Ανεβαίνοντας ψηλά πάνω από το γύρω τοπίο, τα κάβουλα Cahokia στο Ιλλινόις στέκονται ως ο μεγαλύτερος προκολομβικός οικισμός που χτίστηκε βόρεια του Rio Grande. Οι αρχαιολόγοι έχουν συζητήσει εδώ και καιρό τον ακριβή αριθμό των ανθρώπων που ονομάζουν Cahokia το σπίτι τους, αλλά οι εκτιμήσεις υποδεικνύουν ότι περίπου 20.000 μπορεί να έχουν ζήσει ανάμεσα σε εκατοντάδες σπίτια και τεράστιες πλατείες (συμπεριλαμβανομένου ενός μεγέθους 45 γηπέδων ποδοσφαίρου) ΑΝ Τότε, για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί, εξαφανίστηκε ο πολιτισμός που δημιούργησε τέτοιες τεράστιες πήλινες δομές. Το 1350 μ.Χ. η περιοχή εγκαταλείφθηκε ως επί το πλείστον.
Η πόλη που εξαφανίστηκε πριν από περίπου 700 χρόνια παρουσιάζει μια συναρπαστική ερώτηση για τους αρχαιολόγους: Τι συνέβη με τον λαό του Μισισιππή που έχτισε την Κακόκια; Το κλειδί για την επίλυση αυτού του μυστηρίου είναι το λιγότερο προφανές αλλά εξίσου σημαντικό ζήτημα του τρόπου με τον οποίο ο πληθυσμός της μεγάλης πόλης του λόφου άλλαξε με την πάροδο του χρόνου.
"Η ιστορία του πληθυσμού στην αρχαιολογία ήταν πάντα ελαφρώς δύσκολη και έμμεση", λέει ο AJ White, πτυχιούχος ανθρωπολογίας στο UC Berkeley. Οι ερευνητές μπορούν να ερευνήσουν την εγχώρια αρχιτεκτονική και να εκτιμήσουν τον αριθμό των ανθρώπων που ζουν σε σπίτια ή να δουν την πυκνότητα αντικειμένων όπως θραύσματα κεραμικής ή ακόμα να μετρήσουν νεκρώσεις σε νεκροταφεία (όταν υπάρχουν). Αλλά αυτές οι μέθοδοι είναι μετρήσεις μεσολάβησης που βασίζονται στην εκτίμηση. Αυτό που πραγματικά χρειάζονται οι επιστήμονες είναι μια ένωση που αφήνεται πίσω από τους ανθρώπους που ζουν στο τοπίο, κάτι που θα μπορούσε να αντανακλά το μέγεθος του πληθυσμού καθώς αυξήθηκε και έπεσε.
Κάτι σαν ένα ειδικό μόριο που βρίσκεται στο ανθρώπινο πόδι.
Μοναχοί Mound, ο μεγαλύτερος χωματόδρομος στο Cahokia. (Cahokia Mounts Κρατικός Ιστορικός Χώρος) Ακριβώς ένας τέτοιος βιοδείκτης είναι το αντικείμενο μιας πρόσφατης εργασίας που συντάχθηκε από τον White και συνεργάτες του και δημοσιεύθηκε στην Εφημερίδα της Αρχαιολογικής Επιστήμης . Οι ερευνητές εξέτασαν την αποτελεσματικότητα της μέτρησης της κοπροστανόλης - ενός μορίου μερικώς αφομοιωμένης χοληστερόλης που παράγεται στο ανθρώπινο έντερο - ως τρόπος μέτρησης του μεταβαλλόμενου πληθυσμού της Cahokia. Για την απόλαυσή τους, η ποσότητα κοπροστανόλης που εξάγεται από πυρήνες ιζημάτων που λαμβάνονται από κοντινή λίμνη Horseshoe παρακολουθείται στενά με τις τάσεις του πληθυσμού που υποδεικνύει το αρχαιολογικό αρχείο.
