古糞（英：palaeofaces）は、考古学的発掘調査で発見されることが多い古代の人間の排泄物である。糞石（coprolite）という用語はしばしば互換的に用いられるが、動物の排泄物の化石を指すこともある。古代人の完全な排泄物は、乾燥気候の洞窟や保存状態の良い場所で発見されることがある。排泄物は、内部に見つかった種子、小骨、寄生虫の卵などを分析することで、排泄者の食生活や健康状態を解明するために研究されている。排泄物には、排泄物自体の情報だけでなく、排泄者に関する情報も含まれている可能性がある。また、脂質分析や古代DNA分析を用いて化学的に分析することで、排泄者に関するより詳細な情報を得ることも可能である。古糞からの有用なDNA抽出率は比較的高く、骨格DNAの回収よりも信頼性が高い。[1]
この分析がそもそも可能な理由は、消化器系が完全に効率的ではないため、消化器系を通過するすべてのものが破壊されるわけではないからです。残存している物質のすべてが認識できるわけではありませんが、一部は認識できます。考古学者が古代の食生活を特定するために用いることのできる指標として、この物質は一般的に最良のものとなります。考古学的記録の中で、これほど直接的な指標となるものは他にないからです。[2]
便を後で分析できるよう保存するプロセスはメイラード反応と呼ばれます。この反応により、便を外部環境から保護する糖の膜が形成されます。この膜に含まれる情報を抽出・分析するために、研究者は通常、便を凍結し、粉末状に粉砕する必要があります。[3]
研究の歴史
考古学的糞便の分析は、他の多くの考古学的資料と比較すると、比較的歴史が浅い。この分野の創始者は、1950年代後半から1960年代半ばにこの分野を開拓したエリック・O・カレン博士である。[4]彼の初期の論文は、糞石分析を用いて初期メキシコ人の食生活を調査したもので、「テワカン渓谷の先史時代：環境と生存」に掲載された。彼の研究は将来性が見られたにもかかわらず、考古学的糞石研究はニッチなテーマにとどまり、他の研究者はほとんど関与しなかった。1970年にカレンが急逝した後、彼の研究はテキサスA&M大学人類学部のヴォーン・ブライアントによって引き継がれた。糞石分析は徐々に本格的な研究テーマとなった。今日、考古学における糞石分析は増加しており、南北アメリカ大陸や世界の他の地域での人類の健康と食生活の進化に関して重要な証拠を提供している。[5]最も有名な例の一つは、オレゴン州ペイズリー洞窟の糞石であり、これは北米における人類の居住の最も初期の証拠の一部となっています。[6]
分析方法
古代の糞便の分析には、顕微鏡レベルのものから分子レベルのものまで、さまざまな方法を使用できます。基本的なレベルでは、大きさや形態を分析することで、糞便が人間のものか、それとも他の動物のものかに関する情報が得られます。分析対象には、種子やその他の植物の残骸など肉眼で見えるものから、花粉や植物珪酸体などの顕微鏡レベルのものまでが含まれます。糞石内の寄生虫は、古代人の生活環境や健康状態に関する情報を提供します。[7]分子レベルでは、古代DNA分析は、種の特定と食事情報の入手に使用できます。脂質分析法も、糞便中のステロールと胆汁酸の範囲に基づいて種の特定に使用できます。[8]これらの分子は腸の生化学に応じて種間で異なるため、人間と他の動物を区別することができます。
研究者が古糞便をDNA分析による情報収集に使用した例として、テキサス州ハインズ洞窟のヘンドリック・ポイナールと彼のチームが挙げられます。採取された糞便サンプルは2,000年以上前のものでした。ポイナールは、そのサンプルから、上述の分析方法を使用してDNAサンプルを採取することができました。ポイナールは研究から、現代のアメリカ先住民とのmtDNAの類似性に基づき、糞便が3人のアメリカ先住民のものであると突き止めました。また、彼らが食べていた食物のDNA証拠も発見しました。クロウメモドキ、ドングリ、オコチロ、ナス科、野生タバコのサンプルがありました。糞便からはこれらの植物の痕跡は見えませんでした。植物質とともに、オオツノヒツジ、プロングホーン、ワタオウサギなどの動物種のDNA配列も見つかりました。
この食生活の分析は非常に有益でした。これまで、このネイティブアメリカン集団はベリー類を主な栄養源として生き延びていたと想定されていました。しかし、古糞便の分析から、これらの想定は誤りであることが判明しました。糞便サンプルに含まれる約2日分の食物には、2～4種の動物と4～8種の植物が含まれていました。この古代人類集団の栄養学的多様性は、実に驚くべきものでした。[1]
