كيف تحلل الدهون الكشف عن العادات الغذائية القديمة وممارسات الطهي

تُقدّم تقنيات الاستشراب وتحليل النظائر النوعية للمركبات في بقايا الدهون الموجودة في الفخار القديم معلومات قيّمة عن عادات الطعام وممارسات الطهي القديمة. خلال العقدين الماضيين، استُخدمت هذه التقنية بنجاح لكشف أسرار عادات الطعام في العديد من المواقع الأثرية حول العالم. وقد طبّق الباحثون هذه التقنية مؤخرًا على الفخار الذي جُمع من مواقع أثرية متعددة لحضارة وادي السند. تمثّلت النتيجة العلمية الرئيسية في غلبة دهون الحيوانات غير المجترة في أواني الطهي، مما يشير إلى طهي حيوانات غير مجترة (مثل الخيول والخنازير والدواجن والأرانب وغيرها) في هذه الأواني لفترات طويلة. وهذا يُناقض الرأي السائد (المستند إلى الأدلة الحيوانية) بأن سكان وادي السند كانوا يستهلكون الحيوانات المجترة (مثل الأبقار والجاموس والغزلان وغيرها) كغذاء .

قدمت الحفريات الأثرية للمواقع المهمة في القرن الماضي معلومات غزيرة عن ثقافة وعادات الشعوب القديمة. مع ذلك، كان فهم النظام الغذائي وممارسات المعيشة السائدة في مجتمعات ما قبل التاريخ القديمة التي لم تُدوّن فيها سجلات مكتوبة مهمة شاقة، نظرًا لقلة ما تبقى من المواد الغذائية بسبب التحلل الطبيعي شبه الكامل للأغذية والجزيئات الحيوية. في العقدين الماضيين، حققت التقنيات الكيميائية القياسية، كالكروماتوغرافيا والتحليل النوعي لنسبة النظائر المستقرة للكربون، تقدمًا ملحوظًا في الدراسات الأثرية، مما مكّن الباحثين من تحديد مصادر الدهون. ونتيجة لذلك، أصبح من الممكن دراسة النظام الغذائي وممارسات المعيشة باستخدام التحليلات الجزيئية والنظائرية لبقايا الطعام الممتصة، استنادًا إلى قيم δ13C وΔ13C.

تُعدّ النباتات المنتجين الأساسيين للغذاء. تستخدم معظم النباتات عملية التمثيل الضوئي C3 لتثبيت الكربون، ولذلك تُسمى نباتات C3. ومن أهم نباتات C3 القمح والشعير والأرز والشوفان والجاودار واللوبيا والكسافا وفول الصويا، وهي تُشكّل الغذاء الرئيسي للبشرية. أما نباتات C4 (مثل الذرة وقصب السكر والدخن والذرة الرفيعة)، فتستخدم عملية التمثيل الضوئي C4 لتثبيت الكربون.

للكربون نظيران مستقران، هما الكربون-12 والكربون-13 (أما النظير الثالث، الكربون-14، فهو غير مستقر وبالتالي مشع، ويُستخدم لتحديد عمر اللقى الأثرية العضوية ). من بين هذين النظيرين المستقرين، يُمتص الكربون-12 الأخف وزنًا بشكل تفضيلي في عملية التمثيل الضوئي. مع ذلك، لا تُعدّ عملية التمثيل الضوئي شاملة، إذ تُفضّل تثبيت الكربون-12. علاوة على ذلك، تمتص نباتات C3 نظير الكربون-12 الأخف وزنًا أكثر من نباتات C4. تُفضّل كل من نباتات C3 وC4 نظير الكربون-13 الأثقل وزنًا، لكن نباتات C4 لا تُفرّق بينهما بنفس القدر. بعبارة أخرى، في عملية التمثيل الضوئي، تُفضّل كل من نباتات C3 وC4 نظير الكربون-12 على الكربون-13، لكن نباتات C3 تُفضّل الكربون-12 أكثر من نباتات C4. ينتج عن ذلك اختلافات في نسبة نظائر الكربون المستقرة في نباتات C3 وC4، وكذلك في الحيوانات التي تتغذى على نباتات C3 وC4. يحتوي جسم الحيوان الذي يتغذى على نباتات C3 على نسبة أعلى من النظائر الأخف مقارنةً بالحيوان الذي يتغذى على نباتات C4، مما يعني أن جزيء الدهون ذي النسبة النظيرية الأخف يُرجح أن يكون مصدره حيوانًا تغذى على نباتات C3. هذا هو الأساس النظري لتحليل النظائر الخاص بالمركبات في الدهون (أو أي جزيء حيوي آخر)، والذي يُساعد في تحديد مصادر بقايا الدهون في الفخار. باختصار، تختلف نسب نظائر الكربون في نباتات C3 وC4. تتراوح قيمة δ13C لنباتات C3 بين -30 و-23‰، بينما تتراوح هذه القيمة لنباتات C4 بين -14 و-12‰.

