Обуглившиеся и необожженные семена

 

Обуглившиеся и необожженные семена обычно находят в горшках для приготовления пищи, в мусорных залежах или в пепле очага, куда их могли уронить. Хотя такие условия сохранения не являются идеальными, ученые по таким находкам могут идентифицировать культурные и дикие виды (Пирсэлл — Pearsall, 1989; Б. Смит — B. D. Smith, 1999). Много данных о возделывании зерновых на юго-западе Азии получают благодаря обуглившимся семенам. Намного больше недожженных растительных остатков встречается на заболоченных памятниках и в сухих пещерах.

При чрезвычайно сухих условиях пустынь северо-американского Запада и побережья Перу сохранились тысячи семян, а также человеческие копролиты, содержащие много растительного материала. Пещера Хогап (Hogup) в штате Юта была заселена еще в 7000 году до н. э. В период между 6400 и 1200 годами до н. э. у обитателей пещеры в их рационе настолько обильно присутствовали семена солероса из семейства маревых, что древние слои представляют буквально сокровище из шелухи, полученной после обмолота (Эйкенс — Aikens, 1970; Мэдсен и О’Коннел — Madsen and O’Connell, 1982). После 1200 года до н. э. залежи семян солероса и камней для его обмолота резко обедняются. Возможно, что при повышении уровня воды в близлежащем озере Грейт Солт Лейк были залиты луга, где собирали это растение. Так или иначе, после этого в пещеру заходили только охотники.

Четыре стоянки охотников-собирателей, возраст которых составляет от 17 000 до 19 000 лет, на памятнике Вади Куббания в пустыне Египта дали замечательные коллекции обугленной растительной пищи, в том числе жареные семена, сохранившиеся в детских фекалиях. Обитатели стоянок собирали более двадцати видов растений. Наиболее часто это были клубни папируса, которые можно в большим количестве собирать с помощью простых палочек для рытья. В Западной Африке и Индии и сегодня употребляют это растение в неурожайные годы. Сбор урожая таких клубней стимулирует их рост. Если их приготовить до степени нетоксичности, клубни папируса могут быть основным источником пищи. Так, возможно и было, в Вади Куббания (Хиллмэн — Hillman, 1989; Вендорф и другие — Wendorf and others, 1980).

 

 

Техуакан

 

Долина Техуакан в штате Пуэбла в Мексике дала материал о непрерывном проживании людей с древнейших времен до завоевания испанцами и уникальную хронику древнего выращивания маиса (Байерс — Byers, 1967; МакНейш — MacNeish, 1970). Древние обитатели долины обеспечивали себе жизнь главным образом охотой на кроликов, птиц и черепах. Позднее, в 6700–5000 годах до н. э., их потомки в основном собирали дикие растения, такие как фасоль и амарант. Это были племена охотников-собирателей, передвижение которых зависело от времени года. Кроме того, они в итоге добавили к своим сезонным видам деятельности намеренное выращивание растений, при этом не меняя радикально свой образ жизни. В сухих пещерах имеются свидетельства о постепенном переходе от сбора диких растений к почти полной зависимости от выращиваемых урожаев, в том числе маиса и фасоли. В течение нескольких веков полного окультуривания маиса люди переместились в постоянные поселения, привязанные к их полям.

Диким предшественником маиса была местная трава теосинте (Zea mays subspecies parvigiumis), до сих пор растущая в Центральной Америке. Ботаники считают, что маис и фасоль были окультурены из их диких предшественников в районе Гвадалхары, в 250 километрах к западу от долины Техуакан, где до сих пор растут теосинте и дикая фасоль (Б. Смит — B. D. Smith, 1999). Ричард Макнейш произвел раскопки более 12 памятников в Техуакане, и на 5 из них были остатки древних зерновых. Всего на памятниках было получено 80 000 остатков диких растений и 25 000 образцов зерновых. Древние стержни початков маиса нашли в самом нижнем слое заселения в пещере Сан-Маркос, высушенные початки были длинной не более 20 миллиметров. Это был полностью окультуренный маис, не способный рассевать свои зернышки естественным образом, как это происходит у дикого маиса. Взрослое растение высотой было бы 1,2 метра с одной — пятью ветвями с початками, каждое растение могло дать от 10 до 15 початков (рис. 13.8). Сначала Макнейш оценил их возраст в 5500–7000 лет, но радиоуглеродное датирование стержней початков из пещер Сан-Маркос и Кокскатлан показало возраст в 4600–4700 лет (приблизительно 2700 год до н. э.), то есть на тысячу лет меньше.

