Nauki o człowieku. Notatki z wykładu. semestr zimowy 2011/2012. Opracowanie notatek: Paweł Borycki. Wykład prowadził: dr Arkadiusz Sołtysiak

Transkrypt

1 Nauki o człowieku Notatki z wykładu semestr zimowy 2011/2012 Opracowanie notatek: Paweł Borycki Wykład prowadził: dr Arkadiusz Sołtysiak Instytut Archeologii Uniwersytet Warszawski 23 stycznia 2012

2 Wstęp Dokument nie jest oficjalnym skryptem do wykładu zatwierdzonym przez prowadzącego zajęcia. Zawiera notatki z zajęć będącym swobodnym zapisem poruszonych tematów w zakresie ustalonym przez autorów notatek. Notatki zapisane w języku L A TEX mogą być rozwijane i poszerzane przez wszystkich uczestników zajęć. Osoby chętne do poszerzania notatek proszone są o kontakt mailowy. Wszystkie materiały w wersjach aktualnych oraz wersje archiwalne dokumentów znajdują się pod adresem internetowym projektu Wszelkie uwagi dotyczące notatek należy zgłaszać na adres owy pb262494@students.mimuw.edu.pl. Za wszystkie uwagi serdecznie dziękuję! 2

3 Spis treści 1 Dokumentacja archeologiczna szczątków ludzkich Groby ciałopalne Groby popielnicowe Groby jamowe Groby kurhanowe Groby szkieletowe Groby pojedyncze Cmentarzyska Pochówki zbiorowe Podsumowanie Pochówek dzieci w Tell Barri Pochówek masowy w Tell Brak Diagnostyka płci i wieku Określanie płci Diagnostyka wieku śmierci Rekonstrukcja wysokości ciała Paleoantropologia i filogeneza człowieka Istoty przedaustralopitekoidalne Australopiteki Rodzaj Homo Homo habilis i Homo rudolfensis Homo ergaster/erectus Homo floresiensis Homo antecessor i Homo heidelbergensis Neandertalczyk Homo sapiens Paleodemografia Antropologia populacyjna Paleopatologia Analiza demograficzna Zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe człowieka Paleogenetyka Rodzaje badań paleogenetycznych Haplogrupy i haplotypy

4 1 Dokumentacja archeologiczna szczątków ludzkich Istnieją różne metody eksploracji szczątków ludzkich. Ludzkie kości muszą być traktowane z szacunkiem zależnym od tradycji kulturowej. Po przeprowadzeniu wszystkich badań szczątki powinny zostać ponownie pochowane, choć kwestia ta pozostaje przedmiotem dyskusji osteologów. Najczęściej szczątki są przechowywane w muzeach tak długo, jak długo są tam użyteczne, a następnie są chowane ponownie. Nauka rozwija się, pojawiają się nowe techniki badawcze, a po ponownym pochowaniu materiał kostny może zostać bezpowrotnie zniszczony i w przyszłości nie będzie można przebadać go nowymi metodami, które zostaną dopiero opracowane. Dlatego wtórnie chowane są kości pochodzące z kontekstów szeroko reprezentowanych archeologicznie, np. ze średniowiecza. Przed ponownym pochówkiem pobierane są próbki kości i zębów. Jeśli szczątki są unikatowe i cenne, są przechowywane w magazynach. Zasady bezwzględnego szacunku dla zmarłych oraz prowadzenia badań naukowych wykluczają się wzajemnie. Skrajnymi przykładami tradycji kulturowych dotyczących pochówku zmarłych są tradycja judaistyczna i islamska. Żydzi zakładają, że ciała zmarłych muszą pozostać w miejscu pochówku na zawsze. W Izraelu ortodoksyjni rabini wyrażają sprzeciw wobec wykopalisk. Tradycja islamska zakłada, że ciała zmarłych to odpadki, których należy się pozbyć. Groby są często bezimienne, ważna jest tylko dusza. W Polsce nie występują problemy prawne związane z prowadzeniem wykopalisk na terenie cmentarzysk. W krajach zdominowanych przez ludność napływową np. w USA, Kanadzie i Australii eksploracja stanowisk sepulkralnych budzi wątpliwości moralne i problemy prawne. Przyjęte przepisy wynikają z poczucia winy ludności napływowej. W latach 90. XX wieku w USA plemionom indiańskim przyznano wyłączne prawo do szczątków ludzkich pochodzących sprzed podboju europejskiego. Archeolodzy nie mogą prowadzić badań bez zgody Indian, a po zbadaniu szczątków kości należy zwrócić Indianom. Przykładem kontrowersyjnego znaleziska jest Człowiek z Kennewick. Jego czaszka została znaleziona w 1996 roku przez turystów i została uznana za czaszkę pradziejową. James Chatters odkrył w trakcie badań wykopaliskowych cały szkielet mężczyzny w wieku lat, datowany na 9200 BP. Był to najstarszy znany szkielet ludzki w regionie. Stwierdzono, że należał do odmiany białej europeidalnej, a nie żółtej mongoloidalnej. Indianie, na mocy przyjętego w 1990 roku Native American Graves Protection Act (NAGPRA) zażądali zwrotu szkieletu, choć sami nie mieli nic wspólnego z Człowiekiem z Kennewick. Na drodze sądowej otrzymali prawo do decydowania o rodzaju przeprowadzanych badań oraz odprawiania obrzędów. W 1996 roku Korpus Inżynieryjny USA przejął stanowisko archeologiczne oraz znalezione szczątki. W Australii archeolodzy przekonują Aborygenów do wydania zgody na przeprowadzenie badań, a nawet uczestniczenia w samych badaniach. Zakłada się, że 300 lat odpowiada okresowi życia 10 pokoleń. Oznacza to, że każdy żyjący obecnie człowiek miał 2 10 przodków żyjących 300 lat temu i 2 30 przodków, czyli ponad 1 mld, żyjących 900 lat temu. Jednocześnie należy pamiętać, że wtedy na świecie nie było tylu osób. Można wyciągnąć więc wniosek, że każda osoba żyjąca 900 lat temu jest spokrewniona z nami na wiele sposobów i pełni wiele różnych funkcji wśród członków naszej rodziny. Przedstawiciele różnych kultur w różny sposób traktowali ciała zmarłych. działania najczęściej podejmowane w stosunku do ciała to: 1. pochowanie Występują pierwotne i wtórne pochówki szkieletowe. 2. spalenie i pochowanie lub rozsypanie prochów Dominowało na obszarze Europy od neolitu do średniowiecza. 4 Podstawowe

5 3. mumifikacja i wystawienie w miejscu widocznym lub ukrycie Mumifikacja może być celowa lub nie. Przykładami celowej mumifikacji są mumie w Egipcie, na Nowej Gwinei, w Andach. Przykładami niecelowej mumifikacji są mumie lodowe mumie andyjskie oraz eskimoskie. Mumie solne powstają w kopalniach soli lub na terenach o zasolonej glebie. 4. zostawienie na żer dzikiem zwierzętom lub ptakom Tradycja zoroastryjska uznaje, że żywioły są święte i nie można zanieczyścić ciałem wody, ziemi ani ognia. Ciała umieszczane są na podestach, by ptaki objadły tkanki miękkie pozostawiając kości. Czyste kości można już pochować w ziemi. Ciała wystawiane są na żer także w dzisiejszej tradycji tybetańskiej. Taki rodzaj obrządku pogrzebowego jest nieuchwytny archeologicznie. 5. zatopienie w wodzie lub bagnie Pochówek bagienny może być intencjonalny lub nie. Bagna i torfowiska konserwują tkanki miękkie, zwłaszcza skórę. W Europie znane są mumie błotne. 6. zjedzenie Kanibalizm wśród ludzi nigdy nie był popularny. Istnieją przypadki kanibalizmu udokumentowane archeologicznie. W XI i XII wieku dochodziło do kanibalizmu wśród Indian Pueblo po pogorszeniu się klimatu. Przypadki kanibalizmu udokumentowano także na Fidżi oraz w Górach Skalistych, wśród XIX-wiecznych poszukiwaczy złota. Mumie w Polsce i w Europie odnajdywane są rzadko. Znajdują się w klasztorze na Świętym Krzyżu i w innych kryptach kościelnych. W dalszej części omówione zostaną pochówki szkieletowe i ciałopalne. Można wyróżnić 3 konteksty, w których występują szczątki ludzkie: groby szkieletowe (pierwotne/wtórne), groby ciałopalne (w urnach/jamowe), znaleziska luźne. 1.1 Groby ciałopalne Groby ciałopalne są najtrudniejsze w eksploracji. kryteriów: Można podzielić je ze względu na kilka jednopopielnicowe/wielopopielnicowe Z grobów wielopopielnicowych można odczytać dodatkowe informacje na temat stratygrafii. z resztkami stosu lub z wybranymi, przepalonymi kośćmi, jednopoziomowe lub wielopoziomowe (diagram Harrisa) Groby popielnicowe Jeśli chcemy uzyskać informacje na temat kształtu jamy, należy w trakcie eksploracji stosować metodę ćwiartek naprzemiennych. Pozwala ona na narysowanie dwóch prostopadłych profili przecinających się w centrum geometrycznym jamy. Kształt jamy jest ważny ze względów archeologicznych, a nie bioarcheologicznych. Wydobytą popielnicę należy udokumentować fotograficznie i rysunkowo. Należy zabezpieczyć ją bandażem nasączonym gipsem, a następnie zabrać do pracowni, ze względu na brak czasu na stanowisku. Popielnicę można eksplorować ćwiartkami lub warstwami o miąższości ok. 5 cm. Metoda ta pozwala sprawdzić, ile osób jest pochowanych w popielnicy oraz jaka była kolejność wkładania szkieletów. 5

