Shell-middens zijn archeologische kenmerken die voornamelijk bestaan ​​uit de overblijfselen van zeedieren die gedurende honderden of duizenden jaren in de buurt van nederzettingen zijn weggegooid. Ze zijn het puin van menselijke activiteit. In Brazilië, ze staan ​​bekend onder het Tupi-woord sambaqui.

De sambaquis zijn achtergelaten door mensen die tussen 8, 000 en 1, 000 jaar geleden in kustgebieden van de Atlantische bossen, traditioneel beschouwd als perifeer ten opzichte van Zuid-Amerika's eerste voedselproductiecentra in de Andes en de Amazone.

Een nieuwe studie, echter, levert sterk bewijs dat sambaqui-samenlevingen geen gewone jager-verzamelaars waren. Analyse van hun middens laat zien dat ze eetbare planten kweekten of op zijn minst beheerden en een rijk dieet hadden met een aanzienlijk aandeel koolhydraten. Fapesp—São Paulo Research Foundation- FAPESP heeft de studie ondersteund.

De bevindingen van het onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in Royal Society Open Science . Het werd uitgevoerd door onderzoekers uit Brazilië en het Verenigd Koninkrijk met behulp van gegevens die zijn verzameld bij de sambaquis Morro do Ouro en Rio Comprido in Babitonga Bay in de buurt van Joinville, Santa Catarina-staat.

"De significante consumptie van koolhydraatrijk voedsel, zoals blijkt uit deze twee sambaqui's, suggereert dat de gemeenschappen een gemengde bestaanseconomie hadden die visserij en het verzamelen van zeevruchten combineerde met een of andere vorm van plantenteelt, " zei Luis Nicanor Pezo-Lanfranco, een bioarcheoloog aan het Bioscience Institute van de Universiteit van São Paulo (IB-USP), eerste auteur van het artikel en een FAPESP-begunstigde.

Pezo-Lanfranco voerde het onderzoek uit in het laboratorium voor biologische antropologie van IB-USP, onder leiding van professor Sabine Eggers, in samenwerking met archeologen van de Universiteit van York (VK) en het Sambaqui Museum van Joinville.

Volgens de traditionele archeologische kijk op de prehistorie in Zuid-Amerika, de jager-verzamelaars die de schelpenkuilen verlieten, onderhouden zich voornamelijk door het foerageren van mariene hulpbronnen. Dit idee begon in de jaren tachtig te worden betwist toen er bewijs werd gevonden dat de sambaqui-samenlevingen een veel meer gediversifieerde economie hadden.

De hoge frequentie van sambaquis aan de zuidkust van wat nu Brazilië is en het grote volume van sommige van deze schelpen, die ook honderden menselijke graven bevatten, worden beschouwd als bewijs van een hoge bevolkingsdichtheid, monumentale architectuur, en sociale complexiteit tijdens het Midden tot Laat Holoceen.

Tandcariës op de tanden van begraven skeletten, geïnterpreteerd als bewijs van een koolhydraatrijk dieet, behoren tot de redenen om te concluderen dat deze gemeenschappen een meer gediversifieerde economie en voeding hadden dan eerder werd aangenomen.

Bovendien, archeologische opgravingen hebben overblijfselen van planten geïdentificeerd die kunnen wijzen op beginnende teelt van voedselgewassen, inclusief knollen (yam en zoete aardappel), maïs, palmbomen, zuurzakken en zoetzakken (Annonaceae).

De nieuwe studie was gebaseerd op orale pathologie en stabiele isotopenanalyses die rechtstreeks op de skeletten werden uitgevoerd. Uit de analyses bleek een onverwacht hoog verbruik van plantaardige hulpbronnen, d.w.z., koolhydraten, door de Morro do Ouro sambaqui mensen aan de noordkust van Santa Catarina in het Midden Holoceen (8, 000-4, 000 jaar geleden).

De noordkust van Santa Catarina heeft het grootste aantal sambaquis van Brazilië. Honderden schelpenheuvels zijn verspreid over de Babitonga-baai.

