Люди вымерли. Фекалии остались

Учёные изыскивают всё новые и новые способы исследования давно исчезнувших человеческих сообществ. Теперь специалисты пробуют оценивать демографию по следам человеческих… фекалий. Статья с результатами такого исследования опубликована в Journal of Archaeological Science.

Изменение содержания станолов и стеролов в керне со временем. Чёрный график — копростанол.

Археологи определяют численность населения в древних городах по косвенным данным: количество погребений, размеры, вместимость и число жилищ. Однако эти данные крайне неточны, поскольку зависят от множества неучтённых факторов. Сменились условия сохранности или погребальные практики — и это влияет на вероятность найти человеческие останки. Учёный фиксирует демографический рост или спад, хотя на самом деле население осталось тем же.

Авторы статьи тестируют метод, который даёт более-менее прямую информацию о том, как менялась человеческая популяция — анализ следов человеческих фекалий в отложениях близлежащего водоёма. Речь о копростаноле — органическом соединении, образующемся в кишечном тракте из холестерина под действием бактерий. Копростанол, выведенный из организма, способен сохраняться в отложениях сотни и тысячи лет. Конечно, это вещество выделяет не только человек, но из животных лишь свиньи и овцы — в объёме, сопоставимом с человеческим. Показано, что отложения в болотах и озёрах вблизи человеческих поселений содержат копростанол, по содержанию которого можно делать выводы о размерах популяций. Методика разрабатывалась изначально для исследования современных сточных вод. Затем подход стали применять археологи для поиска следов присутствия человека. Наконец, в 2012 году содержание станолов в донных отложениях связали с колебаниями числа жителей поселения на севере Норвегии. Методика работала, но в холодном арктическом климате. Оставался вопрос, насколько хорошо копростанол сохраняется в умеренных широтах?

Подход решили протестировать на примере отложений озера Хорсшу («Подкова) в округе Мэдисон штата Иллинойс, рядом с которым находится очень известный археологический памятник Кахокиа, содержащий более 100 древних индейских курганов. Это место выбрано по нескольким причинам. Во-первых, памятник находится вплотную к водоёму. Во-вторых, на территории Америки свиньи и овцы появились только в XVI веке — примерно через 200 лет после «вымирания» древнего поселения. Значит, найденный в древних отложениях копростанол наверняка остался от людей. В-третьих, Кахокиа — один из самых изученных американских археологических памятников. Его историю реконструировали множество раз, впервые ещё в XIX веке, так что результаты эксперимента есть с чем сравнить.

По данным археологов, крупный населённый пункт появился в Кахокиа в начале XI века, пережил расцвет, но в XIII веке численность населения стала заметно снижаться, и примерно к 1275—1350 гг. регион опустел. Причина исчезновения поселения оставалась загадкой для специалистов, выдвигавших различные гипотезы — например, гибель людей в результате катастрофического наводнения.

Учёные, правда, расходились в оценках дат, и радиоуглеродный анализ не до конца прояснил картину. Вместе с тем, трактовки истории Кахокиа у разных специалистов в целом совпадали.

Для анализа специалисты получили 2 керна донных отложений озера — один в 2 км к югу от другого. Каждый керн представлял собой колонку высотой более 3-х метров, в которой учёные обнаружили чёткие илистые прослойки — видимо, следы тех самых наводнений, вызванных разливами Миссисипи. Керны по своей структуре очень походили друг на друга. Для одного из них построили хронологическую шкалу, датировав радиоуглеродным методом (УМС). Затем хронологию двух кернов скоррелировали по «прослойкам-наводнениям».

Пришёл черёд анализа на содержание станолов, для чего из первого керна взяли 29 образцов, а из второго 13 с разной глубины. Эксперимент специально сделали «слепым»: исследование образов проводилось в лабораториях, которым не сообщали датировки проб. Оценивалось содержание не только станолов, но и других органических соединений, например, холестерола, чтобы сравнить, как ведут себя компоненты разного происхождения.

Оказалось, что в целом содержание «фекального станола» менялось так же, как и других соединений, но в интервале между 1000 и 1400 гг. копростанол вёл себя необычно. Как вы помните, именно в этих хронологических рамках в Кахокиа существовало крупное поселение.

Учёные зафиксировали 3 тренда: около 1000 г. н. э. объём копростанола вырос до максимума, затем его содержание постепенно падало вплоть до 1400 года, достигнув минимума. Спустя какое-то время снова начинается рост, который продолжается по настоящее время и, видимо, связан с заселением региона европейцами. Эти тенденции отражены в обоих кернах.

Результаты хорошо согласуются с реконструкциями археологов. Именно в X веке в районе Хорсшу формируется крупная популяция, начинается строительство курганов. В течение XI века в Кахокиа продолжается активная жизнь, и это подтверждается высоким содержанием станола, но затем довольно быстро происходит спад, говорящий о том, что расцвет сообщества продолжался не более столетия. Падение происходит с начала XII века вплоть до 1400 г. с почти постоянной скоростью. Гипотезу катастрофического наводнения можно отправить на свалку: угасание сообщества Кахокиа было не внезапным, а длительным, постепенным процессом. Что же происходило здесь? Войны? Политические междоусобицы? (по данным археологов, в начале XIII века жители строят вокруг своего поселения частокол).

В конце XIV века — то есть позднее, чем по предыдущим реконструкциям — численность населения снижается до уровня, заметно меньшего, чем до 1000-го года. Последующий период слабо изучен археологами. Новые данные показывают, что население было незначительным весь XV век, а затем пошло в рост. Это может означать, что на территорию вблизи Хорсшу пришли новые племена, которых здесь застали первые европейские колонисты в XVII веке. Популяция в дальнейшем сохраняется, но судя по содержанию копростанола, больше не достигает уровня XI века — эпохи расцвета строителей курганов Кахокиа.

Итак, исследование, с одной стороны, согласуется с предыдущими реконструкциями — а значит, метод показал свою работоспособность и может использоваться на других памятниках в умеренных широтах. Вместе с тем, гипотеза о неожиданном «коллапсе» древнего сообщества не прошла проверки — в реальности всё оказалось прозаичнее и… сложнее. Любопытно, что покажет методика, если применить её, допустим, на острове Пасхи?

Автор — Александр Соколов