Coproliti e loro analisi - Feci fossili come studio scientifico

Coprolite (coproliti plurale) è il termine tecnico per le feci umane (o animali) conservate. Le feci fossili conservate sono uno studio affascinante in archeologia, in quanto forniscono prove dirette di ciò che un singolo animale o umano ha mangiato. Un archeologo può trovare resti dietetici in pozzi di stoccaggio, depositi nascosti e all'interno di vasi in pietra o ceramica, ma i materiali trovati all'interno della materia fecale umana sono prove chiare e irrefutabili che un particolare cibo è stato consumato.

Key Takeaways: Coprolites

• I coproliti sono feci umane o animali fossilizzate o conservate e al centro della ricerca scientifica dagli anni '50. 
• I contenuti studiati includono resti di piante e animali, parassiti e acari intestinali e DNA. 
• A seconda del contesto in cui si trovano, i coproliti forniscono informazioni sulla dieta e sulla salute di un singolo mammifero o di una comunità. 
• Altre due classi dello studio scientifico degli escrementi sono i depositi di liquami o pozzi neri e il contenuto intestinale o intestinale. 

I coproliti sono una caratteristica onnipresente della vita umana, ma conservano meglio nelle grotte asciutte e nei rifugi rocciosi e vengono occasionalmente scoperti in dune di sabbia, terreni asciutti e margini delle paludi. Contengono prove di dieta e di sussistenza, ma possono anche contenere informazioni su malattie e agenti patogeni, genere e DNA antico, prove in un modo che non sono prontamente disponibili altrove.

Tre classi

Nello studio degli escrementi umani, ci sono generalmente tre classi di resti fecali conservati che si trovano archeologicamente: fognature, coproliti e contenuto intestinale.

• Acque reflue o Cess, tra cui pozzi privati ​​o latrine, pozzi neri, fognature e scarichi, contengono assemblaggi in gran parte misti di feci umane insieme a cucina e altri rifiuti organici e inorganici. Quando vengono trovati ben conservati, in particolare quando sono prosciugati dall'acqua, i depositi di cenere forniscono preziose informazioni sulla dieta della comunità o della famiglia e le condizioni di vita.
• coproliti sono singole feci fossili o subfossili, conservate mediante carbonizzazione, mineralizzazione o trovate come campioni essiccati in grotte e luoghi estremamente aridi. Ogni campione fornisce prove per gli alimenti consumati da un individuo e, se presenti in un'area latrina, possono rivelare anche diete a livello di comunità.
• Contenuto intestinale o intestinale si riferisce a resti umani conservati trovati nell'intestino di corpi umani o animali ben conservati. Questi sono dei più preziosi dei tre per uno studio di un individuo, perché sono essenzialmente resti incontaminati che contengono informazioni su al massimo uno o due pasti, in effetti l'ultimo pasto che l'individuo ha consumato. I contenuti intestinali sono scoperte relativamente rare, che si trovano solo quando si conservano interi esseri umani, nel caso di mummificazione naturale o (se non troppo estesa) culturale, congelamento o liofilizzazione (ad esempio Otzi, il tirolese su ghiaccio) o ristagno d'acqua (come Corpi europei dell'età del ferro).

Soddisfare

Una coprolite umana o animale può contenere una vasta gamma di materiali biologici e minerali. I resti vegetali trovati nelle feci fossili includono semi, frutti e parti di frutta parzialmente digeriti, polline, chicchi di amido, fitoliti, diatomee, composti organici bruciati (carbone) e piccoli frammenti di piante. Le parti animali includono tessuti, ossa e capelli.

Altri tipi di oggetti trovati nella materia fecale includono parassiti intestinali o loro uova, insetti o acari. Gli acari, in particolare, identificano come il singolo alimento immagazzinato; la presenza di sabbia potrebbe essere la prova delle tecniche di trasformazione degli alimenti; e cibo bruciato e carbone è la prova delle tecniche di cottura.

Studi sugli steroidi

Gli studi sulla coprolite sono talvolta indicati come microistologia, ma comprendono una vasta gamma di argomenti: dieta paleo, paleo-farmacologia (lo studio delle medicine antiche), paleoambiente e stagionalità; biochimica, analisi molecolare, palinologia, paleobotanica, paleozoologia e DNA antico.

Tali studi richiedono che le feci vengano reidratate, usando un liquido (tipicamente una soluzione acquosa di fosfato trisodico) per ricostituire le feci, purtroppo includendo anche gli odori. Quindi il materiale ricostituito viene esaminato sotto analisi dettagliate al microscopio ottico ed elettronico, nonché sottoposto a datazione al radiocarbonio, analisi del DNA, analisi macro e micro-fossili e altri studi sul contenuto inorganico.

Gli studi di Coprolite hanno incluso anche le indagini su proteine ​​chimiche, immunologiche, steroidi (che determinano il sesso) e studi sul DNA, oltre a fitoliti, polline, parassiti, alghe e virus.