6 Po zdjęciu kolejnej warstwy należy poczekać, aż kości wyschną i staną się mniej kruche. Eksploracja popielnicy warstwami pozwala ustalić, w jakiej kolejności wkładano kości oraz czy znajdujące się w popielnicy osobniki pochowano jednocześnie, czy nie. Jeśli popielnica jest zniszczona, ale integralna, można owinąć ją bandażem nasączonym gipsem. Jeśli nie jest to możliwe poszczególne warstwy należy wyjąć i włożyć do kartonowych pudełek. Włożenie do toreb foliowych grozi skropleniem wody na ściankach, a w rezultacie powstaniem napięć fizycznych i rozwojem drobnoustrojów. Małe kości należy włożyć do oddzielnych toreb papierowych. Każdy karton musi być opisany nazwą stanowiska oraz warstwą. Jeśli szukamy artefaktów każdą warstwę należy poddać flotacji, czyli przemyciu warstwy wodą o niskim ciśnieniu na sicie bez potrząsania. Popielnicę lepiej eksplorować w laboratorium niż in situ. Niewłaściwe traktowanie popielnicy grozi utratą informacji. Na cmentarzyskach popielnicom towarzyszą często inne naczynia z darami grobowymi. Wśród nich mogą znajdować się kości ludzkie. Kości zawsze dzielimy na tyle kontekstów, na ile jest to możliwe. Kości mogą znajdować się także poza popielnicą, wśród pozostałości stosu. Takie sytuacje należy zaznaczyć na planie wraz z niwelacją luźno znalezionych kości. W przypadku grobów wielopopielnicowych kości mogą znajdować się między popielnicami. Sytuacja taka wymaga wykonania szczegółowej dokumentacji. Luźne fragmenty kostne mogą pochodzić z jednej lub wielu popielnic. Wtedy strefę między popielnicami należy podzielić na sektory i eksplorować każdy sektor oddzielnie Groby jamowe Groby jamowe to groby ciałopalne, gdzie szczątki są wsypane do jamy bez popielnicy. Ich eksploracja jest trudniejsza niż grobów popielnicowych. Należy eksplorować je w terenie, bez przewożenia do laboratorium. Kości ludzkie występują najczęściej w skupiskach na dnie jamy. Należy opisać dystrybucję szczątków w obrębie jamy oraz podzielić jamę na warstwy mechaniczne, nawet jeżeli nie są one w żaden sposób wyznaczone naturalnie. Szczątki ludzkie w grobach jamowych są gorzej zachowane niż w grobach popielnicowych zagrożeniem są dla nich zwierzęta ryjące i korzenie drzew. Jedynym czynnikiem pozytywnie wpływającym na jakość zachowanych szkieletów w porównaniu z grobami popielnicowymi, jest ich niska wilgotność. Tymczasem w popielnicy może gromadzić się woda. Kości w grobach jamowych są często przemieszane z ceramiką. Jamy mogą mieć różne rozmiary i kształty. Można eksplorować je połówkami lub ćwiartkami naprzemiennymi. Jama może zmieniać swój przekrój w miarę schodzenia w dół. Trzeba być więc przygotowanym na poszerzenia siatki i wyznaczenie nowych linii cięcia. Jamę dzielimy na 5-centymetrowe warstwy. Kości mogą być rozmieszczone równomiernie lub w skupiskach. Groby jamowe dzielimy na płytkie i głębokie. Trudne jest określenie typu grobu przed jego eksploracją, ale można postawić hipotezę na podstawie kształtów innych grobów na tym samym cmentarzysku. Groby płytkie są łatwiejsze w eksploracji. W dokumentacji wystarczy podać kształt, wielkość jamy oraz sposób rozmieszczenia kości. Jeśli grób jest płytki, równomierny, ale duży, trzeba go podzielić na części, a kości z poszczególnych części spakować oddzielnie. Głębokie groby eksploruje się 5-centymetrowymi warstwami. Warstwy można zacząć wydzielać dopiero po napotkaniu pierwszych kości. Głębokie groby małych rozmiarów przypominają w stosowanych technikach eksploracji uszkodzone popielnice. Jeśli grób jest duży, należy 6

7 podzielić go według siatki kwadratowej. Najtrudniejsze w eksploracji są duże i głębokie groby. Jeśli kości tworzą skupiska, należy potraktować każde skupisko jako pojedynczy mały głęboki grób. Kości przepalone mogą zachowywać układ anatomiczny. Zdarza się, że spopielenie zwłok na stosie odbywało się na miejscu jamy grobowej, a po spopieleniu szczątki zostały zgarnięte do jamy. Wtedy układ kości naśladuje układ anatomiczny. Poszczególne fragmenty jednej kości lub części szkieletu powinny zostać zebrane do osobnych pudełek. Bardzo rzadko zdarza się, że szkielet przepalony jest pochowany w trumnie ceramicznej, w układzie anatomicznym, bez śladów stosu w naczyniu ceramicznym. Przykładem jest pochówek z Tell Barri w Syrii. Pochówek ten był dość płytki. Po jego założeniu, jako pochówku szkieletowego, nastąpił hiatus osadniczy. Później tuż nad pochówkiem założono warsztat metalurgiczny z paleniskiem. Ziemia pod paleniskiem nagrzała się i doprowadziła do powolnego wyżarzenia kości leżących pod paleniskiem. Podczas eksploracji grobów ciałopalnych należy prowadzić oddzielny dziennik dla antropologa. Należy zapisywać tam pytania do antropologa, rozmieszczenie kości w grobach, typ grobu, sposób rozmieszczenia kości, wyposażenie, ogólny plan cmentarzyska lub kurhanu, sposób opakowania i pogrupowania kości oraz wykonywać rysunki grobów Groby kurhanowe Kurhany to obiekty grobowe usypane z ziemi lub z kamieni. Były usypywane jako miejsce pochówku osób ważnych w miejscowej społeczności. Przykładami kurhanów są Kopiec Kraka w Krakowie, Kopiec Wandy, kurhany w Uppsali. Kurhany zawierają główny, pierwotny pochówek centralny, który znajduje się w centralnym punkcie kurhanu. Oprócz niego w kurhan często wkopane są też inne pochówki znajdujące się w płaszczu kurhanu lub wokół pochówku centralnego. Szczątki w kurhanach mogą być spopielone (jest to najczęstsza sytuacja) lub szkieletowe (np. Kurhany Scytyjskie na Ukrainie). Kurhany są najczęściej eksplorowane metodą ćwiartek naprzemiennych, co pozwala określić ich stratygrafię. Płaszcz kamienny musi być narysowany i udokumentowany. W komorze centralnej znajduje się najczęściej pochówek centralny, częściej jamowy niż popielnicowy. W przypadku pochówków popielnicowych komory popielnicowe czasami były obudowywane drewnem. Należy udokumentować także wszystkie inne pochówki wkopane w kurhan. Często szczątki ludzkie są umieszczane w płaszczu kurhanu już w trakcie jego budowy, intencjonalnie lub przypadkowo. 1.2 Groby szkieletowe Wyróżniamy pojedyncze groby oraz skupiska grobów. Cmentarzyska dzielimy na jednowarstwowe (otwarte terytorialnie) i wielowarstwowe (zamknięte terytorialnie). Na cmentarzyskach jednowarstwowych mogą jednocześnie występować groby płytkie oraz głębokie. Cmentarzyska wielowarstwowe powstawały, gdy trzeba było chować zmarłych na miejscu, w którym kiedyś zostały już pochowane inne osoby. Jeśli nie było takiej konieczności, powstawały cmentarze jednowarstwowe. Cmentarzyska jednowarstwowe są charakterystyczne dla wczesnego średniowiecza, a wielowarstwowe dla okresu od XII wieku, gdy zmarłych chowano głównie na poświęconej ziemi znajdującej się wokół kościoła. Eksploracja grobów jednowarstwowych jest prosta, gdyż już po zdjęciu humusu widać zarysy grobów. Groby wielowarstwowe eksploruje się dużo trudniej, gdyż w trakcie eksploracji 7