"Τα αποτελέσματα από τα Cahokia είναι πραγματικά ελπιδοφόρα", λέει η Elizabeth Arkush, αρχαιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Pittsburgh. Είναι καλό σημάδι για την έρευνα του ίδιου του Αρκού. είναι ένας από τους κύριους ερευνητές σε ένα συνεχιζόμενο σχέδιο που χρησιμοποιεί τους ίδιους δείκτες κοπράνων για να μελετήσει τις αλλαγές πληθυσμού στο Περού.
Το Cahokia ήταν ένα ιδανικό μέρος για να ξεκινήσετε, εν μέρει επειδή έχει μελετηθεί τόσο εκτενώς. Οι αρχαιολόγοι έχουν ήδη μια ιδέα για τον τρόπο με τον οποίο ο πληθυσμός κυμάνθηκε με την πάροδο του χρόνου χάρη στα απομεινάρια της αρχιτεκτονικής και των αντικειμένων, ακόμη και αν δεν μπορούν να εντοπίσουν τον ακριβή αριθμό των ανθρώπων που ζουν εκεί. Επιπλέον, ο πληθυσμός της Cahokia δεν είχε εξημερωμένους χοίρους ή πρόβατα, τα οποία επίσης παράγουν coprostanol και θα μπορούσαν να παραγκωνίσουν τις μετρήσεις των επιστημόνων του ανθρώπινου πληθυσμού.
Η ομάδα του Λευκού πήρε δείγματα από τους πυρήνες του ιζηματικού λίθου και την απομονωμένη κοπροστανόλη καθώς επίσης και από μια ένωση στην οποία υποβαθμίζεται, που ονομάζεται epi-coprostanol. "Στους ανθρώπους, η κοπροστανόλη είναι μια κάπως σημαντική συνιστώσα των περιττωμάτων", λέει ο White. «Έρχεται σε δεκαδικό σημείο ενός ποσοστού της συνολικής σύνθεσης του σκαμνιού».
Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο άνθρωπος είναι περίπου 75% νερό, ακόμη και ένα κλάσμα ενός ποσοστού κάνει το coprostanol ένα αρκετά σημαντικό συστατικό στοιχείο. (Είναι επίσης μια από τις ενώσεις που δίνει στα κόπρανα την έντονη μυρωδιά της.) Στη συνέχεια η ομάδα συνέκρινε τα δύο παραπροϊόντα χοληστερόλης σε ένα τρίτο μόριο που υπάρχει και στα ανθρώπινα απόβλητα αλλά υποβαθμίζεται με διαφορετικό ρυθμό. Ο συνδυασμός αυτών των μετρήσεων αντικατόπτριζε τις αλλαγές στον πληθυσμό του Cahokia σε αρκετούς αιώνες και η εξέταση πολλαπλών μορίων συνέβαλε στη μείωση των αβεβαιοτήτων που προκύπτουν από τις υποβαθμισμένες ενώσεις.
Η μελέτη χρησιμεύει ως απόδειξη της ιδέας για τη δοκιμή της μεθόδου των κοπράνων σε μια εύκρατη περιοχή όπως η Cahokia. Η μέτρηση της κοπροθανόλης είναι μια αρκετά νέα τεχνική για την εκτίμηση του μεγέθους του πληθυσμού και οι πρώτες προσπάθειες για τη χρήση ανθρώπινων βιοδεικτών κοπράνων για τη μελέτη αρχαίων οικισμών διεξήχθησαν σε μέρη όπως η Νορβηγία, όπου οι ψυχρές θερμοκρασίες συμβάλλουν στη διατήρηση των ενώσεων. Ο Λευκός και οι συνάδελφοί του ευχαρίστησαν ότι τα μόρια της Cahokia, όπου οι θερμοκρασίες είναι πολύ υψηλότερα, διατηρήθηκαν αρκετά για να εκτιμήσουν τον αριθμό των ανθρώπων που ζούσαν στην πόλη πριν από εκατοντάδες χρόνια.
