Когда рыбы оставляют отпечатки пальцев: как коллаген помогает узнать, что ели древние жители Тихого океана

Тысячи лет назад обитатели тихоокеанских островов были искусными рыбаками, способными ловить не только рифовую, но и океаническую рыбу. Однако долгое время археологи не могли точно определить, какие виды добывали древние жители. Кости морских животных разрушаются со временем, а хрящевые скелеты акул практически не сохраняются. Недавнее открытие позволило изменить ситуацию.

Исследователи применили метод под названием ZooMS — масс-спектрометрия коллагена, которая стала своеобразной "дактилоскопией" для костей. Благодаря этому подходу удалось впервые с высокой точностью определить виды рыб, которыми питались древние люди, жившие на островах Микронезии.

"Каждый вид оставляет свой уникальный коллагеновый отпечаток, как отпечаток пальца у человека", — поясняет археолог Роберт Харрисон из Университета Оксфорда.

Исследование на острове Фаис

Остров Фаис — небольшой коралловый участок суши в Микронезии, заселённый около 1800 лет назад. Из-за ограниченных рифов местные жители выходили в открытый океан, где охотились на тунцов и акул.

Учёные проанализировали 131 образец древних костей, найденных при раскопках. Из них 77 принадлежали семейству тунцовых, а 50 — акулам. Благодаря ZooMS исследователи смогли точно определить виды:

• среди тунцов — 75 образцов полосатого тунца, а также желтоперый тунец и ваху;

• среди акул — шелковая, галапагосская и белопёрая.

Эти данные говорят о том, что древние жители Фаиса не ограничивались прибрежным ловом, а занимались океаническим рыболовством. Это требовало не только знаний морских течений, но и особых снастей, крепких лодок и большой отваги.

Советы шаг за шагом: как работает ZooMS

1. Из образца древней кости выделяют коллаген — основной белок костной ткани.

2. Его растворяют в кислоте или обрабатывают абразивом, чтобы получить очищенные фрагменты.

3. Масс-спектрометр измеряет молекулярный состав белка, фиксируя уникальный "отпечаток".

4. Полученный спектр сравнивают с базой данных современных видов.

5. По совпадению профиля определяют, какой рыбе принадлежал образец.

Метод оказался настолько точным, что позволил идентифицировать фрагменты длиной менее сантиметра — те, которые раньше считались неопределимыми.

Ошибка — Последствия — Альтернатива

1. Ошибка: полагаться только на форму костей.
   Последствия: невозможность определить вид.
   Альтернатива: использовать биохимические методы, такие как ZooMS.

2. Ошибка: игнорировать коллаген из-за его хрупкости.
   Последствия: утрата ценной информации.
   Альтернатива: применять щадящие методы выделения белка.

3. Ошибка: считать, что археология ограничивается визуальными данными.
   Последствия: упущенные сведения о биологии древних экосистем.
   Альтернатива: сочетание биохимии, генетики и спектроскопии.

А что если применить метод к другим археологическим находкам

ZooMS может быть использован не только для анализа рыбных костей. Учёные уже тестируют его для идентификации млекопитающих, птиц и даже кожаных изделий. Например, по коллагену можно определить, из какой шкуры сделан древний барабан или рукопись на пергаменте. Это открывает новые горизонты для археологии и реставрации.

Плюсы и минусы метода ZooMS

FAQ

Что означает название ZooMS?
Это сокращение от Zooarchaeology by Mass Spectrometry - зооархеология с помощью масс-спектрометрии.

Можно ли по этому методу определить возраст находки?
Нет, ZooMS показывает только видовую принадлежность, а не дату.

Чем он лучше ДНК-анализа?
Коллаген сохраняется дольше, чем ДНК, и позволяет работать с более древними образцами.

Сколько времени занимает анализ?
Около нескольких часов на один образец.

Используется ли метод в России?
Да, в крупных лабораториях, включая МГУ и Институт археологии РАН, уже проводят аналогичные исследования.

Мифы и правда

1. Миф: древние кости не содержат информации.
   Правда: даже микроскопические остатки коллагена хранят уникальные биохимические отпечатки.

2. Миф: ZooMS полностью заменяет ДНК-анализ.
   Правда: это взаимодополняющие методы.

3. Миф: археология изучает только артефакты.
   Правда: современная археология активно использует химию, физику и биоинформатику.

Исторический контекст

До появления ZooMS археологи определяли видовую принадлежность костей вручную — по форме и размеру. Этот подход был неточен, особенно при работе с мелкими и разрушенными фрагментами.

Революция произошла, когда биохимики начали применять методы масс-спектрометрии к археологическим находкам. Первые эксперименты прошли в начале 2010-х годов, а уже к 2020 году ZooMS стал одним из ключевых инструментов археозоологии.

Сегодня с его помощью восстанавливают рационы древних людей, пути миграций животных и даже экономику древних обществ.

Три интересных факта

1. Коллаген может сохраняться в костях более 100 000 лет.

2. ZooMS используется для анализа предметов из музеев, не повреждая их структуру.

3. Благодаря этому методу учёные выяснили, что неандертальцы тоже ловили рыбу.