8 możemy napotkać zarówno kości w układzie anatomicznym, jak i rozrzucone przez grabarzy kości pochodzące z wcześniejszych pochówków. Groby zbiorowe powstawały, gdy jednocześnie zmarło wiele osób np. w wyniku bitwy, epidemii lub mordu. Groby użytkowane wielokrotnie (np. ossuaria) różnią się od grobów zbiorowych tym, że poszczególne osoby chowano tam w różnym czasie, np. członków jednej rodziny chowano w jednej jaskini, a w czasie przeprowadzania kolejnych pochówków zgarniano kości osób zmarłych wcześniej pod ścianę. Grobowce monumentalne to m. in. piramidy egipskie, grobowce megalityczne, Grobowce Kujawskie, których długość sięga 100 metrów oraz megaksylony z drewna znajdujące się na obszarach lessowych w pobliżu Krakowem, wzorowane na Grobowcach Kujawskich. Ich konstrukcja opiera się na palach drewnianych wbijanych pionowo w ziemię. W trakcie prowadzenia wykopalisk powinien być obecny antropolog fizyczny, aby udokumentować szczegóły pochówku in situ Groby pojedyncze Należy wykonać rysunek jamy grobowej w skali 1:10, warstwy powinny mieć miąższość 5-10 cm. Rysunek w skali 1:10 najczęściej mieści się na stronie A4, a skala ta umożliwia jednocześnie zaznaczenie kości oraz szczegółów wyposażenia grobowego. Rysunki w skali 1:1 całej jamy grobowej należy wykonywać tylko w szczególnych okolicznościach. Często lepiej wykonać rysunek niż zdjęcie, gdyż treść rysunku można ograniczyć jedynie do ważnych elementów. Ponadto w trakcie wykonywania rysunku można przypatrzeć się szczegółom kości oraz odczyścić fragmenty kości w celu odsłonięcia tych szczegółów. Nie jest możliwe jeśli wykonujemy rysunek jedynie na podstawie zdjęcia. Może to prowadzić do utraty ważnych informacji. Ważne jest także wypełnienie karty opisu szkieletu. Czaszka i spojenie łonowe, będące częścią miednicy, znajdują się zwykle najwyżej w pionowej osi grobu, gdyż jedynie one, z powodu kształtu, nie opadają na dno jamy grobowej po rozłożeniu się tkanek miękkich. Jednocześnie czaszka i miednica to kości, które zawierają najwięcej informacji diagnostycznych i są najcenniejsze dla antropologa prowadzącego analizę. Po zlokalizowaniu czaszki lub miednicy najlepiej zacząć eksplorację tam, gdzie należy spodziewać się napotkania kości długich kończyn górnych lub dolnych (około 5 cm niżej), zostawiając czaszkę lub miednicę w miejscu, gdzie zostały zlokalizowane. Zlokalizowanie kości długich pozwala ustalić, gdzie znajdują się pozostałe kości szkieletu. Najpierw czyścimy kości kończyn dolnych, górnych i fragment klatki piersiowej. Wtedy, na podstawie ułożenia kości długich kończyn, wiemy już w jakiej pozycji leżą miednica i czaszka. Czaszkę i miednicę oczyszczamy na końcu, gdyż musimy uprzednio wiedzieć, jak są ułożone, aby ich nie uszkodzić. Kości oczyszczamy drewnianymi lub bambusowymi patyczkami. Nie należy używać narzędzi, które mogą doprowadzić do uszkodzenia szkieletu, w szczególności ostrych narzędzi metalowych. Używa się takich narzędzi jak szpachelka z półokrągłym, a nie z ostrym, zakończeniem. Po odsłonięciu kości oczyszczamy ją pędzelkiem, aby sprawdzić jaka to kość. Kości nie zależy doczyszczać zbyt dokładnie, aby uchronić je przez zbyt szybkim wyschnięciem, co grozi popękaniem, zwłaszcza na słońcu i w wysokiej temperaturze. Pękanie jest związane z naprężeniami przy wysychaniu i następuje najczęściej u nasady kości długich. Kości niedoczyszczone można narysować dokładnie, ale trudno zrobić im wyraźne zdjęcie. Lepiej jednak kości nie doczyszczać, co z kolei jest argumentem przemawiającym za dokumentacją rysunkową. Nie jest konieczne dokumentowanie dokładnego przekroju jamy grobowej pochówku szkieletowego, gdyż znana jest z góry jej funkcja. Po zdjęciu warstw ziemi nad szkieletem, okolice 8

9 jamy grobowej pogłębiamy o cm poniżej dolnej krawędzi jamy, nawet niszcząc spąg jamy grobowej i tracąc informację na temat kształtu jamy grobowej. W ten sposób tworzymy tzw. katafalk, na którym leży szkielet. Istnienie katafalku zwiększa komfort pracy w czasie eksploracji szkieletu. Eksplorację szkieletu rozpoczyna się dopiero po osuszeniu sąsiadującej z nim ziemi, by uchronić szkielet przed gwałtowną zmianą temperatury i wilgotności otoczenia. Rozpoczynamy od części bocznej szkieletu, żeby odsłonić kość ramienną, udową lub piszczelową. Następnie kontynuujemy eksplorację zgodnie w wyżej opisanym algorytmem. Jeśli nie można poczekać na wyschnięcie otoczenia, dłonie i stopy można wyciąć w skupiskach wraz z otaczającą je ziemią. Nie należy wyjmować pojedynczo małych kości. Czaszkę wyjmujemy wraz przylegającą doń ziemią, wykonawszy szpachelkami podkop pod łuskę kości potylicznej. Szkielet pakujemy do jednego pudełka dzieląc pomiędzy osobne torebki części prawych i lewych dłoni oraz stóp, które są trudne do rozpoznania jako prawe lub lewe. Ostateczne czyszczenie kości należy wykonywać po 2-3 dniach. Jeśli kości są dobrze zachowane, można je umyć w acetonie lub wodzie, ale mycie kości ludzkich nie jest wskazane, aby uniknąć ich ponownego nawilgnięcia. Wtedy konieczne jest kolejne suszenie. W trakcie mycia może być zdarta okostna, a to utrudnia diagnostykę niektórych chorób np. zapalenia okostnej. Mycie niszczy także ślady działania owadów już po depozycji ciała. Pojedyncze groby szkieletowe są często znaleziskami przypadkowymi. Po znalezieniu kilku grobów na cmentarzysku można postawić hipotezy na temat domniemanych cech kolejnych grobów na podstawie grobów już znalezionych. Szkielet może być wkopany w inny obiekt, co utrudnia eksplorację, gdyż nie możemy stosować katafalku chcąc uchronić ten obiekt przed zniszczeniem. Po znalezieniu kilku grobów należy określić ich relację stratygraficzną czy pochodzą z tego samego okresu. W przypadku grobu zniszczonego każdy fragment kostny najlepiej udokumentować oddzielnie. Jeśli nie jest to niemożliwe, należy wykonać przynajmniej rysunek z zaznaczonymi fragmentami kostnymi Cmentarzyska Cmentarzyska wczesnośredniowieczne rzędowe są najczęściej spotykane w Polsce. Są to cmentarzyska jednowarstwowe, łatwe do eksploracji. Pod humusem widać oddzielne zarysy jam grobowych, nie wkopanych jedne w drugie. Informacje dotyczące orientacji i stanu zachowania dla całego cmentarzyska można zdobyć jedynie na podstawie kilku grobów. W kwasowych glebach szkielety rozkładają się, zwłaszcza dotyczy to szkieletów dzieci. Stopień zachowania kości zależy od stopnia pierwotnego zmineralizowania kości, zaś stopień zmineralizowania kości dziecięcych jest niższy. Kości kobiet w starszym wieku mogą być mniej zmineralizowane niż mężczyzn, gdyż kobiety częściej chorują na osteoporozę. Jeśli znajdziemy pusty grób w kwasowej glebie nie musi on być grobem symbolicznym, ponieważ szkielet mógł ulec rozpuszczeniu. Z powodu kwasowej gleby mogą być zachwiane proporcje płci i wieku szkieletów w obrębie cmentarzyska. Dlatego odnalezienie pustych jam grobowych należy zawsze udokumentować uwzględniając rozmiar jamy grobowej. Dużo lepiej zachowują się szkielety w glebach zasadowych. Cmentarzyska jednowarstwowe najczęściej są otwarte. Od XIII wieku zaczęły pojawiać się przykościelne cmentarze zamknięte. Na takich cmentarzach chowano zmarłych w kilku warstwach. Wcześniejsze jamy grobowe były wtedy częściowo lub całkowicie niszczone przy dokonywaniu powtórnych pochówków. Przy eksploracji takich wielowarstwowych cmentarzysk nowożytnych lub przykościelnych nie należy stosować metody katafalku, bo przegłębienie mogłoby zniszczyć pochówki znajdujące się poniżej. 9

