΔ13C.
النباتات هي المنتج الرئيسي للغذاء. تستخدم معظم النباتات عملية التمثيل الضوئي C3 لتثبيت الكربون، ومن ثم تسمى نباتات C3. القمح والشعير والأرز والشوفان والجاودار واللوبيا والكسافا وفول الصويا وغيرها هي النباتات الرئيسية C3. أنها تشكل العنصر الأساسي طعام من البشرية. من ناحية أخرى، تستخدم نباتات C4 (مثل الذرة وقصب السكر والدخن والذرة الرفيعة) عملية التمثيل الضوئي C4 لتثبيت الكربون.
يحتوي الكربون على نظيرين مستقرين، C-12 وC-13 (النظير الثالث C-14، غير مستقر وبالتالي مشع ويستخدم للتأريخ عضوي الاكتشافات الأثرية). من بين النظيرين المستقرين، يتم تناول النظير C-12 الأخف بشكل تفضيلي في عملية التمثيل الضوئي. عملية التمثيل الضوئي ليست عالمية. إنه يفضل تثبيت C-12. علاوة على ذلك، تستهلك مصانع C3 نظائر C-12 الأخف وزنًا أكثر من مصانع C4. تميز كل من النباتات C3 وC4 ضد نظائر C-13 الأثقل، لكن النباتات C4 لا تميز بشكل كبير مثل النباتات C3. على العكس من ذلك، في عملية التمثيل الضوئي، تفضل كل من النباتات C3 وC4 نظائر C-12 على C-13 لكن النباتات C3 تفضل C-12 أكثر من النباتات C4. وينتج عن ذلك اختلافات في نسبة نظائر الكربون المستقرة في نباتات C3 وC4 وفي الحيوانات التي تتغذى على نباتات C3 وC4. سيكون لدى الحيوان الذي يتغذى على نباتات C3 نظائر أخف وزنًا أكثر من الحيوان الذي يتغذى على نباتات C4 مما يعني أن جزيء الدهون الذي يحتوي على نسبة نظائر أخف من المرجح أن يكون قد نشأ من حيوان يتغذى على نباتات C3. هذا هو الأساس المفاهيمي لتحليل النظائر المشعة للمركب المحدد للدهون (أو أي جزيء حيوي آخر لهذه المسألة) الذي يساعد في تحديد مصادر بقايا الدهون في الفخار. باختصار، تحتوي مصانع C3 وC4 على نسب مختلفة من نظائر الكربون. تكون قيمة δ13C للنباتات C3 أخف بين −30 و−23‰ بينما تتراوح هذه القيمة بالنسبة للنباتات C4 بين −14 و−12‰.
بعد استخلاص بقايا الدهون من عينات الفخار ، تتمثل الخطوة الرئيسية الأولى في فصل مكونات الدهون المختلفة باستخدام تقنية قياس الطيف الكتلي للكتلة اللوني للغاز (GC-MS). وهذا يعطي مخطط كروماتوجرام دهني للعينة. تتحلل الدهون بمرور الوقت ، لذا فإن ما نجده عادة في العينات القديمة هو الأحماض الدهنية (FA) ، وخاصة حمض البالمتيك (C16) وحمض دهني (C18). وبالتالي ، فإن تقنية التحليل الكيميائي هذه تساعد في تحديد الأحماض الدهنية في العينة ولكنها لا تعطي معلومات حول أصل الأحماض الدهنية. يجب التحقق بشكل أكبر مما إذا كان حمض دهني معين تم تحديده في وعاء الطبخ القديم قد نشأ من منتجات الألبان أو اللحوم الحيوانية أو النباتات. تعتمد بقايا الأحماض الدهنية في الأواني الفخارية على ما تم طهيه في الإناء في العصور القديمة.
