人类粪便的用途 人类粪便的残留物如何帮助考古学家研究古代人口

人类粪便的残留物如何帮助考古学家研究古代人口  

高高地耸立在周围的景观之上，伊利诺伊州的卡霍基亚土丘是哥伦布时代前在格兰德河以北建造的最大的定居点。考古学家长期以来一直在争论把卡霍基亚称为他们家的确切人数，但估计有多达20000人居住在成百上千的房屋和巨大的广场（包括一个45个足球场大小的广场）中，这些房屋和广场在公元1000年左右的城市土堆之上。然后，由于不完全理解的原因，文明建造如此巨大的土结构的人消失了。到公元1350年，该地区大部分被遗弃。

这座700年前消失的城市给考古学家提出了一个令人着迷的问题：建造卡霍基亚的密西西比人发生了什么？解决这一谜团的关键是一个不太明显但同样重要的问题，即大山丘城的人口是如何随时间而变化的。伯克利大学人类学研究生怀特（A.J.White）说：“了解考古学中的人口历史，总是有点困难和间接。”。研究人员可以调查家庭建筑，估计居住在房屋中的人数，或者查看陶器碎片等文物的密度，甚至可以统计墓地中的墓葬数量（如果有的话）。但这些方法是依赖于估计的代理测量。科学家真正需要的是生活在这片土地上的人类留下的一种化合物，这种化合物能够反映出人口在上升和下降过程中的大小。

类似于人类粪便中发现的一种特殊分子。

正是这样一个生物标志物是怀特和他的同事最近发表在《考古科学杂志》上的一篇论文的主题。研究人员观察了测量黄连醇（一种人体肠道产生的部分消化胆固醇分子）的有效性，以此来测量不断变化的卡霍基亚种群。令他们高兴的是，从附近马蹄形湖的沉积物中提取的黄连醇的数量与考古记录显示的人口趋势密切相关。

“来自卡霍基亚的研究结果非常有希望，”匹兹堡大学的考古学家伊丽莎白·阿库什说。这对阿库什自己的研究来说是个好兆头；她是一个正在进行的项目中的主要研究者之一，该项目使用相同的粪便标记来研究秘鲁的人口变化。

卡霍基亚是一个理想的起点，部分原因是它已经被广泛研究过。考古学家已经知道，由于建筑和手工艺品的残存，人口是如何随时间波动的，即使他们不能精确地确定居住在那里的人数。此外，卡霍基亚人没有驯养的猪或羊，它们也会产生黄连醇，这可能会影响科学家对人类种群的测量。

怀特的小组从湖泊沉积物的核心提取了样本，分离出黄连醇以及它降解成的化合物，称为epi-coprostanol。怀特说：“在人类粪便中，粪烷醇是一种相当重要的成分。“它是粪便总成分的一个小数点。”

考虑到人类粪便中约75%是水，即使是一个百分比的一小部分，也使粪酚成为相当重要的成分。研究小组随后将这两种胆固醇副产品与同样存在于人类粪便中但降解速度不同的第三种分子进行了比较。这些测量结果的结合反映了几个世纪以来Cahokia种群的变化，并且检测多个分子有助于减少由降解化合物引起的不确定性。

这项研究证明了-Orurillo），也就是说，将沉淀物放入不同的机器并分析结果需要花费大量的时间。

即使在所有这些工作之后，在研究粪便生物标记物时，许多变量也会使情况复杂化。秘鲁的最终结果有望为研究该地区人口流动提供一个新的工具，而不是任何具体定居点的绝对人数。但随着粪便残留物的不断增加，也许人类排泄物的副产品会像掩埋的房屋和瓦片一样，告诉我们关于历史人口的更多信息。

“我对他们的工作持谨慎乐观的态度，”韦恩说。在秘鲁研究小组准备发表任何研究结果之前，还有很多工作要做，但如果这些发现和卡霍基亚研究一样有希望，那么在考古学的未来可能会有大量的古代粪便