10 Zamiast katafalku stosujemy metodę szerokopłaszczyznową otwieramy największy możliwy wykop, aby uniknąć częściowego pozostania szkieletów w obrębie profilu. Jamy grobowe mogą przecinać się wzajemnie lub być wkopane jedna w drugą. W czasie eksploracji schodzimy równomiernie na powierzchni całego wykopu warstwami 5-centymetrowymi. Osobno rysujemy każdą jamę grobową. W przypadku kości znajdujących się luźno, poza szkieletem, których nie można przydzielić do żadnego szkieletu, każdej kości należy przydzielić oddzielny numer, zaznaczyć jej położenie na planie i schować w oddzielnym pudełku lub owinąć w gazetę. Następnie znów pogłębiamy wykop i ponawiamy procedurę aż do ostatniej warstwy. Na cmentarzysku wielowarstwowym czasami możliwe jest określenie relacji stratygraficznych. W tym celu należy ustalić, w jakiej kolejności wykonywane były wkopy. Można wtedy wydzielić poszczególne fazy użytkowania cmentarzyska i przydzielić poszczególne szkielety do faz użytkowania. Ta sama metoda, ale na mniejszym obszarze jest stosowana przy badaniu wielowarstwowych pochówków wewnątrz kościoła, pod posadzką. Trudnością może być obecność pozostałości organicznych. Wyznaczenie łącznej minimalnej liczby osobników na cmentarzysku. Aby oszacować liczbę osobników pochowanych na cmentarzysku wielowarstwowym dzielimy pochówki na kategorie: 1. kompletne szkielety liczba osobników n 2. częściowe szkielety (co najmniej 2 kości w układzie anatomicznym) liczba osobników m 3. luźne kości w skupiskach (bez związków anatomicznych) minimalna liczba osobników p, obliczona według algorytmu przedstawionego dalej Minimalna liczba osób pochowanych na przebadanym cmentarzysku to x = max(m, p) + n. Minimalną liczbę osobników wyznaczmy indywidualnie dla tych grup osobników, które jesteśmy w stanie rozróżnić pod względem wieku lub płci. Wyznaczenie minimalnej liczby osobników na podstawie kości luźnych. liczbę osobników złożonych z luźnych kości wyznaczamy jako: Minimalną p = i A max j B x i,j, gdzie A to klasa kategorii wieku i płci, a B to zbiór rodzajów kości. x i,j oznacza liczbę znalezionych kości typu j pochodzących od osobnika należącego do kategorii i. Przykład. Na cmentarzysku znaleziono następujące kości: B / A d.kobiety d.mężczyźni lat star.dzieci młod.dzieci Prawe kości udowe Prawe kości piszczelowe W sumie znaleziono 20 prawych kości udowych i 20 prawych kości piszczelowych. Na cmentarzysku pochowano zatem co najmniej p = max(5, 7) + max(5, 3) + max(5, 8) + max(2, 1) + max(3, 1) = 25 osób. Gdybyśmy nie wyróżniali kategorii wieku i płci powiedzielibyśmy, że na cmentarzysku pochowano co najmniej 20 osób. Należy pamiętać, że w przypadku nie wszystkich kości można rozpoznać płeć i wiek. 10

11 1.2.3 Pochówki zbiorowe Pochówki zbiorowe dzielimy na masowe i wielokrotne. Masowy pochówek następował, gdy w krótkim czasie zmarło zbyt wiele osób, by mógł być zachowany normalny rytuał pogrzebowy. Masowych pochówków dokonywano w wyniku mordów np. w Katyniu, bitew np. na polu Grunwaldzkim, epidemii np. w kaplicy w Kudowie-Czermnej (epidemia tyfusu lub cholery). Ofiary trzęsień ziemi i innych katastrof naturalnych też mogły być chowane masowo. Najczęściej spotykane masowe groby to pochówki pobitewne lub epidemiczne. Przyczyny pochówku masowego mogą być ustalone na podstawie lokalizacji i źródeł historycznych. Jeśli nie dysponujemy źródłami historycznymi, charakter pochówku można ustalić na podstawie wieku i płci. Szczątki młodych mężczyzn świadczą o pochówku pobitewnym, szczątki dzieci i osób starszych o pochówku epidemicznym, szczątki całej społeczności z charakterystycznymi uszkodzeniami o pochówku w wyniku mordu. Do masowych grobów wrzucano ciała w nieładzie, a zatem szkielety są przemieszane. Dlatego w badaniach powinien uczestniczyć bioarcheolog. Po wykonaniu rysunku, kości należące do jednego szkieletu są kolorowane na planie jednym kolorem. Szkielety pojedynczo wkładamy do pudełek, a kości o nieznanym pochodzeniu wkładamy do oddzielnego pudełka. Eksploracja grobu masowego przypomina eksplorację cmentarzyska wielowarstwowego. Pochówki masowe często następowały dopiero po pewnym czasie od śmierci ludzi. Wtedy ciała zostają częściowo uszkodzone przez padlinożerców lub procesy dekompozycyjne. Należy spodziewać się obecności wielu szkieletów bez związków anatomicznych. Wtedy każdy fragment kostny należy dokumentować i pakować oddzielnie. Każda kość powinna mieć nadany jednoznaczny numer. Powoduje to, że eksploracja trwa bardzo długo, ale pozwala wyjaśnić co wydarzyło się między wydarzeniem katastroficznym a pochówkiem ofiar. Pochówki mogą być wielokrotnie używane, np. pochówki w kościołach, ossuaria w jaskiniach. Groby te zawierają kilka szkieletów z zachowanymi związkami anatomicznymi i znacznie więcej szkieletów z częściowo zachowanym układem anatomicznym oraz luźnych kości, ułożonych lub porozrzucanych po komorze grobowej. Chowając zmarłego, kości wcześniej pochowanych osób zgarniano na bok, by stworzyć miejsce dla chowanego zmarłego. Eksploracja takiego ossuarium przypomina eksplorację masowego grobowca, w którym pochówek nastąpił w znacznym odstępie czasowym od śmierci ofiar. Eksploracja trwa długo, więc czasem kości są wybierane arbitralnie wyznaczonymi jednostkami przestrzennymi. W kryptach kości znajdują się pierwotnie w trumnach, ale trumny często nie zachowują się i kości ulegają przemieszaniu. W każdym przypadku pochówku zbiorowego obliczamy minimalną liczbę osobników. Już na etapie eksploracji należy odnotowywać i fotografować ślady procesów depozycyjnych np. ślady zębów padlinożerców, gryzoni, korzeni drzew. Ślady te mogą ulec zatarciu w czasie transportu. Luźne znaleziska kości mogą być pozostałością działalności ludzi, rzadziej są śladami aktywności zwierząt. Powstają np. gdy ludzie budują gród na miejscu dawnego cmentarzyska lub padlinożercy wyciągają kości z płytkich grobów i je rozwlekają na znacznym obszarze. Luźne kości poamputacyjne lub zęby mogą być zdeponowane bez nastąpienia jednoczesnej śmierci osobnika. Znalezione kości są wrysowywane w plan stanowiska archeologicznego, mają nadawany numer i są pakowane oddzielnie. Później można odszyfrować, czy kości pochodzą z grobowców, czy też z porzuconego ciała. Istotny jest opis tachonomiczny tego, co działo się po śmierci osobnika. Nie włączamy takich znalezisk do ogólnych baz danych grobowców, gdyż luźne znaleziska najczęściej nie powstawały intencjonalnie. 11