"Δεν το βλέπω αυτό ως κάτι που θα αντικαταστήσει τις πρώην μεθόδους εκτίμησης του πληθυσμού, αλλά μπορεί να συμπληρώσει τις γνώσεις μας με έναν νέο τρόπο, όπου οι παραδοσιακές μέθοδοι δεν μπορούν", λέει ο White.
Η τεχνική εξακολουθεί να έχει πολλούς στροφές για να δουλέψει. Για ένα πράγμα, η κοπροστανόλη δεν υποβαθμίζεται με σταθερό ρυθμό όσο μπορούν να το δουν οι επιστήμονες. Για άλλη μια φορά, η ποσότητα κοπροστανόλης που παράγει ένας άνθρωπος εξαρτάται από τη διατροφή του - αν και η White λέει ότι η επιρροή της δίαιτας ενός ατόμου δεν είναι απολύτως σαφής.
"Αν κάποιος ήθελε να τρώει μόνο κρέας για ένα μήνα και στη συνέχεια να κάνει κάποια ακαθάριστο εργαστηριακό υλικό, και στη συνέχεια να τρώει tofu για ένα μήνα και να κάνει κάποια πιο ακαθάριστο εργαστηριακό υλικό, θα ήταν πολύ παραγωγικός", λέει. "Αλλά δεν ξέρω αν ο υπεύθυνος εργαστηρίου θα ήταν πολύ χαρούμενος αν το πρότεινα".
Σχηματική απεικόνιση του σχηματισμού, εναπόθεσης και αποικοδόμησης ανθρώπινων στανολών κοπράνων. (AJ White et αϊ.) Τα στοιχεία του περιβάλλοντος και του ανθρώπινου πολιτισμού μπορούν επίσης να αλλάξουν πόσα κόπρανα καταλήγουν σε υδατικά συστήματα, όπου τα μόρια διατηρούνται σε ιζήματα. Αν μια κοινότητα βρισκόταν κοντά στη λίμνη και περιβάλλεται από λόφους, αυτό θα σήμαινε περισσότερη απορροή στο νερό και υψηλότερα επίπεδα βιοδεικτών κοπράνων. Από την άλλη πλευρά, εάν η κοινότητα χρησιμοποίησε ανθρώπινη κοπριά ως λίπασμα, είναι πιθανό ότι λιγότερα μόρια κοπροστανόλης θα εμφανιστούν στο αρχείο της λίμνης.
Αυτές οι εκτιμήσεις είναι ιδιαίτερα σημαντικές για τον Άρκου και την ομάδα του, οι οποίοι εργάζονται για να επιτύχουν παρόμοια αποτελέσματα στις Άνδεις γύρω από τη λεκάνη της λίμνης Titicaca, όπου η ανθρώπινη παρουσία χρονολογείται γύρω στο 5000 π.Χ. Η πληθυσμιακή ιστορία της περιοχής είναι πολύ πιο πολύπλοκη από της Καχώσιας, που αντιπροσωπεύει πολλούς πολιτισμούς και πόλεις. Η πόλη του Tiwanaku ήταν η κύρια δύναμη της περιοχής το 400 μ.Χ., ακολουθούμενη από την άφιξη της Ίνκας γύρω στο 1450 μ.Χ. και μετά από τους Ισπανούς κατακτητές περίπου το 1500 μ.Χ.