Studi classici di Coprolite

Hinds Cave, un riparo di roccia a secco nel sud-ovest del Texas che era stato usato come latrina per i cacciatori-raccoglitori circa seimila anni fa conteneva numerosi depositi di feci, 100 dei quali sono stati raccolti dall'archeologa Glenna Williams-Dean alla fine degli anni '70. I dati raccolti da Dean durante il suo Ph.D. la ricerca è stata studiata e analizzata da generazioni di studiosi da allora. La stessa Dean ha condotto studi sperimentali di archeologia sperimentale utilizzando gli studenti per fornire test sulla materia fecale derivante da input dietetici documentati, un set di dati senza pari ancora oggi. I prodotti alimentari riconosciuti nella grotta di Hinds includevano agave, opuntia e allium; studi sulla stagionalità hanno indicato che le feci erano state depositate tra l'inverno, l'inizio della primavera e l'estate.

Uno dei primi reperti scoperti di prove credibili per i siti pre-Clovis in Nord America proveniva da coproliti scoperti nelle Grotte di Paisley 5 Mile Point nello stato dell'Oregon. Nel 2008 è stato riportato il recupero di 14 coproliti, il più antico radiocarbonio individualmente datato a 12.300 RCYBP (14.000 anni fa). Sfortunatamente, tutti furono contaminati dagli escavatori, ma molti includevano DNA antico e altri marcatori genetici per il popolo paleoindiano. Più recentemente, i biomarcatori trovati nei primi esemplari datati suggeriscono che non era affatto umano, sebbene Sistiaga e colleghi non avessero alcuna spiegazione per la presenza del mtDNA paleoindiano al suo interno. Da allora sono stati trovati altri siti credibili pre-Clovis.

Storia dello studio

Il più importante sostenitore della ricerca sulle coproliti fu Eric O. Callen (1912-1970), un botanico scozzese anticonformista interessato alle patologie vegetali. Callen, con un dottorato di ricerca. in botanica di Edimburgo, ha lavorato come patologo vegetale presso la McGill University e nei primi anni '50, uno dei suoi colleghi era Thomas Cameron (1894-1980), membro della facoltà di parassitologia.

Nel 1951, l'archeologo Junius Bird (1907-1982) visitò la McGill. Pochi anni prima della sua visita, Bird aveva scoperto coproliti nel sito di Huaca Prieta de Chicama in Perù e aveva raccolto alcuni campioni fecali dall'intestino di una mummia trovata nel sito. Bird ha consegnato i campioni a Cameron e gli ha chiesto di cercare prove di parassiti umani. Callen venne a conoscenza dei campioni e chiese di studiare alcuni suoi campioni per cercare tracce di funghi che infettano e distruggono il mais. Nel loro articolo che racconta l'importanza di Callan per la microistologia, gli archeologi americani Vaughn Bryant e Glenna Dean sottolineano quanto sia straordinario il fatto che questo primissimo studio sugli antichi coproliti umani sia stato condotto da due studiosi senza una formazione formale in antropologia.

Il ruolo di Callan nello studio pionieristico comprendeva l'identificazione di un adeguato processo di reidratazione, ancora oggi utilizzato: una soluzione debole di fosfato trisodico utilizzata dagli zoologi in studi simili. La sua ricerca era necessariamente limitata agli studi macroscopici dei resti, ma gli esemplari contenevano un'ampia varietà di macrofossili che riflettevano la dieta antica. Callan, che morì conducendo ricerche a Pikimachay, in Perù, nel 1970, è accreditato di inventare tecniche e promuovere lo studio in un momento in cui la microistologia era denigrata come bizzarra ricerca.

Fonti selezionate

• Bryant, Vaughn M. e Glenna W. Dean. "Archaeological Coprolite Science: The Legacy of Eric O. Callen (1912-1970)." Paleogeografia, paleoclimatologia, paleoecologia 237,1 (2006): 51-66. Stampa.
• Camacho, Morgana, et al. "Recupero di parassiti da mummie e coproliti: un approccio epidemiologico." Parassiti e vettori 11.1 (2018): 248. Stampa.
• Chaves, Sérgio Augusto de Miranda e Karl J. Reinhard. "Analisi critica delle prove di Coprolite sull'uso di piante medicinali, Piauí, Brasile." Paleogeografia, paleoclimatologia, paleoecologia 237,1 (2006): 110-18. Stampa.
• Dean, Glenna W. "La scienza dell'analisi coprolite: The View from Hinds Cave." Paleogeografia, paleoclimatologia, paleoecologia 237,1 (2006): 67-79. Stampa.
• Reinhard, Karl J., et al. "Comprendere la relazione patologica tra la dieta antica e il diabete moderno attraverso l'analisi del coprolite: un caso esemplare di Antelope Cave, Mojave County, Arizona." Antropologia attuale 53,4 (2012): 506-12. Stampa.
• Wood, Jamie R. e Janet M. Wilmshurst. "Un protocollo per il sottocampionamento dei coproliti tardivi del quaternario per l'analisi multi-proxy." Recensioni di scienze quaternarie 138 (2016): 1-5. Stampa.