12 1.3 Podsumowanie Kości nie pakuje się do foliowych worków ze względu na to, że skraplająca się w torebce woda może doprowadzić po popękania kości lub rozwoju grzybów. W ostateczności można włożyć je to takiego worka, jeśli jest on gęsto podziurawiony. Kości wkładamy do papierowych torebek lub kartonowych pudełek. Nie myjemy kości, czyścimy je pędzelkiem lub bambusowym albo drewnianym patyczkiem. Groby starsze mogą znajdować się płycej niż nowsze, a wkopy przy drugim pochówku często wykonywano uszkadzając płytszy grób. Groby nie powinny być eksplorowane przez pracowników fizycznych, tylko przez bioarcheologów. Kości nie należy doczyszczać zbyt szczegółowo przed zrobieniem fotografii, aby ich nie uszkodzić. Kości nie powinny wisieć w powietrzu w trakcie dokumentowania wskutek zbyt głębokiego podkopania, ale powinny opierać się na podłożu. Rysunek powinien pozwalać określić, czy pochówek naczyniowy jest pierwotny, czy wtórny. W tym celu kości powinny być opisane, aby rozpoznać, czy szkielet znajduje się w pozycji anatomicznej, czy nie. Brak takiego opisu uniemożliwia rozpoznanie, czy pochówek jest pierwotny, czy wtórny. W przypadku każdego grobu powinny być wykonane 3 niwelacje. Standardowymi punktami niwelacji są: 1. czaszka, 2. miednica, 3. koniec dalszy kości piszczelowej. Czasami przeprowadza się też niwelację na poziomie klatki piersiowej, ale nie jest to konieczne. Na rysunku dokumentujący pochówek powinny znaleźć się następujące elementy: 1. skala, 2. strzałka północy, 3. nazwy poszczególnych kości, 4. niwelacje z dokładnością do 1 mm do względem lokalnego repera. Różnica wysokości jest mierzona za pomocą pionu na lince. Niwelację należy wykonać dla każdej kości luźnej. Jeśli kość ma skomplikowany układ przestrzenny, niwelacje należy wykonać w kilku jej punktach. Pozwala to stworzyć trójwymiarowy obraz kości w grobie. Artykulacja kości to ich przestrzenne związki anatomiczne. W czasie eksploracji grobu zachodzi często konflikt interesów między przebadaniem i udokumentowaniem kości, a pozyskaniem darów grobowych i ozdób. Karta opisu szkieletu musi zawierać: 1. informacje na temat stanowiska i jego lokalizacji, w tym lokalizację administracyjną, 2. lokalizację szkieletu w obrębie stanowiska (wykop, działka, obiekt archeologiczny), 3. kontekst archeologiczny (np. obecność konstrukcji grobowej, rozmiar jamy grobowej), 4. rodzaj pochówku (indywidualny, zbiorowy), 5. układ (anatomiczny, nieanatomiczny), 6. pozycję, orientację głównej osi ciała i orientację głowy, 7. trzy podstawowe niwelacje, 8. podstawową diagnostykę płeć i przybliżony wiek (dorosły/dziecko), 9. stan zachowania szkieletu (stan zachowania pojedynczych kości), 10. kompletność szkieletu (obecność wszystkich kości), 11. rysunek, opis, fotografia. 12

13 Płeć na karcie określa się nie na podstawie kości, ale metodami archeologicznymi, czyli na podstawie rodzaju grobu i jego wyposażenia. Informacje te są następnie konfrontowane z kośćmi. W czasie badania szczątków ludzkich możemy badać dwa aspekty procesów: procesy podepozycyjne (tafonomia) rekonstrukcja cech osobnika żywego (antropologia fizyczna) cechy pojedynczego osobnika (indywidualna diagnostyka) najważniejsza cechy populacji (antropologia historyczna i populacyjna) cechy ogólnogatunkowe (biologia człowieka) Pochówek dzieci w Tell Barri Stanowisko Tell Barri znajduje się w Syrii. Jest badane przez Włochów od 1980 roku. Na stanowisku znajduje się tell o wysokości 40 metrów, która odpowiada miąższości stanowiska archeologicznego. Tell był zamieszkany przez 1800 lat, w sposób ciągły, aż do początku okresu islamskiego. Na stanowisku znaleziono dwie małe kapliczki, we wnętrzu których znajdowały się podwyższenia ołtarzowe. Pod podłogą znajdowały się jamki o średnicy 20 cm zawierające kości dzieci. W każdej jamce był kompletny szkielet jednego dziecka i pojedyncze, luźne kości kilku kolejnych. Kości dziecięce można rozpoznać po nieprzyrośniętych do kości nasadach. Jedna z hipotez głosi, że w trakcie dokonywania pochówku wyjmowano z jamy kości pochodzące z wcześniejszego pochówku i wkładano szczątki nowego osobnika. Jedna z kapliczek miała dwie fazy użytkowania. Pod podłogą niższej fazy użytkowania kapliczki znaleziono dwie kolejne jamy. Można rozpoznać, czy ciało dziecka rozkłada się w otwartej przestrzeni, czy w wypełnisku. Kości czaszki dziecka nie są zrośnięte. Jeśli ciało rozkłada się w pustej przestrzeni, kości czaszki rozpadają się na boki, a jeśli w wypełnisku kości czaszki zapadają się do środka. Ciało niemowlaka z Tell Barri rozkładało się w niezasypanej jamie Pochówek masowy w Tell Brak Na stanowisku Tell Brak, we wschodniej Syrii, jest tell o wysokości 45 m. Stanowisko obejmuje obszar 70 ha i było zamieszkane od chalkolitu do późnej epoki brązu. W latach p.n.e. stanowisko osiągnęło swój największy rozmiar. W 2006 roku wykopano na jego obszarze wykop w celu przechowywania zboża. W trakcie jego budowy znaleziono wyjątkowo gęsty depozyt kości ludzkich. Kości w wyniku budowania wykopu znalazły się w hałdzie. Prowadzący badania stwierdzili, że w takiej sytuacji należy doczyścić profil, miejscami przegłębiając, wykonać rysunek oraz zaznaczyć i opisać kości. Należy sprawdzić, czy są zachowane związki anatomiczne i na tej podstawie rozstrzygnąć, czy jest to pierwotny, czy wtórny pochówek masowy. Hałdę można podzielić na 2-metrowe odcinki, a następnie wybrać losową próbkę np. dwa odcinki i przesiać je. W ten sposób można określić, czy kości widoczne na wierzchu hałdy są reprezentatywne dla całego przekroju hałdy. Aby określić charakter pochówku masowego należy określić płeć i wiek osobników. Badania poziomu stresu wykazały, że w wyniku głodu doszło do walk wewnętrznych w Tell Brak. 13