"We analyseerden de mondgezondheid en stabiele isotopen van menselijke resten begraven in de Morro do Ouro en Rio Comprido sambaquis om de voedingsgewoonten van deze gemeenschappen tijdens het Midden- en Laat-Holoceen te onderzoeken, ' zei Pezo Lanfranco.

Vondsten gedaan in Morro do Ouro hebben aanzienlijk bijgedragen aan de discussie over bevolkingsdichtheid, gezondheid en ziekte, en culturele en voedingsvariabiliteit in kustgemeenschappen in de Atlantische Wouden tijdens het Midden-Holoceen.

Archeologische opgravingen die daar in de jaren tachtig werden uitgevoerd, brachten grote hoeveelheden overblijfselen van land- en zeedieren aan het licht, artefacten, binnenlandse structuren, en menselijke begrafenissen.

De dierlijke resten waren afkomstig van verschillende soorten weekdieren (mosselen, mosselen, oesters), vis (mul, kraker, zeebaars, kogelvis, meervallen) en landzoogdieren (laaglandpaca, witlippekari). Er zijn ook gepolijste stenen werktuigen en verkoolde kokosresten gevonden.

Volgens Pezo Lanfranco, 116 graven werden opgegraven door verschillende archeologische expedities tussen 1960 en 1984. Koolstofdatering van botcollageen voor deze studie toonde aan dat de site bezet was tussen 4, 800 en 4, 100 jaar geleden. Een analyse van minuscule tandsteensporen van de site, uitgevoerd in 2010 door Verônica Wesolowski, een onderzoeker aan het Museum voor Archeologie en Volkenkunde van de Universiteit van São Paulo (MAE-USP), had al zetmeelkorrels geïdentificeerd die verenigbaar zijn met zoete aardappel, jam, en kokos.

In het nabijgelegen Rio Comprido, archeologen vonden in de jaren zeventig gepolijste stenen messen en bijlen, evenals 67 graven. De site werd in twee fasen bezet:Rio Comprido 1 (RC1) tussen 5, 600 en 4, 300 jaar geleden (Midden-Holoceen) en Rio Comprido 2 (RC2) tussen 4, 000 en 3, 400 jaar geleden (Laat Holoceen).

De morfologische analyse die voor het onderzoek werd uitgevoerd, omvatte de bepaling van geslacht en leeftijd, evenals orale pathologieën bij 70 personen, 42 van Morro do Ouro (MO) en 28 van Rio Comprido (16 RC1 en 12 RC2). Stabiele koolstof- en stikstofisotopen van 36 individuen werden geanalyseerd, 20 van MO en 16 van RC (negen RC1 en zeven RC2).

Met behulp van 11 mondgezondheidsmarkers, in totaal 1, 826 longblaasjes en 1, Van deze 70 personen werden 345 tanden onderzocht. De meeste geanalyseerde skeletten bleken mannelijk te zijn en gemiddeld 20-49 jaar oud op het moment van overlijden.

"De frequentie van tandcariës varieerde van 7,6 procent tot 13,2 procent van de monsters. Dit was meer dan verwacht voor groepen jager-verzamelaars-vissers en meer compatibel met het patroon dat werd gevonden voor de eerste boeren van het Laat-Holoceen in andere regio's, zoals de Andes, ' zei Pezo Lanfranco.

Analyse van tanden van laat-Holoceen jager-verzamelaars gevonden in Patagonië, bijvoorbeeld, toonde cariësfrequenties variërend van 3,3 procent tot 5,19 procent, terwijl monsters van recentere sedentaire populaties in Patagonië een frequentie van 10,17 procent vertoonden.

De soorten cariës varieerden aanzienlijk tussen de twee sambaqui-sites, maar statistisch significante verschillen werden alleen waargenomen bij cervicale (extraocclusale) laesies.

De frequentie van occlusale cariës was over het algemeen hoog in alle groepen, variërend van 53,7 procent (MO) tot 70 procent (RCI) van de geanalyseerde individuen. De hoogste frequentie van glazuurcariës werd geregistreerd voor RC1, terwijl MO de hoogste frequentie van extraocclusale cariës had.

