Biomolekylär analys ger forntiden liv

De frigjorda beståndsdelarna kan sedan reagera vidare med till exempel syre och brytas sönder ytterligare. Mikroorganismer i marken bidrar starkt till dessa processer. Men organiskt material kan på olika sätt och i olika stor utsträckning undkomma nedbrytning. Det gäller bara att hitta det.

ORGANISKT MATERIAL FÖR MÅNGA OLIKA SYFTEN

Dessa har använts till ytskydd och impregnering, som bindemedel och som bränsle. Många av hartserna är bakteriedödande och har ingått i medikamenter och som konserverande medel. Andra är aromatiska och har ingått i parfym och rökelse, medan ytterligare andra är giftiga och har använts i mordiska syften.

Människan har alltså använt en lång rad organiska material för många olika syften. Vilka material som använts och hur dessa har använts har varierat i tid och rum. Anledningarna till dessa variationer är precis lika kulturellt betingade som allt annat människor pysslat med. Under förhistorien har det organiska materialet säkerligen varit ett väsentligt uttrycksmedel för materiell kultur, kanske rentav det volymmässigt största.

GENOMBROTT FÖR ANALYSERNA PÅ 1980-TALET

De allra flesta lipider och många terpener är olösliga eller svårlösliga i vatten och bevaras därför bättre. Många terpener är dessutom motståndskraftiga mot mikroorganismer.

Biomolekylär analys av arkeologiskt material syftar oftast till att bestämma det biologiska ursprunget hos en organisk lämning. Detta görs genom att i en organisk lämning påvisa kemiska egenskaper som har sin unika motsvarighet i ett nutida naturligt material, vilka sannolikt kan ha använts under förhistorien.

Analyser av organiska lämningar har utförts sedan 1800-talet men fick ett genombrott inom arkeologin så sent som kring mitten av 1980-talet. Precis som alla nya discipliner led den biomolekylära arkeologin av många barnsjukdomar, med symptom som en övertro på fältets möjligheter. Dessa är nu till största delen botade och biomolekylär arkeologi blir en allt mer integrerad del av arkeologin som helhet.

Organiska lämningar är ofta små men inte nödvändigtvis osynliga. För att finna dem kan arkeologen ta jordprover ur kulturlager och förhistoriska anläggningar. I dessa kan små fragment av till exempel textil, läder, hår, bröd och andra matrester hittas. Vanligen har dessa bevarats genom att helt eller delvis ha förkolnats. Är dessa fragment inte alltför anfrätta kan det räcka med en undersökning i mikroskop för att fastställa vad det är. Men ibland kan det vara nödvändigt att komplettera med en kemisk analys för att känna sig säker. I andra fall är de omöjliga att bestämma till ursprung utifrån utseende och måste då analyseras. Synliga organiska lämningar kan också hittas på andra föremål, så som matrester inuti keramik, häftmassa på flintspetsar eller päls, läder- och textilrester i korrosionen på smycken.

Men de organiska lämningarna kan också vara helt osynliga för blotta ögat, till exempel ämnen från mat adsorberade inuti själva godset på oglaserad keramik, ämnen inkapslade i korrosionen på metallföremål eller stabilare föreningar som adsorberats till själva jorden. Dessa kan bara identifieras med en biomolekylär analys.

OLIKA SEPARATIONSTEKNIKER

Genom att analysera sammansättningen av stabila kol- och kväveisotoper i kollagen från mänskligt skelettmaterial kan man ta reda på vad en människa haft för huvudsaklig proteinkälla under delar av sitt liv. Material som är bra för osynliga organiska lämningar ska ha små porer och vara stabila. Typexemplet är oglaserad keramik. Här finns ju också ett klart samband till en forntida aktivitet, vanligen (men inte alltid) matlagning. Keramikkärl har använts till mycket annat än att bara laga mat. Material som på ett eller annat sätt hämmar mikroorganismer är också bra, till exempel bronsföremål eftersom kopparn är giftig för många mikroorganismer.