تحتوي نباتات C3 و C4 على نسب مختلفة من نظائر الكربون المستقرة بسبب الامتصاص التفضيلي لنظائر C12 الأخف أثناء عملية التمثيل الضوئي. وبالمثل ، فإن الحيوانات التي تتغذى على نباتات C3 و C4 لها نسب مختلفة ، على سبيل المثال ، الأبقار المستأنسة (الحيوانات المجترة مثل البقر والجاموس) التي تتغذى على طعام C4 (مثل الدخن) سيكون لها نسبة نظيرية مختلفة عن الحيوانات الأليفة الصغيرة مثل الماعز والأغنام والخنازير التي عادة ما ترعى وتزدهر على نباتات C3. علاوة على ذلك ، فإن منتجات الألبان واللحوم المشتقة من الأبقار المجترة لها نسب نظيرية مختلفة بسبب الاختلافات في تخليق الدهون في الغدة الثديية والأنسجة الدهنية. يتم التحقق من أصل حمض دهني معين تم تحديده مسبقًا عن طريق تحليل نسب نظائر الكربون المستقرة. يتم استخدام تقنية قياس الطيف الكتلي لنسبة الاحتراق والنظائر الغازية (GC-C-IRMS) لتحليل النسب النظيرية للأحماض الدهنية المحددة.
تم توضيح أهمية تحليل نسبة نظائر الكربون المستقرة في بقايا الدهون في الدراسات الأثرية لمواقع ما قبل التاريخ في عام 1999 عندما يمكن أن تميز دراسة الموقع الأثري في ويلز بوردرلاندز ، المملكة المتحدة ، بشكل واضح بين الدهون من غير المجترات (مثل الخنازير) و أصول المجترات (مثل الأغنام أو الأبقار)1. يمكن أن يوفر هذا النهج دليلاً قاطعًا على إنتاج الألبان لأول مرة في أفريقيا الصحراء الخضراء في الألفية الخامسة قبل الميلاد. كانت شمال إفريقيا خضراء مع الغطاء النباتي في ذلك الوقت ، وكان الأفارقة الصحراويين في عصور ما قبل التاريخ قد تبنوا ممارسات الألبان. تم استنتاج ذلك على أساس قيم 13C و 13C للأحماض الألكانوية الرئيسية لدهن الحليب المحددة في الفخار.2. قدمت تحليلات مماثلة أول دليل مباشر على معالجة الألبان واستهلاكها من قبل مجتمعات العصر الحجري الحديث الرعوية في شرق إفريقيا3 وفي أوائل العصر الحديدي ، شمال الصين4.
في جنوب آسيا ، تعود أدلة التدجين إلى 7th الألفية قبل الميلاد. بنسبة 4th في الألفية قبل الميلاد، كانت الحيوانات الأليفة مثل الماشية والجاموس والماعز والأغنام وغيرها موجودة في مواقع وادي السند المختلفة. وكانت هناك اقتراحات لاستخدام هذه الحيوانات في إنتاج الألبان واللحوم ولكن لا يوجد دليل علمي قاطع يدعم هذا الرأي. تحليل النظائر المستقرة لبقايا الدهون المستخرجة من قطع السيراميك المجمعة منها وادي الاندس توفر المستوطنات أقدم دليل مباشر على تصنيع الألبان في جنوب آسيا5. في دراسة أخرى حديثة وأكثر تفصيلاً ومنهجية لبقايا الدهون من شظايا الأواني التي تم جمعها من مواقع وادي السند المتعددة ، حاول الباحثون تحديد نوع المواد الغذائية المستخدمة في الأوعية. أكد تحليل النظائر استخدام الدهون الحيوانية في الأوعية. كان الاكتشاف العلمي الرئيسي هو هيمنة الدهون غير المجترة في أوعية الطهي6 الحيوانات غير المجترة (مثل الحصان ، الخنازير ، الدواجن ، الطيور ، الأرانب ، إلخ) تم طهيها في الأوعية على مدى فترة طويلة واستهلاكها كغذاء. يتناقض هذا مع وجهة نظر طويلة الأمد (تستند إلى أدلة حيوانية) مفادها أن الحيوانات المجترة (مثل الأبقار ، والجاموس ، والغزلان ، والماعز ، إلخ) كانت تستهلك كغذاء من قبل سكان وادي السند.