14 2 Diagnostyka płci i wieku 2.1 Określanie płci W archeologii stosuje się różne metody określania płci. Przyjmuje się, że można rozważać jedynie stosowanie metod dających dobry wynik z prawdopodobieństwem 80%, zaś za dobre uważa się metody dające dobry wynik z prawdopodobieństwem 95%. Dymorfizm płciowy kości jest dymorfizmem III rzędu, więc jest trudny w obserwacji. Dymorfizmem I rzędu jest obecność wewnętrznych narządów płciowych, a dymorfizmem II rzędu zewnętrznych narządów płciowych. Dymorfizm płciowy kości powstaje w okresie dojrzewania dzięki działaniu hormonów. Nie ma skutecznych sposobów rozróżniania kości dzieci poszczególnych płci, dla których prawdopodobieństwo uzyskania poprawnego wyniku przekraczałoby 65%. Płeć dzieci można określać tylko na postawie badań genetycznych. Metody określania płci na podstawie kości w większości mają charakter lokalny i mogą być stosowane tylko wśród określonych społeczności. Istnieje metoda oparta na łukach oczodołowych, które w Europie są wyraźniejsze u mężczyzn, ale w Australii są wyraźniejsze u kobiet niż nawet u europejskich mężczyzn. Poszczególne metody muszą być więc kalibrowane dla lokalnej populacji. Jest jednak kilka uniwersalnych metod opartych o badanie kości miednicy, które mogą być stosowane dla całej populacji ludzkiej. Podstawowymi różnicami szkieletów u kobiet i mężczyzn: 1. Mężczyźni mają większe kości, gdyż rosną dłużej, a męskie hormony płciowe nie hamują wzrostu. Żeńskie hormony płciowe hamują wzrost, gdyż w przypadku zajścia w ciążę siły organizmu muszą być skierowane na rozwój płodu. U kobiet skok pokwitaniowy następuje szybciej i bardziej gwałtownie. 2. Kształt miednicy związany jest z rodzeniem dzieci przez kobiety. Miednica kobiety musi mieć szeroką przestrzeń wewnątrz, by mieściły się tam płody, i szeroki kanał rodny. U większości zwierząt miednice samców i samic nie różnią się. U ludzi różnica wynika z poruszania się w pozycji pionowej, co wymusza najwęższy możliwy rozmiar miednicy. Umożliwia to poruszanie się wzdłuż linii prostej. Dlatego dobór naturalny działa w stronę zwężania się miednicy, ale u kobiet proces ten nie może iść za daleko. Kształt miednicy kobiet jest kompromisem między koniecznością rodzeniem dzieci a ruchem w pozycji pionowej. U mężczyzn osiągnięcie takiego kompromisu ten nie jest potrzebne i miednica może być węższa. 3. Masywność urzeźbienia kości jest większa u mężczyzn, gdyż mężczyźni mają więcej tkanki mięśniowej, która musi być przyczepiona do kości. Ludzie są obecnie wyżsi niż dawniej, gdyż w lepszych warunkach życia mogą lepiej realizować swój program genetyczny. Istnieją różne metody diagnostyki płci, oparte o różne fragmenty kostne, nawet paliczki lub kości śródstopia i śródręcza. Są one opracowywane przez medycynę sądową. Poniżej wymieniono metody diagnostyki płci w malejącej hierarchii ich skuteczności. 1. spojenie łonowe zamknięcie dróg rodnych (u wszystkich populacji świata), 2. pozostałe obszary miednicy, 3. czaszka z żuchwą (duże różnice między populacjami, metodę trzeba kalibrować), 4. kość udowa, a zwłaszcza koniec bliższy, zależny od kształtu miednicy, 5. nasady pozostałych kości długich, w tym kości skokowej (skuteczność ok. 85%), 6. inne kości (np. paliczki skuteczność 70-75%). 14

15 Miednica u kobiet jest szersza i ma szersze talerze kości biodrowej oraz głębsze wcięcie kulszowe o głębokim kącie rozwartym. U mężczyzn wcięcie kulszowe ma kąt mniej rozwarty lub ostry. Metody polegającej na badaniu rozwartości kąta wcięcia kulszowego nie można stosować u populacji dotkniętych krzywicą. Krzywica jest powodowana niedomiarem witaminy D 3. Witamina D 3 jest przyswajana z tłuszczem lub syntezowana pod wpływem działania promieniowania ultrafioletowego. Na krzywicę cierpią osoby, które nie spożywają tłuszczu zwierzęcego i nie są wystawione na działanie słońca. Występowała powszechnie wśród robotników pracujących w fabrykach w Europie Zachodniej w XVIII i XIX wieku. Zachorowalność wynosiła tam ponad 50%. Krzywica nie występowała m. in. u Eskimosów, wśród neolitycznych mieszkańców Polski. Ukształtowanie powierzchni uchowatej również może świadczyć o płci. Powierzchnia uchowata jest gładsza u mężczyzn (rys. 1), a bardziej rozbudowana, nieregularna i posiada mosty kostne (rys. 5) u kobiet. Spojenie łonowe zawiera informacje o płci osobnika zawartą w następujących jego elementach charakterystycznych: obecności łuku brzusznego Po stronie brzusznej wyraźny łuk kostny, łuk brzuszny, znajdujący się w niewielkiej odległości od spojenia łonowego tylko u kobiet. kształtowi wcięcia podłonowego Po stronie grzbietowej u kobiet występuje wcięcie podłonowe umożliwiające rodzenie. U mężczyzn wcięcia tego nie ma, a kość jest wypukła. kształtowi przyśrodkowej krawędzi łonowo-kulszowej. Każda z tych metod opartych na spojeniu łonowym ma skuteczność około 95%, a wszystkie trzy metody zastosowane jednocześnie dają poprawny wynik z prawdopodobieństwem 98%. Spojenie łonowe jest kruchą częścią i ulega łatwo zniszczeniu w czasie wykopalisk. Diagnostyka płci na podstawie czaszki jest mniej skuteczna niż na podstawie miednicy. Czaszki mężczyzn są masywniejsze, a kość czołowa ma inny kształt. Cechami męskiej czaszki pozwalającymi odróżnić ją od kobiecej są: 1. Glabella ma wyraźne wybrzuszenie, u kobiet jest ono słabo zauważalne. 2. Kresa skroniowa jest bardziej rozbudowana. 3. Kresy karkowe na potylicy są bardziej rozbudowane, a u kobiet gładsze. 4. Wyrostek sutkowaty ma większą objętość (a nie długość) niż u kobiet. 5. Prognatyzm zębowy (wystawanie zębów poza zębodoły) występuje częściej. 6. Żuchwa jest u mężczyzn bardziej trapezowata. 7. Kąt żuchwy jest zbliżony do prostego. Cechami kobiecej czaszki pozwalającymi odróżnić ją od męskiej są: 1. Guzy czołowe są wyraźniejsze. 2. Krawędź oczodołowa jest ostrzejsza. 3. Żuchwa jest zaokrąglona. 4. Kąt żuchwy jest rozwarty. Zęby kobiet i mężczyzn są takie same z wyjątkiem kłów, które są większe u mężczyzn. Takie same zęby muszą mieścić się w mniejszej żuchwie kobiet niż mężczyzn. Inne kości są bardziej masywne u mężczyzn niż u kobiet. Są jednak duże różnice indywidualne i populacyjne. Wykorzystuje się szerokość nasad, zwłaszcza średnice główek kości udowej i ramiennej. Skuteczna jest też diagnostyka na podstawie wielkości kości skokowej, która musi udźwignąć cały ciężar ciała. Kobiety mają niższą gęstość ciała niż mężczyźni, gdyż tkanka mięśniowa, stanowiąca większą część ciała mężczyzny, jest gęstsza od tkanki tłuszczowej, obficiej występującej u kobiet. Zatem 15

16 kobieta jest lżejsza od mężczyzny o tej samej objętości, a więc kość skokowa u kobiet może być mniejsza niż u mężczyzn. Trzon mostka u mężczyzn jest ponad dwa razy dłuższy od rękojeści, przeciwnie jest u kobiet. Długość trzonu mostka u kobiet jest 125 mm, zaś u mężczyzn 155 mm. Skuteczność tej metody wynosi 75-80% i działa ona tylko wśród Europejczyków. Istnieją metody oparte na pomiarach kości długich. Zostały one skalibrowane tylko dla populacji europejskich, a ich skuteczność przekracza 80%. Opierają się na następujących wartościach: Głowa kości ramieniowej: <43 mm u kobiet, >47 mm u mężczyzn, Głowa kości promieniowej: <21 mm u kobiet, >24 mm u mężczyzn, Głowa kości udowej: <43 mm u kobiet, >47 mm u mężczyzn, Obwód trzonu uda: <81 mm u kobiet, >92 mm u mężczyzn, Kąt tworzony przez szyjkę kości udowej i trzon mniejszy u mężczyzn niż u kobiet. Wskaźnik dymorfizmu płciowego jest obliczany jako średnia ważona poszczególnych cech dymorficznych wymienionych w tabeli wziętych z wagami 1 lub 2. Tabela musi być skalibrowana dla populacji. Wskaźnik należy do przedziału [-2;2], gdzie wartość -2 oznacza kobietę, a wartość 2 mężczyznę. 2.2 Diagnostyka wieku śmierci Nie istnieją metody, które mogłyby być wykorzystywane do określania wieku na każdym etapie rozwoju. Na podstawie stopnia przyrośnięcia nasad kości długich populację można podzielić na trzy podstawowe kategorie wiekowe: dzieci (0-14 lat) nasady kości długich nie są przyrośnięte (trzony rosną na długość, nasady na szerokość), młodzież (14-21 lat) wielkość kości porównywalna z wielkością kości dorosłych, ale nie wszystkie nasady są już przyrośnięte. dorośli ( 21 lat) wszystkie nasady kości długich są przyrośnięte Po przypisaniu osobnika do jednej z tych trzech kategorii, stosujemy metody typowe dla tej kategorii wiekowej. Dla dzieci analizujemy stopień rozwoju uzębienia, długość trzonów kości długich (precyzja: 3 miesiące 1 rok). Dla młodzieży sprawdzamy, które nasady są już przyrośnięte, a które nie. Metody stosowane dla określenia wieku dorosłych nigdy nie pozwalają na osiągnięcie większej precyzji niż 5 lat. Dzieci. Analizujemy, które zęby mleczne i stałe są obecne. Sekwencja wyżynania się zębów jest stała. Jest to metoda, którą można stosować dla każdej populacji regionalnej. Szkliwo zębów mlecznych formuje się w życiu płodowym. Kolejnymi etapami w kształtowaniu się zębów są: 3 6 mies. formowanie się zębów mlecznych 9 mis. środkowe dolne siekacze wyżynają się 1 rok wszystkie 4 siekacze wyrżnięte, formowanie się zawiązków zębów stałych 2 rok trzonowce wyrżnięte 3 rok kły wyżynają się, wszystkie zęby mleczne wyrżnięte 6 rok pierwsze trzonowce wyżynają się 7 rok siekacze stałe wyżynają się 8 rok trzonowce stałe wyżynają się 11 rok kły stałe wyżynają się 16