脂質分析を用いた種の同定例として、トルコの新石器時代のチャタル・ホユック遺跡が挙げられます。この遺跡の大規模な貝塚堆積物には、糞便物質[9]が、明確な糞石、あるいは圧縮された「汚水溜め」堆積物として頻繁に含まれています。消化された骨に基づいて当初は犬の糞石と考えられていましたが、脂質プロファイルの分析により、糞石の多くは実際には人間のものであることが判明しました[10] 。
汚水溜め内の糞便から採取された寄生虫の分析は、過去の人々の健康状態や移動に関する証拠を提供してきました。例えば、十字軍時代のアッコでサナダムシの卵が確認されたことは、この寄生虫が北ヨーロッパから持ち込まれたことを示しています。この寄生虫は当時、レバント地方ではほとんど見られませんでしたが、北ヨーロッパでは一般的でした。この地域には、移住してきたヨーロッパ人によって持ち込まれたのではないかと考えられています。[11]
参照
参考文献
- ^ ab Poinar, Hendrik N.; et al. (2001年4月10日). 「古代アメリカ先住民3人の食生活の多様性に関する分子生物学的解析」. PNAS . 98 (8): 4317– 4322. Bibcode :2001PNAS...98.4317P. doi : 10.1073/pnas.061014798 . PMC 31832. PMID 11296282 .
- ^ フェダー、ケネス・L.（2008年）『過去とのつながり：考古学入門』ニューヨーク：オックスフォード大学出版局。
- ^ Stokstad, Erik (2000年7月28日). 「DNAから食事と病気を占う」. Science . 289 (5479): 530– 531. doi :10.1126/science.289.5479.530. PMID 10939960. S2CID 83373644.
- ^ ブライアント、V. (2013). 「考古学的糞石科学：エリック・O・カレン（1912-1970）の遺産」.古地理学、古気候学、古生態学. 237 (1): 51– 66. doi :10.1016/j.palaeo.2005.11.032.
- ^ Shillito, LM. ; et al. (2011). 「トルコ、新石器時代のチャタルヒュユクにおける糞便堆積物と疑われるものの生体分子および微細形態学的分析」(PDF) . Journal of Archaeological Science . 38 (8): 1869– 1877. Bibcode :2011JArSc..38.1869S. doi :10.1016/j.jas.2011.03.031.
- ^ Thomas, M.; et al. (2008年5月9日). 「北米オレゴン州におけるプレクロービス期のヒト糞石からのDNA」. Science . 320 (5877): 786– 789. Bibcode :2008Sci...320..786G. doi : 10.1126 /science.11 54116. PMID 18388261. S2CID 17671309.
- ^ Anastasiou, Evilena; et al. (2013). 「キプロス島サランダ・コロネスにある12世紀のフランク王国の城の便所から発見されたヒト腸内寄生虫」. International Journal of Paleopathology . 3 (3): 218– 223. doi :10.1016/j.ijpp.2013.04.003. PMID 29539460.
- ^ [1]
- ^ 「トルコ：チャタルヒュユクの新石器時代の生活」Current World Archaeology 2011年5月7日. 2019年2月7日閲覧。
- ^ Shillito, Lisa-Marie; et al. (2011). 「トルコ、新石器時代のチャタルヒュユクにおける糞便堆積物と疑われるものの生体分子および微細形態学的分析」(PDF) . Journal of Archaeological Science . 38 (8): 1869– 1877. Bibcode :2011JArSc..38.1869S. doi :10.1016/j.jas.2011.03.031.
- ^ Mitchell, Piers D.; et al. (2011). 「十字軍時代のアクレにおけるヒト腸内寄生虫：中世における疾患に伴う移動の証拠」International Journal of Paleopathology . 1 ( 3–4 ): 132– 137. doi :10.1016/j.ijpp.2011.10.005. PMID 29539328.