Το έργο στο Περού ξεκίνησε το 2015 και βρίσκεται ακόμα στη φάση της εργαστηριακής ανάλυσης, αλλά η ομάδα έχει εντοπίσει με επιτυχία την κοπροστανόλη στους πυρήνες της λίμνης. Το έργο παρουσιάζει έναν τρόπο συμπλήρωσης προηγούμενων μετρήσεων που βασίζονται στην αρχαιολογία, όπως μια μακρά και επίπονη επιχείρηση γνωστή ως έρευνα πλήρους κάλυψης. Σε αυτές τις έρευνες, ομάδες ανθρώπων περπατούν σε ευθείες γραμμές με τα μάτια τους κολλημένα στο έδαφος σε αναζήτηση αντικειμένων και στη συνέχεια καταγράφουν τη θέση και την πυκνότητα αυτών των αντικειμένων για να χτίσουν ένα χάρτη των αρχαίων οικισμών.
"Αν σας αρέσει το περπάτημα και η πεζοπορία, είναι ένας φοβερός τρόπος να περάσετε τις μέρες σας", λέει ο Αρκούς, αλλά μπορεί να είναι εξαιρετικά δύσκολο να μετρήσετε τους νομαδικούς πληθυσμούς που ζούσαν στην περιοχή μόνο για λίγο. "Αν αποδειχθεί ότι οι στανόλες παρακολουθούν τον πληθυσμό με την πάροδο του χρόνου, τότε ανοίγουν πολλές θαυμάσιες ευκαιρίες για κατανόηση του επιπέδου του ανθρώπινου πληθυσμού σε περιοχές όπου είναι δύσκολο να γίνει αυτό αρχαιολογικά" - όπως οι κατασκηνώσεις των κυνηγών-συλλεκτών.
Οι βιοδείκτες κοπράνων θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν τους αρχαιολόγους να καταλάβουν πόσο εντατικά αυτές οι ομάδες χρησιμοποιούν κατοικίδια ζώα όπως οι λαμάδες, καθώς μπορούν επίσης να εντοπιστούν οι μοναδικοί βιοδείκτες σε ζωικά περιττώματα. Αλλά τραβώντας μικροσκοπικά μόρια από όλα αυτά τα αρχαία poo είναι μια μακρά διαδικασία.
"Για να πάρετε ένα δείγμα από την ύπαρξη υγρού ιζήματος για να μπορέσετε να το αναλύσετε, θα σας πάρει μια εβδομάδα", λέει ο Josef Werne, ένας βιογεωχημίστας που εργάζεται επίσης στο έργο του Περού. Η ομάδα έχει περίπου 30 δείγματα από κάθε μια από τις τρεις λίμνες της περιοχής (Umayo, Arapa και Orurillo), η οποία μεταφράζεται σε πολλές ώρες, τοποθετώντας ιζήματα σε διάφορα μηχανήματα και αναλύοντας τα αποτελέσματα.
Ακόμη και μετά από όλα αυτά που δουλεύουν, πολλές μεταβλητές μπορούν να περιπλέξουν την εικόνα όταν μελετούν βιοαισθητήρες κοπράνων. Τα τελικά αποτελέσματα στο Περού θα προσφέρουν ελπίζω ένα νέο εργαλείο για τη μελέτη της ροής των ανθρώπων στην περιοχή και όχι ένα απόλυτο προσωπικό οποιασδήποτε συγκεκριμένης διευθέτησης. Αλλά καθώς ο κατάλογος των υπολειμμάτων κοπράνων αυξάνεται, ίσως τα υποπροϊόντα ανθρώπινων αποβλήτων θα μας μιλήσουν τόσο για τους ιστορικούς πληθυσμούς, όπως τα θαμμένα σπίτια και τα κατσαράδες.
"Είμαι προσεκτικά αισιόδοξος", λέει ο Werne για το έργο τους. Υπάρχουν ακόμα πολλά που πρέπει να γίνουν πριν η ομάδα του Περού να είναι έτοιμη να δημοσιεύσει οποιαδήποτε αποτελέσματα, αλλά αν τα ευρήματα είναι τόσο πολλά υποσχόμενα όσο και η μελέτη Cahokia, θα μπορούσαν να υπάρχουν πολλά αρχαία ποιήματα στο μέλλον της αρχαιολογίας.