17 15 rok zęby w pełni ukształtowane z wyjątkiem trzeciego trzonowca, który formuje się i wyżyna przez całe życie U dzieci trudne jest określenie płci, ale łatwe określenie wieku. Diagnozy wieku można dokonać na podstawie stopnia resorpcji korzeni zębów mlecznych. Od 4 rok roku życia korzenie zębów mlecznych są rozpuszczane, by zrobić miejsce zębom stałym. Dzięki resorpcji zęby mleczne po pewnym czasie same wypadają. U dzieci dużo dokładniej można określić wiek za pomocą zębów niż kości. Młodzież. Analizujemy stopień przyrośnięcia nasad długich oraz zrośnięcia się trzech kości miednicy. Nasady zrastają się od 13 do 25 roku życia. Proces kostnienia zazwyczaj zachodzi wcześniej u kobiet niż u mężczyzn. Dlatego przed określeniem wieku młodzieży należy określić płeć osobnika. Dorośli. U dorosłych jest wiele metod diagnostyki wieku i żadna z nich nie jest doskonała. Precyzja metod spada wraz z wiekiem osobnika od 2 lat, przez interwały 5 letnie, do osób ponad 60-letnich, których wieku nie da się określić dokładniej niż stwierdzić przekroczenie 60 roku życia. Metody diagnostyki wieku opierają się na: spojeniu łonowym interwały 5-letnie. Powierzchnia spojenia łonowego jest pokryta bruzdami poprzecznymi u dzieci i nie ma wyraźnych marginesów bruzdy są na dole i na górze. Później bruzdy zarastają i około 30 roku życia zanikają. Margines pojawia się najpierw od strony grzbietowej, a potem od strony brzusznej. Potem formuje się margines górny, a dopiero koło 35. roku życia margines dolny. Nowa kość pokrywająca bruzdy pokryta jest delikatną, drobną granulacją koło 25. roku, a później granulacja staje się coraz bardziej gruboziarnista do 30. roku życia. Granulacja zanika koło 40. roku życia. Później formuje się wał kostny wokół spojenia łonowego. Po 50. roku życia następuje erozja marginesów, wzrasta natężenie procesów degeneracyjnych i zwyrodnieniowych. Stosuje się 10-stopniowe i 6-stopniowe skale. Są różne skale dla kobiet i mężczyzn, gdyż spojenie łonowe kobiet może być uszkodzone przy porodzie. powierzchni uchowatej powierzchnia stawowa ulega podobnym zmianom do spojenia łonowego, ale jest mniej podatna na erozję i zniszczenie w czasie wykopalisk interwały 10-letnie. Powierzchnia uchowata jest powierzchnią stawową o małej możliwości ruchu. U młodzieży powierzchnia uchowata ma poprzeczne, głębokie kanały, przypominające doliny rzeczne. Między nimi jest kość gładka bez granulacji. Później kanały zanikają, zaś w pobliżu marginesów pojawiają się nieznaczne koncentryczne linie. Linie te później zanikają i pojawia się delikatna granulacja stopniowo grubiejąca, a potem zanikająca na rzecz gładkiej kości, która pojawia się od zewnątrz i przemieszcza się ku środkowi. Następnie pojawia się mikro- i makroporowatość, marginesy są erodowane i pojawiają się zmiany zwyrodnieniowe. stopień zrośnięcia szwów czaszki podział na 3 klasy: adultus, maturus, senilis. Sklepienie czaszki składa się z kości połączonych powierzchniami stawowymi. Powierzchnie te zanikają i kości zrastają się ze sobą. Są różnice między poszczególnymi osobnikami oraz różnice zależne od płci. Sekwencja zarastania szwów jest stała. Szew czołowy powinien być zrośnięty do 8. roku życia. Później zrastanie zaczyna się od tylnej części szwu strzałkowego (obelionu) około 30. roku życia, następnie zrasta się przednia część szwu strzałkowego w pobliżu bregmy 1, najpóźniej środkowa część szwu strzałkowego, szew wieńcowy i węgłowy (zarastają począwszy od strony szwu strzałkowego). Potem zrasta się szew łuskowy, co może trwać do końca życia. U mężczyzn proces zarastania szwów jest 1 Bregma przecięcie szwu wieńcowego i strzałkowego 17

18 szybszy niż u kobiet. Występuje duża zmienność osobnicza dotycząca zarastania szwów, choć sekwencja jest stała. Różnicę sięgają 20 lat u poszczególnych osobników. Dlatego metoda badania stopnia zarastania szwów czaszki jest mało precyzyjna i powinna być stosowana tylko jeśli nie ma innej metody diagnozowania wieku. Pozwala odróżnić tylko młode osobniki od starych. stopień starcia szkliwa zębów oraz zębiny metoda skuteczniejsza od analizy szkieletu, zęby należy prześwietlić podział na 3 klasy. Starcie zębów przebiega jednostajnie w czasie życia osobnika. Odwzorowuje spożycie pokarmów przez osobnika. Szybkość ścierania się zębów różni się między osobnikami, w zależności od twardości spożywanej żywności. Współcześnie ludzie spożywają pokarmy wysokoprzetworzone o niskiej twardości, a szkliwo jest ścierane wyłącznie przez kontakt między zębami dolnymi a górnymi. Dawniej, zwłaszcza u społeczności rolniczych żywiących się ziarnem w twardych łuskach, spożywano twarde pokarmy oraz pokarmy wymagające żucia. Metoda musi zostać zatem skalibrowana względem rodzaju żywności spożywanej przez daną społeczność. Metody ustalenia rodzaju spożywanej żywności są ograniczone, gdyż istnieje wiele sposobów przetwarzania tej samej żywności, np. ziarna można spożywać z łuską lub bez, prażone lub nie, w postaci mąki. Kalibracji metody można dokonać tylko na podstawie starcia zębów. Zęby trzonowe wyżynają się w sekwencji: 1. trzonowce, 2. trzonowce (6 lat później), 3. trzonowce (kolejne 6 lat później). Porównując różnicę stopnia starcia pierwszego i drugiego trzonowca można ustalić roczne tempo ścierania zębów, a wynik wykorzystać do kalibracji metody. Metoda jest najskuteczniejsza i najbardziej precyzyjna dla osobników między 15 a 40 rokiem życia, ale już po 40/45. roku życia, gdy zęby u społeczności preindustrialnych były całkowicie starte aż do korzenia, metoda jest bezskuteczna. Analizuje się głównie trzonowce. Porównuje się starcie szkliwa i odsłonięcie zębiny, która odsłania się najpierw w 4 punktach, potem łączy się przy wycieraniu całego szkliwa, a następnie ścierana jest zębina aż do korzenia. Metoda została skalibrowana dla mieszkańców Wysp Brytyjskich od neolitu do średniowiecza. W tym okresie szybkość ścierania się zębów była stała, nie zmieniała się. metoda radiologiczna prześwietlenie kości udowej lub ramieniowej w celu zbadania przekroju jamy szpikowej oraz sposób beleczkowania istoty gąbczastej. U osobników młodszych kora jest szersza niż u starszych. Wraz z wiekiem ekspanduje jama szpikowa, u osobników starszych dochodzi aż do nasad. U kobiet po okresie menopauzy szybko maleje stopień mineralizacji kości. Beleczki istoty gąbczastej są gęstsze, ich układ jest liniowy, a stopień mineralizacji większy u młodszych osób. U starszych istoty gąbczastej jest mniej i jest ona mniej uporządkowana. nasilenie zmian zwyrodnieniowych. Nowoczesne metody są oparte na statystyce Bayesowskiej. Wyróżnia się następujące kategorie stopni rozwoju człowieka: infans (0-7), infans II (7-14), juvenis (14-18/22) (do skostnienia chrząstkozrostu klinowo-potylicznego) oraz 3 klasy dorosłych: adultus (18/22-30/35), maturus (30/35-50/55), senilis (>50/55) 18

