Co jedli naši předkové? Odpovědi nabízí bioarcheologie

21.11.2014 | Bioarcheologové mohou díky analýze stabilních izotopů uhlíku a dusíku lépe odpovídat na otázky týkající se výživy našich předků. Výzkumu se věnují v nově zřízené laboratoři antropologického oddělení Národního muzea.

Bioarcheologie čerpá informace o výživě v minulosti z celé řady zdrojů – od analýzy souborů kostí zvířat, přes analýzu rostlinných makrozbytků a pylů, až po chemické analýzy reziduí obsahu keramických nádob. Antropologie pak přispívá studiem patologií skeletu člověka, dávaných do souvislosti s kvalitou výživy (rachitis, skorbut aj.) a zejména stavu chrupu (zubní abraze, zubní kaz). Ve všech těchto případech se však jedná se pouze o nepřímé doklady. Získat přímé informace o výživě konkrétních jedinců umožňuje chemická analýza stabilních izotopů prvků, obsažených v organické (kolagen) či anorganické složce kostní tkáně. Tato data představují jedinečnou možnost získat informace o výživě konkrétních jedinců, porovnávat výživu mezi jednotlivými skupinami obyvatel dané lokality (například mezi muži a ženami či mezi jedinci pohřebnými v hrobech s bohatou či chudou hrobovou výbavou).  Právě přípravě těchto vzorků se věnuje nově zřízená laboratoř antropologického oddělení Národního muzea.

Pro rekonstrukci výživy minulých populací jsou používány zejména poměry stabilních izotopů dusíku (¹⁵N/¹⁴N) a uhlíku (¹³C/¹²C). 

Cyklus těchto prvků v ekosystému podléhá zákonitostem globálních geochemických procesů a umožňuje nám tak z izotopových hodnot změřených v kosti či zubu získat informace o prostředí, v němž daný jedinec žil a o potravě, kterou konzumoval. Konkrétně nám prozrazují pozici jedince v potravním řetězci. V případě lidí to znamená, že jsme schopni zjistit podíl živočišných proteinů (masa a mléka) v jídelníčku. Dále nám stabilní izotopy umožňují odhalit význam konzumace ryb či roli rostlin se specifickou fotosyntetickou drahou (např. kukuřice a v našich podmínkách pak zejména prosa) ve výživě jedinců i populací.

Kromě obecného obrázku o výživě minulých populací můžeme analýzu stabilních izotopů využít i k řešení řady specializovaných otázek.  

Takovým příkladem může být studium výživy  dětí v prvních letech života, tj. zejména délky kojení. Zde byli badatelé v dobách před objevem využití izotopových analýz odkázáni téměř výhradně na písemné prameny. Ty ovšem pro většinu období lidské historie chybí, a i později (v období středověku a novověku) zůstávají poměrně vzácné a navíc často zaměřené jen na poměrně úzkou skupinu bohatých obyvatel. Přitom kvalita výživy má největší význam právě v prvních letech života, kdy její nedostatek nebo špatná kvalita může vést nejen k bezprostřednímu zhoršení zdravotního stavu dítěte, ale i nevratným změnám ve vývoji tkání. Ty  potom  mají za následek predispozici k řadě chorob v dospělosti, jako jsou kardiovaskulární onemocnění, či obezita. Kojení dítěte je přitom výhodné zejména z hlediska imunologického přínosu protilátek obsažených v mateřském mléce. Riziko infekce během kritického období odstavování navíc v minulosti často zvyšovaly špatné hygienické podmínky při přípravě stravy. Na druhé straně, od určitého věku dítěte však už samo mateřské mléko nestačí pokrýt jeho energetické požadavky, potřebu železa a dalších látek. Načasování odstavení dítěte a kvalita následné stravy je proto zcela klíčovou otázkou. Např. v neolitické populaci Turecka bylo i s pomocí izotopové analýzy zjištěno, že pro děti s prodlouženou dobou kojení bylo následné odstavení spojeno s vyšším rizikem úmrtí, díky oslabení jejich organismu nedostatečnou výživou (Pearson et al., 2010).

Kojení a jeho délka však má dlouhodobý vliv nejen na zdravotní stav dětí, ale i žen – matek. Bylo prokázáno, že ovlivňuje riziko vzniku osteoporózy či zhoubných onemocnění prsu. Navíc délka kojení mohla ovlivňovat zdravotní stav žen nepřímo, vzhledem ke kontraceptivnímu účinku kojení. Jeho délka tak v minulosti významně ovlivňovala délku meziporodního intervalu a tím i možnosti populačního růstu.

Zjistit, zda a jak dlouho byl jedinec kojen a kdy byl odstaven, umožňuje zejména analýza stabilních izotopů dusíku.

Během kojení se dítě živí mateřským mlékem a chová se, zjednodušeně řečeno, jako kanibal, protože konzumuje svůj vlastní druh.

Kojené dítě se tak dostává z hlediska hodnot poměru izotopů dusíku na vyšší stupeň potravního řetězce než matka, která mu mléko poskytuje. V průběhu odstavení a přechodu na jinou potravu se pak odpovídajícím způsobem mění i izotopové hodnoty. Tento „mléčný“ signál však zůstává po celý život uchován v zubních tkáních, které se vytvářejí v časném věku a později se již nemění.

Doba kojení se v minulosti - stejně jako dnes - neřídila výlučně požadavky kojence, ale byla ovlivňována celou řadou faktorů, jako například dostupností stravy pro odstavené dítě, vytížením matky mimo domov či kulturními zvyklostmi. S pomocí informací o délce kojení získaných pomocí analýzy stabilních izotopů tak můžeme studovat vliv těchto faktorů (např. přijetí zemědělství a následných změn v zemědělské produkci, vyšší zapojení žen do pracovního procesu v době průmyslové revoluce, vliv přijetí křesťanství aj.) na kvalitu dětské výživy a tím i na zdravotní stav a demografický růst sledované populace.

Toto jsou pouze některá z témat, které nám izotopová analýza umožňuje studovat. Její možnosti se v současnosti rychlým tempem rozšiřují, ať už se jedná o využití nových izotopových systémů, izotopovou analýzu jednotlivých aminokyselin nebo o technologické pokroky umožňující získávat informace z různých období života daného jedince. Díky tomu izotopová analýza stále přináší nejen nové poznatky o životě našich předků, ale i mnohé otázky, na které je třeba teprve hledat odpověď.

---

Autorkou článku je Sylva Kaupová z Antropologického oddělení Národního muzea.

(dan)

---

Diskuse