Parco Castel Pagano

Analisi biomolecolari dei campioni osteologici umani di Castel Pagano

[Prosegue da DATI ANTROPOLOGICI E PALEOPATOLOGICI]

Metodologie e risultati

Le analisi biochimiche e biomolecolari in archeologia sono venute prepotentemente alla ribalta dopo gli anni ’90, grazie alla risoluzione di una serie di problematiche iniziali quali la limitata economicità, la ristretta affidabilità (controllo dei processi diagenetici, standards internazionali, tests di controllo, perfezionamento dei metodi analitici, databases) e la necessità di disporre di non poco materiale da sottoporre ad indagini parzialmente distruttive. Ad oggi queste problematiche sembrano, seppur non del tutto, superate, permettendoci di utilizzare metodologie complesse per la valutazione delle bio-molecole ancora presenti su resti archeologici, che ci consentano di investigare campi e cercare risposte, fino a pochi anni fa inimmaginabili. Tra tutte le specie animali, l'uomo ha senza dubbio l'alimentazione più varia: ciò è dovuto alla nostra peculiare abilità di procacciare ed utilizzare efficacemente cibi provenienti da una vasta gamma di ambienti. La capacità, offertaci dallo sviluppo delle nuove tecnologie molecolari, di ottenere informazioni sulla dieta di esemplari archeologici costituisce un'unica ed innovativa fonte di informazione.

Negli ultimi dieci anni una metodica, in particolare, ha rivoluzionato gli studi di paleonutrizione: l'analisi degli isotopi stabili, applicata con successo a reperti sia umani che di altri animali. Gli isotopi sono atomi di uno stesso elemento (per esempio il Carbonio) che possono avere massa diversa (Carbonio con massa 12 = 12C; Carbonio con massa 13 = 13C). La parte radioattiva del Carbonio viene già da tempo utilizzata in archeologia per le datazioni (Carbonio 14 = 14C): infatti il 14C non è un isotopo stabile poiché decade ad intervalli regolari (half-life 5568 anni). Viceversa gli isotopi stabili non decadono con il tempo. Il tipo di valore che viene utilizzato nelle indagini di questo tipo è dato dal rapporto tra più isotopi di uno stesso elemento: ad esempio per il Carbonio si definisce il rapporto tra due isotopi in base ad uno standard internazionale (fornito dal PDB –Protein Data Bank) 12C/13C = δ13C, mentre per l’Azoto si utilizza il rapporto tra due isotopi in base ad un secondo standard internazionale (AIR –Ambient Inhalable Reservoir) 14N/15N = δ15N. Questi isotopi sono in tutti i tessuti corporei, nella loro matrice proteica; e nel collagene contenuto nelle ossa si preserva in modo migliore per studi di paleo nutrizione.

Il collagene, conservato nei tessuti antichi mineralizzati, viene sintetizzato principalmente a partire dalle proteine contenute negli alimenti. Pertanto, il rapporto degli isotopi stabili del carbonio (δ13C) e dell'azoto (δ15N), misurato nel collagene estratto da reperti ossei, riflette il rapporto presente nei cibi assunti da un individuo durante la vita, o più precisamente durante gli ultimi dieci anni prima della morte. Si stima, infatti, che questo sia il periodo necessario perché il collagene si fissi nelle ossa umane. I rapporti degli isotopi stabili del carbonio e dell'azoto variano considerevolmente a seconda dei cibi. Per esempio, i valori di δ13C possono discriminare popolazioni che si nutrono prevalentemente di alimenti di origine marina da quelle la cui dieta è soprattutto a base di carne (Chrisholm et al. 1982; Richards & Hedges 1999), così come i consumatori di piante C3 (come ad esempio cereali e legumi) da quelli di piante C4 (per esempio granoturco e miglio). Inoltre, i valori di δ15N possono dare un'indicazione del livello trofico del cibo consumato e pertanto di distinguere, nell'ecosistema terrestre, tra erbivori e carnivori e, nell'ecosistema marino, i livelli trofici più complessi. Le basi teoriche dei metodi per l'estrazione del collagene e per l'analisi degli isotopi attraverso la spettrometria di massa (IRMS) nel campo di ricerca della paleonutrizione sono ormai ben stabilite. Diversi studi hanno permesso di caratterizzare i principali mutamenti nel tipo di dieta legati alle più importanti fasi dell'evoluzione umana, come ad esempio l'introduzione delle coltivazioni a cereali in Europa (Tauber 1981; Richards et al. 2003) o a granoturco nelle Americhe (Katzenberg et al. 1995; Schwarcz & Schoeninger 1991). Lo studio degli isotopi stabili in popolazioni più recenti, come quelle di epoca storica (Richards et al. 1998; Prowse et al. 2004), può consentire di rispondere, oltre che alle domande di base sul tipo di sussistenza, anche a quesiti più dettagliati come, ad esempio, se la composizione della dieta fosse correlata al sesso, all'età o allo stato sociale degli individui. Nel presente studio sono stati analizzati due campioni provenienti dal sito archeologico di Castel Pagano: T.4 e T.8.

I resti scheletrici sono stati inviati nei laboratori dello Smithsonian Institute di Washington.

Nella tabella seguente sono illustrati i risultati:

  Come si può osservare, i valori ottenuti sono molto simili nei due campioni: il δ13C presenta un valore intorno a -17,5 per mille, mentre il δ15N 9-10 per mille. Di seguito viene mostrato il diagramma di dispersione che riporta i valori dei δ13C e δ15N tipicamente misurati per le diverse specie animali. Tale diagramma rappresenta la chiave di lettura utilizzata per interpretare le misure di rapporti isotopici effettuate sui reperti. Come si osserva nel diagramma, la dieta dei due individui di Castel Pagano era basata principalmente su un’alimentazione marina, con un moderato apporto anche di risorse terrestri.