Издижући се изнад околног пејзажа, насипи Цахокиа у Илиноису представљају највеће предколумбијско насеље изграђено северно од Рио Гранде. Археолози дуго расправљају о тачном броју људи који су Кахокију назвали својим домом, али процене показују да је чак 20.000 могло живети међу стотинама кућа и огромним плазама (укључујући једну величину од 45 фудбалских игралишта) које су прекривале градске гробнице око 1000 АД је тада, из потпуно неразумљивих разлога, цивилизација која је градила тако масивне земљане грађевине нестала. До 1350. год. АД, регион је био углавном напуштен.
Град који је нестао пре око 700 година археолозима представља занимљиво питање: Шта се десило са Миссиссиппанцима који су изградили Цахокиа? Кључно за решење те мистерије је мање очигледно, али подједнако важно питање како се становништво великог града-кула мењало током времена.
„Долазак до историје популације у археологији је увек био мало тежак и индиректан“, каже АЈ Вхите, студент антропологије на УЦ Беркелеи. Истраживачи могу прегледати домаћу архитектуру и проценити број људи који живе у кућама, или погледати густину артефаката попут фрагмената керамике или чак пребројати сахране на гробљима (када постоје). Али ове методе су проки мере која се ослањају на процену. Оно што научницима заиста треба је спој који су људи који живе у пејзажу заостали, нешто што би могло одразити величину становништва како се повећава, тако и пада.
Нешто попут посебног молекула пронађеног у људском питу.
Монкс Моунд, највећа земљана грађевина у Кахокији. (Државно историјско налазиште Моунт Цахокиа) Управо такав биомаркер предмет је недавног рада чији су аутори Вхите и његови колеге објављени у Јоурнал оф Арцхаеологицал Сциенце . Истраживачи су гледали на ефикасност мерења копростанола - молекуле делимично разграђеног холестерола произведеног у људском цреву - као начина за мерење промене популације Цахокиа. На њихово задовољство, количина копростанола извађеног из језгара седимената узетих из оближњег језера Поткољенице блиско је праћена трендовима популације назначеним у археолошким записима.
„Резултати из Цахокиа су заиста обећавајући“, каже Елизабетх Аркусх, археологиња са Универзитета у Питтсбургху. То је добар знак за Аркусх-ово сопствено истраживање; она је један од главних истражитеља у текућем пројекту употребе истих фекалних маркера за проучавање промена становништва у Перуу.
Кахокија је била идеално место за почетак, делом и због тога што је толико детаљно проучено. Археолози већ имају идеју о томе како је становништво флуктуирало током времена захваљујући остацима архитектуре и артефаката, чак и ако не могу прецизирати тачан број људи који тамо живе. Поред тога, становници Кахокије нису имали домаће свиње или овце, које такође производе копростанол и могу да извргну мерења научника о људској популацији.
Вајтова група узела је узорке из језгара језерског седимента и изолованог копростанола, као и једињења које се разграђује у, названог епи-копростанол. "Код људи је копростанол нешто значајна компонента измета", каже Вхите. „Долази до децималне тачке у проценту од укупног састава столице.“
Ако се узме у обзир да је људски род око 75 процената воде, чак и делић процента чини копростанол прилично значајном компонентом. (Такође је једно од једињења која измету даје свој оштар мирис.) Тим је упоредио два нус-продукта холестерола са трећим молекулом који такође постоји у људском отпаду, али разлаже се различитом брзином. Комбинација ових мерења одражавала је промене популације Цахокиа током више векова, а испитивање више молекула помогло је у смањењу несигурности које произлазе из деградативних једињења.
Студија служи као доказ концепта за тестирање фекалне методе у умереном региону попут Цахокиа. Мерење копротанола је прилично нова техника за процену величине становништва, а први напори за коришћење биолошких маркера људског фекалија за проучавање древних насеља изведени су у местима попут Норвешке, где хладне температуре помажу у очувању једињења. Вхите и његове колеге са задовољством су открили да су молекули из Цахокиа, где температуре постају много веће, довољно очуване да процене број људи који живе у граду пре стотина година.