إن عدم توفر الدهون المرجعية المحلية الحديثة وإمكانية خلط النباتات والمنتجات الحيوانية هي قيود هذه الدراسة. للتغلب على الآثار المحتملة الناتجة عن خلط المنتجات النباتية والحيوانية ، ومن أجل رؤية شاملة ، تم دمج تحليل حبوب النشا في تحليلات بقايا الدهون. وقد دعم ذلك طهي النباتات والحبوب والبقول وغيرها في الوعاء. هذا يساعد في التغلب على بعض القيود7.
***
المراجع:
- دود SN وآخرون 1999. دليل على أنماط مختلفة لاستغلال المنتجات الحيوانية في تقاليد فخار ما قبل التاريخ المختلفة بناءً على الدهون المحفوظة في المخلفات السطحية والممتصة. مجلة العلوم الأثرية. المجلد 26 ، العدد 12 ، ديسمبر 1999 ، الصفحات 1473-1482. DOI: https://doi.org/10.1006/jasc.1998.0434
- دن ، ج ، إيفرشيد ، آر ، سالك ، إم وآخرون. أول الألبان في أفريقيا الصحراوية الخضراء في الألفية الخامسة قبل الميلاد. طبيعة 486 ، 390-394 (2012). DOI: https://doi.org/10.1038/nature11186
- غريللو كم وآخرون al 2020. الدليل الجزيئي والنظيري للحليب واللحوم والنباتات في أنظمة أغذية الرعاة في شرق إفريقيا في عصور ما قبل التاريخ. PNAS. 117 (18) 9793-9799. نُشر في 13 أبريل 2020. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1920309117
- هان ب. وآخرون 2021. تحليل بقايا الدهون للأوعية الخزفية من موقع ليوجياوا في ولاية روي (العصر الحديدي المبكر ، شمال الصين). مجلة العلوم الرباعية (2022) 37 (1) 114-122. DOI: https://doi.org/10.1002/jqs.3377
- تشاكرابورتي ، كانساس ، سلاتر ، جي إف ، ميلر ، إتش. وآخرون. يوفر تحليل النظائر المركب المحدد لبقايا الدهون أول دليل مباشر على معالجة منتجات الألبان في جنوب آسيا. Sci Rep 10 ، 16095 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-72963-y
- سوريانارايان أ. وآخرون 2021. بقايا دهنية في الفخار من حضارة السند في شمال غرب الهند. مجلة العلوم الأثرية. المجلد 125 ، 2021,105291. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105291
- غارسيا جرانيرو خوان خوسيه ، وآخرون 2022. دمج تحليلات الحبوب الدهنية والنشا من الأوعية الفخارية لاستكشاف طرق الطعام التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ في شمال غوجارات ، الهند. الحدود في علم البيئة والتطور ، 16 مارس 2022. ثانية. علم الحفريات. DOI: https://doi.org/10.3389/fevo.2022.840199
قائمة المراجع
- إيرتو أ. وآخرون 2022. الدهون في الفخار الأثري: مراجعة لتقنيات أخذ العينات والاستخراج. جزيئات 2022 ، 27 (11) ، 3451 ؛ DOI: https://doi.org/10.3390/molecules27113451
- Suryanarayan، A. 2020. ما هو الطبخ في حضارة السند؟ التحقيق في طعام Indus من خلال تحليل بقايا الدهون الخزفية (أطروحة الدكتوراه). جامعة كامبريدج. DOI: https://doi.org/10.17863/CAM.50249
- Suryanarayan، A. 2021. محاضرة - بقايا الدهون في الفخار من حضارة السند. متوفر عند https://www.youtube.com/watch?v=otgXY5_1zVo
***
