Luiden isotooppianalyysi paljastaa, mitä Suomessa syötiin 10 000 vuotta sitten

Muinaisten ihmisten ruokavaliota ja liikkumista tutkitaan luihin ja hampaisiin tallentuneiden hiilen, typen, hapen, rikin ja strontiumin eri isotooppien välisten suhteiden avulla. Arkeologisissa kohteissa on ihmisten lisäksi keskitytty erityisesti kotieläinten ja isojen sorkkaeläinten jäänteiden isotooppitutkimukseen, sillä niiden luut ovat suurikokoisina säilyneet parhaiten.

Itämeren alueen vanhoista luista kerätty isotooppitieto on tähän saakka ollut hajallaan eri paikoissa ja erikielisissä julkaisuissa. Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon dIANA-tietokantaprojekti kokoaa tutkimustietoa yhteen paikkaan. Kaikille avoin tietokanta keskittyy arkeologisista eläinluista tehtyihin mittauksiin. Luut ajoittuvat pääasiassa viimeisimmän jääkauden jälkeiseen aikaan, eli ne ovat korkeintaan 10 000 vuotta vanhoja.

Mukaan on saatu myös analyysejä luista, jotka ovat peräisin viime jääkauden päättymistä edeltävältä ajalta noin 11 500 vuotta sitten. Niitä on Pohjois-Euroopan jäätiköitymisestä ja alueen happamasta maaperästä johtuen huomattavasti vähemmän kuin nuorempaa arkeologista aineistoa. Lisäksi tietokantaan on koottu Itämeressä ja Suomen järvissä nykyaikana elävien eliöiden mittaustuloksia ja luonnontieteellisistä eläinkokoelmista tehtyjen tutkimusten tuloksia.

Arkeologisen taustatiedon lisäämiseksi näytteitä on otettu myös Euran Luistarin rautakautisen kalmiston kotieläimistä.

Laajojen tietokanta-aineistojen avulla voidaan esimerkiksi tutkia eri alueilla tai eri aikoina eläneiden väestöjen tai eläinpopulaatioiden välisiä eroja ja mallintaa eri ruokavalioiden todennäköisyyksiä.

Isotooppitutkimuksesta hyötyvät arkeologia, ekologia ja muut ympäristöntutkimukseen liittyvät alat.

– Muinaisuudesta säilyneet luut edustavat vain murto-osaa eläneistä eläimistä, mutta ne ovat korvaamattomia menneiden olosuhteiden tutkimuksessa. Moderneista eläimistä tehdyt mittaukset puolestaan ovat tärkeää vertailumateriaalia muinaisten eläinten tutkimukselle. Tulokset voivat hyödyttää myös ympäristönmuutoksen tutkimusta, tohtorikoulutettava Heli Etu-Sihvola Luonnontieteellisestä keskusmuseosta sanoo.

Riistaeläimistä ja linnuista lisää tietoa

Tietokantaa täydennettiin myös kokonaan uudentyyppisillä näytteillä. Tähän saakka mukana on esimerkiksi ollut varsin vähän tietoa kotimaan riistaeläimistä. Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen nisäkäs- ja lintukokoelmien lajeista otettiinkin 81 uutta näytettä.

– Erityisesti lintujen osalta tutkimuksemme on kansainvälisesti merkittävä avaus. Euroopasta on ennen tätä julkaistu erittäin vähän lintututkimusta, Heli Etu-Sihvola kertoo.

Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorio mittasi näytteistä ruokavaliosta kertovat hiili- ja typpi-isotooppisuhteet. Tübingenin yliopisto puolestaan selvitti elinalueen maaperää heijastavat rikki-isotooppisuhteet. Tämä on ensimmäinen kerta, kun rikki-isotooppeja on mitattu kotimaisesta eläinaineistosta.

Artikkeli:

Etu-Sihvola H., Bocherens, H., Drucker, D.G., Junno A., Mannermaa, K., Uusitalo J., Oinonen, M. and Arppe, L. 2019. The dIANA database – Resource for isotopic paleodietary research in the Baltic Sea area. Journal of Archaeological Science: Reports, Volume 24, April 2019, Pages 1003-1013. https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2019.03.005

Lisätietoa isotooppitutkimuksesta:

Elämälle välttämättömällä hiilellä on kaksi vakaata isotooppia, kevyempi 12C ja painavampi 13C. Näitä esiintyy erilaisina sekoituksina kaikessa elollisessa. Lisäksi on pieni määrä radiohiiliajoituksessa käytettävää 14C-isotooppia. Isotooppien esiintymissuhde riippuu elinympäristöstä – esimerkiksi valtamerissä ja niiden eliöstössä 13C-isotoopin suhteellinen osuus on huomattavasti vaikkapa suomalaista metsäympäristöä korkeampi.

Ruokavalioiden tutkimuksessa voidaan hyödyntää sitä, että ruokavaliomme näkyy luissamme eri alkuaineiden isotooppien välisinä suhteina. Jotta muinaisia ruokavalioita voi tutkia, on tiedettävä sekä mahdollisen ravinnon että sen kuluttajan isotooppiarvot.

Luista otettuja näytteitä käsitellään kemiallisesti, jotta niistä saadaan erotettua kollageenia. Kollageenin hiili- typpi- ja rikki-isotooppiarvot edustavat pääosin ravinnon keskimääräistä proteiinikoostumusta, eli mittausarvo on ruokavalion ”keskiarvo”. Rikin avulla päästään myös elinalueen maaperän jäljille. Eri alkuaineiden isotooppiarvoja mitataan isotooppimassaspektrometrilla.