Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Изотопы рассказывают о диете древних

Кандидат географических наук В. НИКОЛАЕВ

Чем питались наши предки? Старинные поваренные книги и художественные произведения писателей прошлого дают представление о том, что ели люди сто, двести или триста лет назад. Из исторических хроник, преданий, саг тоже можно почерпнуть информацию о том, какие продукты питания традиционно использовались в тот или иной исторический период. Но как узнать, каков был рацион питания в те времена, когда письменности еще не существовало? И зачем ученые ломают над этим голову?

Интерес к пище предков обусловлен не поиском экзотических рецептов, а изучением связей "человеческий организм - природа". Образ жизни древних племен во многом зависел от типа доступных пищевых ресурсов. Охота, рыболовство, собирательство - все эти виды деятельности тесно связаны с жизненными циклами животных и растений, употребляемых в пищу. Традиции питания определяют характер обменных процессов в организме, влияют на состояние здоровья, на индивидуальное развитие организма. Они коренным образом отличаются у населения разных природных зон - тундры, тайги, степей, внутриконтинентальных и прибрежных территорий. Для современной науки представляет интерес вопрос о том, какие именно биологические особенности древнего населения определялись пищевым фактором, через какие физиологические, демографические и прочие механизмы осуществлялось это влияние.

Изучая питание древних, исследователи применяют разные подходы и методы. Уникальную информацию об источнике белков в пище могут дать исследования изотопного состава углерода и азота. Так, например, изотопным методом удалось выяснить, в какие эпохи на Дальнем Востоке в основе земледелия лежало возделывание чумизы и проса, а когда - пшеницы и ячменя. По изотопному составу кислорода фосфатов в костных останках можно судить об источниках воды.

Соотношение изотопов углерода 13С/12С в растениях зависит от того, как идет усвоение углекислого газа при фотосинтезе. У большинства растений образуется фосфоглицериновая кислота, содержащая цепочку из трех атомов углерода, поэтому их называют "С3-растения". Однако некоторые растения образуют на первом этапе щавелевоуксусную кислоту - соединение с цепочкой из четырех атомов углерода ("С4-растения").

Для умеренных и холодных природных зон типичны С3-растения, и содержание изотопа 13C в них меньше, чем в С4-растениях, которые лучше растут в жарком климате. Упоминавшиеся чумиза и просо - С4-растения, а пшеница и ячмень - С3-растения.

Коллаген костей травоядных, а через них и хищных животных наследует исходный изотопный состав растительности. Эта закономерность справедлива и для человека, если он использует для питания "сухопутную" пищу.

У приморских жителей значения изотопного состава углерода коллагена отражают соотношение между потребляемыми морскими и континентальными продуктами.

Изотопный состав азота также может помочь различить морской, пресноводный и континентальный источники белков. В белках большинства морских и пресноводных рыб повышено содержание тяжелого изотопа 15N, а при движении по пищевой цепочке его доля еще более возрастает. Правда, толкование результатов изотопного анализа осложняется влиянием климатических условий. В жарких, засушливых регионах содержание тяжелого изотопа азота в костях животных выше, чем в областях с умеренным климатом. Проще говоря, доля 15N увеличивается при уменьшении количества атмосферных осадков.

Изотопные исследования, проведенные российскими и итальянскими учеными, позволили качествен но представить структуру питания древних обитателей Северной Евразии. Степные племена, обитавшие в последние 4 тыс. лет на территории Ставропольского края, были кочевыми или полукочевыми и в зависимости от сезона передвигались из предгорий Кавказа, где преобладают С3-растения, в Калмыцкую степь, где в заметных количествах встречаются С4-растения, такие, как курай, кохия, лебеда, полынь. Питание кочевников основывалось на "сухопутной" пище (в основном они ели мясо травоядных животных), хотя могли употреблять в пищу и пресноводную рыбу. Костные останки с побережья Черного моря (район Новороссийска) по составу изотопов не отличаются от изученных образцов из степной зоны.