 

Рис. 13.8. Эволюция маиса на различных стадиях трансформации от теосинте до маиса. Древнейшая форма теосинте: а — стабилизированный фенотип маиса. В процессе сбора урожаев ветви теосинте сузились и стали листовой оберткой початка маиса

 

 

Извлечение методом флотации

 

В последние годы метод флотации систематически применяется для извлечения семян. При этом методе семена, часто микроскопического размера, освобождаются от тонкого налипшего земляного налета или осадков слоя поселения с помощью воды или химикатов — растительные остатки обычно всплывают, а шлак тонет. Хотя этот метод позволяет нам извлекать семена на многих памятниках, где раньше это было невозможно, это ни в коем случае не означает, что метод универсален, его эффективность зависит от состояния почвы. Используя флотацию, Стюарт Струвер со своими коллегами извлек более 36 000 фрагментов обуглившейся скорлупы гикори из печей, очагов и мусорных ям на памятнике Эппле Крик в нижней части долины реки Иллинойс. На этом поселении было также найдено 4200 фрагментов шелухи желудей и более 2000 семян, по крайней мере, трех видов. Культурных семян нашли мало, что указывает на то, что в растительном рационе обитателей поселения преобладали орехи гикори и желуди (Б. Смит — B. D. Smith, 1992).

Флотация революционизировала изучение доисторических растительных остатков. По мере накопления опыта использования метода в разнообразных полевых условиях он совершенствовался. Был разработан ряд оригинальных устройств для крупномасштабной флотации (рис. 13.9). Проба грунта засыпается в сосуд, закрытый сеткой (экраном), и перемешивается с водой, подаваемой через сетку. Легкие остатки растений и другие мелкие материалы всплывают и выводятся из сосуда по каналу, который ведет к сеткам с мелкими ячейками, где объекты вынимают, оборачивают тонкой тканью и передают для изучения ботаникам. Тяжелый осадок в это время оседает на дне сосуда.

 

Рис. 13.9. Модель устройства водной флотации для извлечения растительных остатков с использованием рециркуляции воды, разработанная Гордоном Хиллманом. Самые легкие остатки всплывают на поверхность и улавливаются ситами. Тяжелые частицы тонут, и их захватывает нейлоновая сетка

 

Флотация переписывает древнюю историю земледелия во всех частях мира, частично потому, что теперь для изучения имеется больше культурных и диких семян. С большой эффективностью использовал флотацию Эндрю Мур на раскопках земледельческого поселения каменного века Абу Хурейра на реке Евфрат в Сирии. Он получил 712 выборок семян из слоев почвы, объем которых составляет 500 литров. В каждой выборке было до 500 семян 150 растительных таксонов, многие из них съедобны. Изучая эти большие выборки, ботаник Гордон Хиллман смог проследить отступление дубовых лесов в этом регионе и те изменения, что произошли при сборе растений в условиях изменения окружающей среды. Он показал, что поселение Абу Хурейра находилось в тисках длительной засухи приблизительно в 10 500 году до н. э. Сначала люди обратились к выращиванию засухоустойчивых мелкозерновых трав. Потом они ушли из поселения, возможно, в места, близкие к постоянным источникам воды. Там они начали экспериментировать с зерновыми. Когда вернулись более благоприятные условия, где-то в 9700-м году до н. э., земледельческое поселение опять появилось в Абу Хурейра. Они выращивали эммер, пшеницу однозернянку и ячмень, составлявшие основу зерновых урожаев, чередуя их с такими бобовыми культурами, как чечевица, вика, турецкий горох. Но по-прежнему обитатели селения добавляли в свой рацион значительное количество дикой растительной пищи (Мур — Moore, 2000). Они в течение длительного времени жили в одном и том же месте, потому что чередовали культуры и пользовались простой системой пара, которая позволяла восстанавливать истощенные земли.

 

 

Отпечатки зерен

 

Кроме самих семян, по которым можно судить, какие растения употребляли в пищу, отпечатки зерен на стенках глиняных сосудов или кирпичей также помогают нам приоткрыть историю земледелия или собирательства. Микроскопические отливки зерен, которые прилипли к влажной глине горшка во время его изготовления, сохраняются во время обжига, и их можно идентифицировать с помощью микроскопа. Многочисленные отпечатки зерен были найдены на европейской керамике конца каменного века. Их изучают на юго-западе Азии и в западной части пустыни Сахара, аналогичные исследования отпечатков на кирпичах-сырцах проводились на западе США.