NEDBRYTNINGSGRADEN - EN FALLGROP

Det bästa är om proverna kan förvaras mörkt, syrefritt och djupfryst i väntan på analys. Halterna av de ämnen man är intresserad av att analysera är ofta rätt låga. När det gäller analyser av gammalt DNA så har man möjligheten att kunna kopiera upp fler kopior av de DNA-fragment man är intresserad av med hjälp av PCR-tekniken. Men detta är unikt för DNA-analysen, för övriga material är man hänvisad till det som finns kvar. Samma ämnen finns idag och något så litet som ett fingeravtryck kan dränka den förhistoriska informationen. Risken för kontamination från uppgrävandet av fyndet och hela vägen genom laboratoriet är alltid överhängande.

Det finns inget sätt att kemiskt separera till exempel samma typ av fettsyra, men av olika ålder. Ofta är det uppenbart när ett prov är kontaminerat av moderna produkter så risken för feltolkning är rätt liten, men någon tolkning av de arkeologiska lämningarna kan inte göras.

En annan fallgrop är det här med nedbrytningsgraden. Biologiska material som i levande tillstånd är varandra mycket olika till sin sammansättning kan i nedbrutet tillstånd få en sammansättning som är mycket snarlik. Det kan därför vara svårt att få den upplösning av biologiskt ursprung som de arkeologiska frågeställningarna kräver. Ett exempel är fetter från mjölk respektive idisslare. I färskt tillstånd är dessa rätt lätta att skilja åt, men då de bryts ned blir mjölkfetterna allt mer lika fetter från idisslare. Att kunna skilja dessa är en angelägen fråga för arkeologin.

Idisslare är en underordning av hovdjuren som bland annat omfattar familjen slidhornsdjur, i vilken domesticerade nöt, get och får ingår, men även hela familjen av hjortdjur. Alla dessa djur har människan jagat sedan tidernas begynnelse, men när började hon mjölka dem? Lösningen på problemet fann arkeologerna i sammansättningen av stabila isotoper i enskilda fettsyror. Tack vare idisslarnas speciella metabolism uppstår en liten skillnad i sammansättningen av kolisotoperna 13C och 12C mellan fettsyrorna palmitinsyra och stearinsyra. På så sätt kan fetter från icke idisslare, idisslare och mjölk skiljas åt.

KULTURHISTORISKA SYFTEN

Genom analys av jordprover ur anläggningar har vi även kunnat kasta nytt ljus över tjärframställningens förhistoria i Sverige. Syftet med tekniska analyser behöver inte vara av teknisk natur. Det kan lika gärna vara kulturhistoriskt. Det kan handla om att belysa tankar och idéer kring exempelvis mat och ätande, snarare än att fastställa vad som åts var och när. Utifrån de kulturhistoriska frågeställningarna tas prover ur olika arkeologiska kontexter och skillnader i resultaten kan jämföras.

Ett exempel på ett sådant arbete är en analys av matrester i keramik från boplatser (vardag) jämfört med keramik från gravsammanhang (ritual) från yngre järnålder. Resultaten visade en signifikant skillnad där spår av animalier dominerade i keramiken från gravsammanhang, medan spår av vegetabilier dominerade i keramiken från boplatser. Tillsammans med andra källor visade detta att köttet under yngre järnålder i östra Mellansverige hade en starkt kulturell, social och religiös betydelse snarare än en rent dietmässig. Det kanske viktigaste sammantagna resultatet av detta arbete var de starka beläggen för en mycket utvecklad matkultur under yngre järnålder.

Denna var väl sammanvävd med kulturen som helhet och med intrikata system av associationer och idéer kring val av matvaror, kokkonst och servering i olika kulturella och sociala sammanhang.

Om vi arkeologer inte uppmärksammar det organiska materialet så finns det inte. Då vilar vår tolkning av forntiden på oorganisk, det vill säga livlös, grund. Hur motsägelsefullt det än kan verka så är det genom de tekniskt avancerade analyserna som de oorganiska tolkningarna kan kompletteras, bli mindre tekniska och rent bokstavligt fyllas med liv. Vilka frågeställningar dessa tekniker kan appliceras på begränsas bara av vår egen fantasi och kreativitet.