В отличие от кочевников люди, жившие 8,5-5 тыс. лет назад в окрестностях нынешней Москвы, вели оседлый образ жизни. Результаты изотопных исследований подтверждают выводы, сделанные по данным химических и других методов: диета жителей этих мест основывалась на потреблении речной рыбы.

В фосфате костей и зубов млекопитающих содержится кислород, и его изотопный состав прямо связан с изотопным составом питьевой воды, который в свою очередь зависит от климатических условий. В засушливых регионах из-за усиленного испарения вода рек и озер обогащается тяжелым изотопом 18О.

Сравнение изотопного состава кислорода фосфатов костей доказывает, что люди и домашние животные пили воду из разных источников. В коллагене костей людей тяжелого изотопа меньше, а это означает, что они, как и теперь, предпочитали проточную воду из небольших рек или ручьев. Для водопоя скота, видимо, использовались небольшие водоемы. Кроме того, пастбищные животные значительную часть необходимой воды (овцы - до 30-50%) получают вместе с сочными кормами. Вода в небольших открытых водоемах, как и та, что входит в состав растений, подвергается интенсивным процессам испарения (транспирации), и тяжелого изотопа становится больше.

Волжская вода существенно отличается от донской: благодаря тому, что основной водосбор Волги лежит севернее, ее воды беднее тяжелым изотопом кислорода 18О. На основе этого факта по изотопному составу кислорода фосфатов костей из курганных захоронений Абганерова (Волгоградская область, водораздел Волги и Дона) удалось установить, что в прошлом степное население кочевало с востока на запад и обратно. В разные периоды времени хозяйственная деятельность шла преимущественно то в долине Волги, то в долине Дона.

Интересные результаты получены при исследовании курганных захоронений (II-IV вв. до н. э.) Соль-Илецкого района Оренбургской области. Здесь, на границе Европы и Азии, пересекались пути древних племен разных культур, уровня развития и хозяйственной специализации. В IV веке до н. э. на всей территории степей Южного Приуралья происходили большие изменения в составе кочевого населения. Об этом говорит не только смена материальной культуры, но и существенные изменения в погребальном обряде. На основе перегруппировки и смешения различных родов, местных и пришлых, сформировалась раннесарматская культура Южного Приуралья. Однако среди археологов нет единого мнения о том, из каких мест прибыли переселенцы.

Изотопный состав кислорода фосфатов костей двух человек из раннесарматских захоронений Южного Приуралья показал, что они не были аборигенами, а пришли в район исследований незадолго до своей смерти (изотопный состав фосфатов костей человека отражает условия окружающей среды последних 10 лет жизни). Ближайшим местом их длительного обитания предположительно была южная часть Западной Сибири (1000-1500 км к востоку - северо-востоку). Таким образом, изотопные данные свидетельствуют, что "пришлыми племенами" в Южном Приуралье, скорее всего, были кочевники Южного Зауралья, включая племена из зауральской лесостепи.

Подписи к иллюстрациям

На карте показаны могильники, исследованные изотопными методами: 1 - Замостье - Минино (Московская обл.); 2 - Спас-Клепики (Рязанская обл.); 3 - Абганерово (Волгоградская обл.); 4 - Покровка (Оренбургская обл.); 5 - Ипатово (Ставропольский край); 6 - Мысхако - Лобанова щель (Краснодарский край). По результатам анализа изотопного состава костей удалось реконструировать пути миграций древних племен: А - миграция населения из лесостепных районов Западной Сибири на Южный Урал и в Предуралье, в места формирования раннесарматской культуры (2200-2400 лет назад). Б - сезонные миграции скотоводов-кочевников между Прикаспийской низменностью, Кума-Манычской впадиной (зима) и Средней Волгой - предгорьями Кавказа (лето), происходившие в последние 3000-4000 лет. В - родовой могильник кочевников в Волго-Донском междуречье (Абганерово) и пути миграции кочевников между долинами Волги и Дона в зависимости от многоводности этих рек (3000-5000 лет назад).


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»