10 апреля 2009 года на заседании Ученого Совета Института археологии РАН было заслушано сообщение «Стабильные изотопы в современной палеоэкологии и археологии (к вопросу о современном тенденциях развития методов естественных наук в археологии)». Это методическое направление возникло и существует благодаря союзу экологии и археологии. В качестве представителя фундаментальной биологии выступил ведущий научный сотрудник Института Проблем Экологии и Эволюции РАН А.В. Тиунов, а в качестве «переводчика» на язык археологии – ведущий научный сотрудник нашего Института М.В. Добровольская. Доклад был посвящен одному из актуальных методических направлений в палеоэкологии – использованию данных о тенденциях накопления стабильных изотопов углерода 13С и азота 15N в скелетных тканях различных ископаемых объектов. Явление фракционирования или «трофического обогащения» изотопов азота и углерода в пищевых цепях дает возможность реконструировать особенностей пищевых рационов древних людей и животных. Нет необходимости обосновывать актуальность такой перспективы. Это методическое направление получило распространение в мировой археологической практике с начала 90-ых годов (например, Ambrose, 1990, Bocherens, et al., 1991, Boutton, 1991).
Как аналитический подход, основанный на исследовании фундаментальных природных закономерностей, аналогично, например, методу радиоуглеродного датирования, изучение изотопного фракционирования применительно к целям археологии требует развития сотрудничества между представителями археологии и естественных наук (в данном случае, - экологии). Такую возможность открывает соглашение о создании и совместном использовании межинститутского академического центра, созданного Институтом археологи и РАН и Институтом проблем экологии и эволюции РАН. Современная высокотехнологичная Лаборатория изотопных исследований, недавно начавшая полномасштабные аналитические работы в ИПЭЭ РАН, открыта для исследовательских контактов с сотрудниками нашего института.
В каких же областях археологии наиболее актуально это методическое направление? Вот некоторые наиболее яркие.
1. Корректировка радиоуглеродных дат. Вероятно, наиболее универсальная область применения. Необходимость использования данных об изотопном фракционировании перед окончательным определением абсолютной даты связана с том, что результаты «трофического обогащения» изотопов в условиях наземных и морских (и некоторых других) экосистем отличны (например, Cook, et al., 2001) . С этим основан известный археологам «резервуарный эффект», игнорирование которого может приводить к искажению радиоуглеродной даты.
2. Исследование переходов с использования одних пищевых ресурсов на другие, как, например:
а) начало использования водных пищевых ресурсов человеком верхнего палеолита в Европе. Эта экологическая особенность отличает ископаемого анатомически современного человека от неандертальского населения, специализировавшегося в области охоты на крупных наземных травоядных (Bocherns H. et al., 2005, Richards, et al., 2005).
б) переход к сельскохозяйственным пищевым продуктам в неолитическую и более поздние эпохи (например, Lilie M.C., Richards M. 2000), что, как правило, на территории Европы, связано со значительным сокращением использования пищевых ресурсов морей и пресноводных водоемов).
в) воссоздание древнейших пищевых традиций производящего хозяйства, основанных на преимущественном использовании растительных продуктов (земледельцы) и животных (животноводы и скотоводы).
Важно отметить, что получение доказательно интерпретируемых результатов возможно только на базе исследования древних экосистем и их пищевых цепей, а не отдельных, случайно отобранных образцов. Для создания таких коллекций образцов скелетных тканей животных различных трофических уровней и человека, происходящих из определенных археологических памятников с четкой стратиграфической и планиграфической документацией, необходимо сотрудничество представителей различных наук.
Работы по реконструкции особенностей питания древнего населения, базирующаяся на изучении маркеров пищевого стресса, микроэлементного состава костной ткани, проводятся в Института археологии РАН, в частности, в Группе физической антропологии. Также палеоэкологические исследования с использованием данных об изотопном фракционировании уже осуществлялись с участием сотрудников нашего института в рамках отдельных крупных международных проектов (например, Николаев и др., 2002). Возможности, предоставляемые межинститутским центром, открывают нам новые перспективы и позволят вывести палеоэкологические исследования на новый уровень.
Литература
Николаев В.И., Якумин П., Александровский А.Л., Белинский А.Б., Демкин В.А., Женони Л., Грачева Р.Г., Лонжинелли А., Малышев А.А., Раминьи М., Расков Я.Г., Сорокин А.Н., Стрижов В.П., Яблонский Л.Т. 2002. Среда обитания человека в голоцене по данным изотопно-геохимических и почвенно-археологических исследований (Европейская часть России). М., Ин-т Географии РАН
Ambrose S. 1990. Preparation and characterization of bone and tooth collagen for isotopic analysis // Journal of Archaeological Science, 17, 431-451
Bocherens H., Fizet M., Mariotti A., Lange-Barde B., Vandermeersch B., Borel P., Bellon G. 1991. Isotopic biogeochemistry (15N ,13С) of fossil vertebrate collagen: application to the study of past food web including Neanderetal man // Journal of Human Evolution. # 20, 481-492
Bocherns H., Drucker G. D., Billiou D., Patou-Mathis M., Vandermeersch B. 2005. Isotopic evidence for diet and subsistence pattern of the Saint-Cesare I Neanderthal: review and use of multi-source mixing model // Journal of Human Evolution, 49, 71-87.
Bocherns H., Fizet M., Mariotti A., Lange-Badre B., Vandermeersch B., Borel J.-P., Bellon G. 1991. Isotopic biogeochemistry (13C 15N)of fossil vertebrate collagen: implications for the study of fossil food web including Neandertal Man // Journal of Human Evolution, 20, 481-492
Boutton T.W. 1991. Stable carbon isotopes of natural matherials // Carbon Isotopes Thechniques, San Diego, Academic Press, 173-185
Cook G.T., Bonsall C., Hedges R.E.M., McSweeney K., Boroneant V., Pettitt P.B. 2001. A freshwater diet-derived 14С reservoir effect at the Stone Age sites in the Iron Gates gorge // Radiocarbon, 43, 2A, 453-460
Richards M., Jacobi R., Cook., Pettitt, P., Stringer C. 2005. Isotope evidence for the intensive use of marine foods by Late Upper Palaeolithic humans // J. Human Evolution, 49 (3), 390-400.