19 2.3 Rekonstrukcja wysokości ciała Wysokość ciała łatwo jest zrekonstruować, gdy obecne są wszystkie kości długie. Są różne wzory przeliczeniowe dla różnych populacji, gdyż różne populacje mają różną budowę ciała i różne proporcje np. tułowia do kończyn. Neandertalczycy mieli stosunkowo krótkie kończyny. Metody rekonstrukcji wzrostu muszą być kalibrowane dla populacji. Wysokość ciała ludzkiego jest zmienna w czasie. Najpierw następuje wzrost w wieku młodzieńczym. Potem następują zmiany degeneracyjne zanik krążków międzykręgowych (tzw. dysków), kompresyjne złamanie trzonu kręgów (zapadanie się trzonów kręgów jest częstsze u kobiet niż u mężczyzn). W wyniku tych zmian degeneracyjnych wysokość ciała może zmniejszyć się na starość o cm. Występuje też zmienność dobowa. W ciągu dnia wysokość ciała może zmniejszyć się o 2-3 cm pod wpływem kompresji elastycznych krążków międzykręgowych, jeśli osobnik nosi duże ciężary. Krążki przez noc ulegają ponownej dekompresji. Wysokość można określić z dokładnością 5-6 cm z prawdopodobieństwem 95%. Jeśli wszystkich kości długich nie ma wśród znalezisk wysokość można estymować na podstawie pomiaru nasad kości długich np. udowej, ramiennej i promieniowej. Dokładność estymacji jest wtedy mniejsza. 3 Paleoantropologia i filogeneza człowieka Gatunek to zbiór osobników, które mogą rozmnożyć się i mieć płodne potomstwo. Jest teoria zakładająca, że gatunki powstawały równolegle w liczbie wielu osobników, które powoli ewoluowały pod względem różnych cech. Inna teoria głosi, że nowy gatunek powstaje po oddzieleniu części populacji za pomocą bariery geograficznej. Po obu stronach tej bariery kształtują się dwa różne gatunki. Do rzędu naczelnych, nadrodziny człekokształtnych należą rodziny: gibbonowane rodzaje gibbony (Azja) orangutanowate rodzaje orangutan (z Azji), goryl, szympans (z Afryki) człowiekowate (hominidy) rodzaje człowiek, australopitek Człowiek jest najbliżej spokrewnionym z szympansem, niewiele dalej z gorylem. Szympans ma podobny behawior, strukturę społeczną i morfologię układ kości. Szympansy mają chwytne kończyny dolne i górne. Zęby są najtwardszym elementem szkieletu niekostnego. Dlatego służą one do rekonstrukcji wyglądu poszczególnych gatunków. Czaszki poszczególnych gatunków naczelnych są najbardziej wyróżniającymi je elementami szkieletu. Człowieka od zwierząt odróżnia największa proporcja wielkości mózgu do ciała oraz dwunożny chód. Człowiek jako jedyny ssak człowiek chodzi na dwóch nogach, choć jest to bardzo nieefektywny tryb życia. Człowiek ma w porównaniu z innymi naczelnymi wydłużoną kończynę dolną, skróconą kończynę górną, inne umocowanie kończyn górnych, zredukowaną objętością klatki piersiowej oraz zredukowaną trzewioczaszką względem mózgoczaszki. U człowieka zmienia się także układ kończyn dolnych oraz kości stopy. Paluch przestaje być przeciwstawny i chwytny. W procesie ewolucji przekazywane są pozytywne mutacje oraz mutacje negatywne, które nie mają swojego odzwierciedlenia w fenotypie. W ewolucji człowieka wyróżniamy 3 etapy: 19

20 istoty przedaustralopitekoidalne (do 3 mln lat temu), australopiteki (przedludzkie formy hominidów), etap ludzki. 3.1 Istoty przedaustralopitekoidalne Najstarszą małpą człekokształtną był Proconsul africanus. Żył ok. 22 mln lat temu. Człekokształtne pojawiły się w Afryce i szybko zróżnicowały się. W rodzaju Proconsul można wyróżnić liczne gatunki. Oziębienie klimatu w późnym miocenie spowodowało ograniczenie ich liczebności i zasięgu. Proconsul africanus był raczej owocożerny, nie posiadał ogona i miał duży przeciwstawny kciuk. Pierwsze człowiekowate pojawiły się ok. 7 5 mln lat temu. Datowanie ich pozostałości kostnych jest trudne. Sahelanthropus tchadensis nazwany imieniem Toumaï został znaleziony w Czadzie na stanowisku Toros-Menalla. Charakteryzuje się krótkimi kłami i niezbyt prognatyczną twarzą. Prognatyzm oznacza wysunięcie ku przodowi. Mniejszy prognatyzm oznacza, że kształt czaszki jest bardziej ludzki. Sahelanthropus tchadensis żył 6-7 mln lat temu. Orrorin tugenensis to wczesny hominid żyjący w Kenii, zwany człowiekiem milenijnym. Ardipithecus ramidus został znaleziony w Etiopii. Żył ok. 5,5 4,4 mln lat temu. Jest formą przedaustralopitekoidalną, ale już sąsiadującą już z australopitekami. Australopithecus anamensis został znaleziony w Kenii. Żył ok. 4,2 3,9 mln lat temu. Do czasów Homo erectus większość pozostałości kostnych pochodzi z badań powierzchniowych w Afryce. 3.2 Australopiteki Australopiteki żyły od 4 do 1,5 mln lat temu na wschodzie Afryki, wzdłuż wielkich rowów tektonicznych od RPA do Etiopii. Nieliczne wcześniejsze formy znaleziono na zachodzie Afryki. Przyczyną takiej dystrybucji może być szybsza fosylizacja w wilgotnych lasach równikowych na zachodzie Afryki. Nieliczne, podobne do australopiteków szczątki, znaleziono w Azji w Indiach. Pierwsze australopiteki znaleziono w RPA, m.in. fragmenty Dziecka z Taung. Regularne badania są prowadzone jedynie w RPA i Etiopii. Australopiteki można podzielić na masywne i gracylne. Masywność dotyczy przede wszystkim głowy, zaś wielkość ciała obu typów była zbliżona. Masywne australopiteki mają grzebień strzałkowy na czaszce do przyczepienia mięśni żwaczy. Ich twarz nazywana jest twarzą patelniową. Jednym z australopiteków jest Australopithecus anamensis. Starsze australopiteki mają mniej masywne czaszki, a nowsze bardziej masywne czaszki. Dymorfizm płciowy był bardzo silny. Australopiteki miały wiele cech przejściowych przeciwstawny paluch, większy mózg i postawa wyprostowana. Nie wytwarzały narzędzi. Kolejnym australopitekiem jest Australopithecus afarensis. Żył ok. 3,9 2,9 lat temu. W Laetoli w Tanzanii znaleziono odciski stóp tych australopiteków sprzed 3,6 mln lat temu na skałach wulkanicznych. Nie wykazują one wycisków kończyn górnych. Badania wykazały, że paluch był jednak odwiedziony. Znalezisko świadczy o tym, że australopiteki poruszały się w pozycji wyprostowanej. Znaleziono odciski 3 osobników, o zróżnicowanej wielkości, zatem odciski mogły być zostawione przez rodzinę z dzieckiem. Szkielet AL 288 z Hadar w Etiopii, nazwany Lucy, to jeden z najlepiej zachowanych australopiteków. Należy również do gatunku Australopithecus afarensis. Jego klatka piersiowa jest wyraźnie stożkowata. Świadczy to o zupełnie innym układzie kończyny górnej, pozwalającej 20