"Не видим ово као нешто што ће заменити некадашње методе процене становништва, већ може да надопуни наше знање на нови начин тамо где традиционалне методе не могу", каже Вхите.
Техника још увек има доста искустава за вежбање. Као прво, копростанол се не разграђује доследном брзином колико научници могу да закључе. За другу, количина копростанола коју појединац произведе зависи од њихове исхране - мада Вхите каже да утицај исхране неке особе није сасвим јасан.
"Када би неко хтео да једе месо месец дана, а затим направи неке бруто лабораторијске ствари, а онда месец дана једе тофу и уради нешто брже лабораторијске ствари, то би било веома продуктивно", каже он. „Али не знам да ли би руководилац лабораторија био веома срећан да га ја предложим.“
Шематски приказује формирање, таложење и разградњу хуманих фекалних станола. (АЈ Вхите и др.) Елементи животне средине и људске културе такође могу променити колико измета заврши у воденим телесима, где су молекули сачувани у седиментима. Ако би се заједница налазила у близини језера и окружена брдима, то би могло значити већи одток у воду и веће нивое фекалних биомаркера. С друге стране, ако би заједница користила људско стајско гнојиво као ђубриво, вероватно би се у евиденцији језера појавило мање молекула копростанола.
Ова разматрања су посебно важна за Аркусх и њен тим који раде на постизању сличних резултата у Андама око слива језера Титикака, где се људско присуство сеже око 5000 пне. Историја становништва у региону је много сложенија него Кахокија, која представља бројне цивилизације и градове. Град Тиванаку био је главна сила регије 400. године послије Криста, након чега је услиједио долазак Инка око 1450. године, а затим и шпански конквистадори око 1500. године нове ере
Пројекат у Перуу почео је 2015. године и још увек је у фази лабораторијске анализе, али тим је успешно идентификовао копростанол у језерским језграма. Рад представља начин допуњавања претходних мерења заснованих на археологији, као што је дугачак и напоран подухват познат као истраживање потпуне покривености. У тим истраживањима, група људи хода у правим линијама с очима залијепљеним за земљу у потрази за артефактима, а затим биљежи локацију и густину тих артефаката како би направили мапу древних насеља.
"Ако волите шетање и планинарење, то је сјајан начин да проведете своје дане", каже Аркусх, али може бити изузетно тешко измерити номадску популацију која је живела у региону само кратко. „Ако се испостави да станали током времена прате становништво, то отвара мноштво дивних прилика за разумевање нивоа људске популације у областима у којима је то тешко учинити археолошки“ - места попут логора ловаца-сакупљача.
Фекални биомаркери могу такође помоћи археолозима да схвате како су интензивно ове групе користиле припитомљене животиње попут ламе, јер се такође могу идентификовати јединствени биомаркери у животињским изметима. Али извлачење ситних молекула из свега тог древног пооа је дуготрајан процес.
„Да бисте узели један узорак од свежег седимента до његовог анализирања, требаће вам недељу дана“, каже Јосеф Верне, биогеохемичар који такође ради на пројекту Перу. Тим има око 30 узорака из сваког од три језера у региону (Умаио, Арапа и Орурилло), што преводи на много сати стављања седимената кроз разне машине и анализирајући резултате.
Чак и након овог рада, бројне варијабле могу комплицирати слику током проучавања фекалних биомаркера. Коначни резултати у Перуу ће, надамо се, понудити нови алат за проучавање тока људи широм региона, а не апсолутни број било којег одређеног насеља. Али како каталог фекалних остатака расте, можда ће нам нуспродукти људског отпада рећи толико о историјској популацији колико и закопане куће и лонци.
"Опрезно сам оптимистичан", каже Верне о свом раду. Има још пуно тога да се уради пре него што ће тим из Перуа бити спреман да објави било какве резултате, али ако налази буду обећавајући колико и студија Цахокиа, могло би постојати читав низ древних пооа у будућности археологије.