بعد استخلاص بقايا الدهون من عينات الفخار، تتمثل الخطوة الأولى في فصل مكونات الدهون المختلفة باستخدام تقنية كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة (GC-MS). ينتج عن ذلك مخطط كروماتوغرافي للدهون في العينة. تتحلل الدهون بمرور الوقت، لذا فإن ما نجده عادةً في العينات القديمة هو الأحماض الدهنية، وخاصة حمض البالمتيك (C16 ₎ وحمض الستياريك (C18 ₎ . بالتالي، تساعد هذه التقنية التحليلية الكيميائية في تحديد الأحماض الدهنية في العينة، لكنها لا تُعطي معلومات عن مصدرها. من الضروري التأكد مما إذا كان حمض دهني معين تم تحديده في إناء الطهي القديم مصدره منتجات الألبان أو اللحوم أو النباتات. تعتمد بقايا الأحماض الدهنية في الفخار على ما كان يُطهى 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.   

تجلّت أهمية تحليل نسب نظائر الكربون المستقرة في بقايا الدهون في الدراسات الأثرية للمواقع التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ عام ١٩٩٩، عندما مكّنت دراسة موقع أثري في ويلز بوردرلاندز بالمملكة المتحدة من التمييز بوضوح بين الدهون ذات الأصل غير المجتر (مثل الخنزير) والدهون ذات الأصل المجتر (مثل الأغنام أو الأبقار)^{^١} . وقد وفّر هذا النهج دليلاً قاطعاً على بدء إنتاج الألبان في صحراء أفريقيا الخضراء في الألفية الخامسة قبل الميلاد. كانت شمال أفريقيا آنذاك مغطاة بالنباتات، وقد تبنى سكان الصحراء الأفريقية في عصور ما قبل التاريخ ممارسات إنتاج الألبان. وقد استُنتج ذلك بناءً على قيم δ^١٣C وΔ^١٣C للأحماض الألكانوية الرئيسية في دهون الحليب التي تم تحديدها في الفخار^{^٢}. وقدّمت تحليلات مماثلة أقدم دليل مباشر على معالجة واستهلاك منتجات الألبان من قبل مجتمعات العصر الحجري الحديث الرعوية في شرق أفريقيا^{^٣} وفي أوائل العصر الحديدي في شمال الصين^{^٤}.

في جنوب آسيا، تعود أدلة التدجين إلى الألفية السابعة ^قبل الميلاد. وبحلول الألفية الرابعة ^قبل الميلاد، كانت الحيوانات المدجنة، كالأبقار والجاموس والماعز والأغنام وغيرها، منتشرة في مواقع مختلفة من وادي السند. وقد أشارت بعض الدراسات إلى استخدام هذه الحيوانات في إنتاج الألبان واللحوم، لكن لم تتوفر أدلة علمية قاطعة تدعم هذا الرأي. ويُعدّ تحليل النظائر المستقرة لبقايا الدهون المستخرجة من شظايا السيراميك التي جُمعت من مستوطنات وادي السند أقدم دليل مباشر على معالجة منتجات الألبان في جنوب آسيا ^. وفي دراسة حديثة أخرى أكثر تفصيلًا ومنهجية لبقايا الدهون من شظايا الأواني الفخارية التي جُمعت من مواقع متعددة في وادي السند، حاول الباحثون تحديد أنواع المواد الغذائية المستخدمة في هذه الأواني. وقد أكد تحليل النظائر استخدام الدهون الحيوانية في الأواني. وكان من أهم النتائج العلمية غلبة الدهون غير المجترة في أواني الطهي، ^مما يشير إلى أن الحيوانات غير المجترة (كالخيول والخنازير والدواجن والأرانب وغيرها) كانت تُطهى في هذه الأواني لفترة طويلة وتُستهلك كغذاء. وهذا يتناقض مع وجهة نظر سائدة منذ فترة طويلة (تستند إلى الأدلة الحيوانية) مفادها أن الحيوانات المجترة (مثل الأبقار والجاموس والغزلان والماعز وما إلى ذلك) كانت تستهلك كغذاء من قبل سكان وادي السند.

يُعدّ عدم توفر الدهون المرجعية الحديثة المحلية وإمكانية خلط المنتجات النباتية والحيوانية من بين قيود هذه الدراسة. وللتغلب على الآثار المحتملة الناتجة عن خلط المنتجات النباتية والحيوانية، وللحصول على رؤية شاملة، أُدمج تحليل حبيبات النشا في تحليلات بقايا الدهون. وقد دعم ذلك طهي النباتات والحبوب والبقوليات وغيرها في الوعاء، مما يُسهم في التغلب على بعض القيود المذكورة في المرجع ⁷.

*** 

المراجع:  

1. 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 

2. 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 

3. 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 

4. 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 

5. 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 

6. 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 

7. 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  

1. 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 

2. 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 

3. Suryanarayan، A. 2021. محاضرة - بقايا الدهون في الفخار من حضارة السند. متوفر عند https://www.youtube.com/watch?v=otgXY5_1zVo 

***