如何通过粪便解密古代文明的发展？

黑色虚线圈出了卡霍基亚地域和马蹄湖流域，地势较高的深棕色区域本家儿要为河道断崖，黄色暗示密西西比河的泛滥平原。马蹄湖湖心用红星暗示。黑色矩形标示了土丘的位置，其四周的大圆近似于卡霍基亚文明的领地。黑点标示了同时被卡霍基亚文明占领的马蹄湖流域其他土丘的位置。

据美国phys.org网站2月25日动静，一项基于古代人类粪便的新研究表白，天气转变可能是卡霍基亚文明式微的原因之一。卡霍基亚是一座闻名的史前城市，位于现今的美国圣路易斯四周。在这项于2月25日颁发在《美国国度科学院院刊》上的研究中，研究人员经由过程一份怪异的粪便记实，将卡霍基亚的生齿规模转变与情况数据直接联系了起来。

“重建古代生齿凡是需要考古数据，这与天气科学家研究的数据是分歧的。”第一作者AJ White诠释说，他在加州州立大学长滩分校读研究生时完当作了这项工作。“考古学需要挖掘和调覆按古遗迹，而天气学需要湖心的信息。我们经由过程不雅察来自统一湖心的两种数据将两者连系起来。”

客岁，White和他的团队，包罗加州州立大学长滩分校古天气学和古湖沼学传授Lora Stevens，以及威斯康星大学麦迪逊分校人类学传授Sissel Schroeder，检测了在离卡霍基亚闻名的土丘不远的马蹄湖中收集的湖心沉积物中发现的人类粪便特征——粪便固醇（这是人类消化过程中在肠道中发生的分子，从粪便中排出）。当卡霍基亚人在陆地上排便时，此中一些可能被冲进湖里。在那边糊口和排便的人越多，湖泊沉积物中的粪便固醇就越多。因为湖泊的沉积物是分层聚积的，是以科学家可以经由过程沉积物岩心来捕获一个地域汗青上的时候快照。较深的层形当作的时候较早，统一层中的所有物质的年月大致不异。

White发现，马蹄湖的粪便中固醇浓度的转变，与操纵更完美的考古方式对卡霍基亚生齿数目的估量近似。研究卡霍基亚地域的学者Schroeder说，对卡霍基亚及其四周衡宇的挖掘显示，公元600年前后，人类对该地域的占领有所加剧，到1100年，这座6平方英里的城市达到了生齿岑岭，生齿数以万计。

考古证据还显示，到1200年，卡霍基亚的生齿起头削减，1400年，该地被密西西比的土堆居平易近遗弃。科学家们已经发现了它最终被遗弃的很多原因，包罗社会政治动荡以及情况转变。例如，2015年，这项研究的合著者、东海说神聊大学传授Samuel Munoz，初次收集了马蹄湖的沉积物岩心，他发现的证据表白，四周的密西西比河在1150年摆布发生了严重的洪水。

White的最新研究将考古学和情况证据联系在一路。他说：“当我们利用测量粪便固醇的方式时，我们可以将其与情况前提进行比力，但我们今朝还无法做到这一点。”研究小组操纵Munoz收集的岩心和White从马蹄湖中收集的另一份岩心，测量了沉积物中人类粪便固醇的相对含量。他们将这些数据与已知的来自泥土细菌的固醇程度进行了比力，以确定每一层的基准浓度。

他们查抄了湖心，寻找洪水泛滥的证据，同时也在寻找天气指标，以判定天气前提是相对潮湿仍是干燥。这些指标，即重氧与轻氧的比值，可以显示蒸发和降水的转变。Stevens诠释说，当水蒸发时，轻的氧气随之蒸发，重的氧气则会浓缩。成果显示，夏日降水量可能在卡霍基亚式微前后就起头下降，影响了人们莳植本家儿要作物玉米的能力。

Schroeder诠释说，考古记实显示1150年摆布卡霍基亚发生了很多分歧的转变，包罗衡宇的数目和密度，以及工艺出产的性质。这些都是“某种社会政治或经济压力刺激了某种重组”的指标，她说。“当我们看到这些指标与天气的相关性时，一些考古学家认为天气与之无关，但当天气发生重大转变的证据表白人们正面对新的挑战时，这种不雅点就很难站住脚了。面临天气转变，文化可以有弹性，但弹性并纷歧心猿意马意味着没有转变。人类可以进行文化重组，或者做出搬家的决议。我们今天可能也会有近似的压力，但很少再选择搬家了。”

总的来说，这项研究强调了很多文化中配合存在的细微不同和复杂性，并展示了情况转变若何影响已经发生的社会转变。

编译：花花

审稿：三水

责编：南熙