 

 

Палинология

 

Анализ пыльцы явился чрезвычайно ценным инструментом для анализа расчистки лесов в Европе (см. главу 12) (рис. 13.10). Приблизительно в 4000 году до н. э. основные компоненты высокоширотных лесов в Северной Европе — дуб, ясень и береза — одновременно сократились, в то время как пыльца трав резко увеличилась. Во многих местностях под теми местами, где произошло сокращение площади древесной растительности, залегают пласты угля. Увеличение пыльцы трав было также связано с появлением нескольких культивируемых растений и подорожника Plantago, который ассоциируется со злаковым земледелием в Европе и который двинулся вместе с европейскими земледельцами по всему миру, даже в Северную Америку. Леса исчезли в результате земледельческой деятельности — это первый важный след деятельности человека, отразившийся на окружающей среде. Сходные пыльцевые диаграммы были составлены по результатам данных, собранных по всей Европе.

 

 

Рис. 13.10. Диаграмма пыльцы по данным из Северной Ирландии, подтверждающая воздействие земледельцев на доисторическую окружающую среду. Приблизительно в 4150 году до н. э., когда они впервые расчистили леса, показатели пыльцы деревьев резко упали. В то же самое время пыльца трав и полевых растений увеличивается. Далее земледельцы покидают эти поля, и леса восстанавливаются до новой вырубки в приблизительно 3280 году до н. э.

 

Чилийская винная пальма (Jubaia chilensis) является крупнейшей в мире, ее высота достигает 20 метров. Это дерево дает сок, из которого делают сироп или крепкое вино, а плоды имеют маслянистые ядра. На острове Пасхи до первых высадок полинезийских мореплавателей в VIII или IX веке н. э. росли леса этих пальм. Диаграммы пыльцы на острове показывают, что сжигание и вырубка лесов нанесли вред окружающей среде, снизились запасы воды, а люди оказались отрезанными от внешнего мира, потому что лишились древесины для постройки каноэ (Бан — Bahn, 1992).

 

 

Анализ фитолитов растений

 

Опаловые фитолиты  — это мельчайшие частицы двуокиси кремния из растительных клеток, они получаются из гидратированной двуокиси кремния, растворенной в подземных водах, которая впитывается корнями растения и разносится по его сосудистой системе (Пиперно — Piperno, 1988).

Производство двуокиси кремния происходит в течение всего периода роста растения. Образцы фитолитов собираются таким же способом, как и пыльца, затем они изучаются для идентификации отдельных видов. Большая часть исследований проводится в поле с травами, поэтому использование в археологии очевидно, особенно при изучении доисторического земледелия.

Археологическое применение исследования фитолитов находится еще на раннем этапе развития, но этот метод показал свою перспективность. Анна Рузвельт использовала этот анализ на памятниках в долине реки Ориноко в Венесуэле. Она обнаружила, что процент травяных фитолитов резко увеличился как раз в то время, когда в этом регионе внедрялся маис, на это указывал анализ углерода-13 и углерода-12 скелетных материалов и реальных зерен. Дебора Пирсэлл и Долорес Пиперно разработали сложную формулу для того, чтобы отличать образцы фитолитов, полученных из современного маиса, от фитолитов из диких трав (Pearsall and Piperno, 1990). Они проанализировали образцы из почв радиоуглеродно датируемых памятников в прибрежной части Эквадора и обнаружили ископаемые растения, которые свидетельствует о том, что маис присутствует в слоях, которые имеют радиоуглеродную дату в 7000–8000 лет. Когда эти результаты были объявлены впервые, то казалось, что они вполне соответствуют более ранним хронологиям маиса в Техуакане. Но датирование с помощью масс-спектрометрии с ускорителем настоящих мексиканских стержней початков значительно укоротило временные рамки. На памятниках в Эквадоре нет стержней початков, а средний размер диких и, возможно, культурных ископаемых растений был крохотным. Таким образом, результаты, полученные Пирсэлл и Пиперно, несколько противоречивы (Б. Смит — B. D. Smith, 1999). В последние годы многие исследования сосредоточились на тропических корнеплодах (root crops), при этом анализ крупиц крахмала на каменных орудиях представляет из себя перспективное направление (Пиперно и Хольт — Piperno and Holt, 1998).

Анализ фитолитов имеет много потенциальных применений в археологии для изучения пищевого рациона, посредством изучения копролитов и даже фитолитов, застрявших в зубах, но эти исследования находятся еще на стадии становления.