Carieuze laesies zijn in verband gebracht met diëten die rijk zijn aan fermenteerbare koolhydraten en suiker. De frequentie van extraocclusale cariës en holtes op gladde tandoppervlakken neemt toe wanneer diëten rijk zijn aan cariogene voedingsmiddelen.

"Het is waarschijnlijk, daarom, dat de mensen van Morro do Ouro een meer cariogeen en verfijnd dieet hadden dan de mensen van Rio Comprido 2, heel goed mogelijk omdat ze hun eten kookten, bijvoorbeeld, ' zei Pezo Lanfranco.

Verwerkte koolhydraten

Voedingsschattingen op basis van stabiele isotopen van tanden en botten toonden aan dat de belangrijkste eiwitbron vis was, variërend van een dieptepunt van 33 procent bij mensen van MO tot 87 procent -90 procent in RC2.

Planten waren verantwoordelijk voor het grootste aandeel van de calorie-inname in MO (48 procent), gevolgd door vissen (44 procent) en gejaagde landzoogdieren (8 procent).

Botcollageengegevens van RC1 toonden aan dat vis de belangrijkste bron van calorieën is (48 procent), gevolgd door planten (44 procent) en landzoogdieren (7 procent).

Pezo-Lanfranco vond vergelijkbare verhoudingen voor RC2:vis (48 procent), planten (42 procent) en landzoogdieren (10 procent). Alle percentages zijn gemiddelden, met individuele waarden die aanzienlijk variëren.

De belangrijkste eiwitbron was vis voor individuen uit MO (58 procent-84 procent), RC1 (66 procent-85 procent) en RC2 (74 procent-83 procent). Deze niveaus zijn iets hoger dan de waarden gevonden voor prehistorische en hedendaagse jager-verzamelaars.

"Het hoge aandeel chronische of statische cariës bij individuen van RC1 suggereert een minder cariogeen dieet dan bij individuen van RC2 en MO. Dit kan worden geassocieerd met het fosfaat en calcium dat aanwezig is in diëten van mariene oorsprong, zoals je zou verwachten van vissersgemeenschappen, ' zei Pezo Lanfranco.

"Anderzijds, de hogere frequentie van diepe en extraocclusale cariës in RC2, en vooral in MO, wijst op wijdverbreide consumptie van cariogene en verwerkte koolhydraten uit geroosterde of gekookte planten. Het bewijs van RC en MO suggereert het bestaan ​​van een soort plantenteelt, zij het beginnend."

Cervicale cariës, het meest voorkomende type extraocclusale cariës bij personen uit MO (29 procent), worden geassocieerd met de frequente consumptie van sucrose en vast fermenteerbaar zetmeel, hoge niveaus van speeksellactobacillen, and the deposition of cervical calculus with gingival recession (receding gums).

"Cervical caries frequencies of around 16 percent have been reported for Pleistocene hunter-gatherers in northern Africa and interpreted as the first signs of the systematic harvesting and storing of high-carbohydrate wild plant food, " Pezo-Lanfranco said.

In Andean agriculturalists, cervical caries are attributed to the consumption of fermented beverages made from cassava, maïs, and other starchy foods. Previous studies have shown that sucrose, starch with sucrose, fructose and dextrose in descending order stimulate the production of smooth-surface and cervical caries, while high amounts of maltose and starch tend to lead more to cervical caries.

"So the MO diet was probably richer in cariogenic carbohydrate than the RC diet, and comparable to the diets of some agricultural peoples in antiquity, " Pezo-Lanfranco said.

The dental wear index in MO and RC was lower than for several sambaqui communities studied elsewhere. The RC2 diet seems to have been more abrasive than the MO diet. Stone vessels and grindstones found at MO may have been used to make flour. Microscope analysis of these implements is pending.

"This study puts the Neotropics on the map of the world's food production centers in antiquity. The Atlantic Forest coast has mostly been peripheral to this narrative despite its unique biodiversity and the archeological records of dense human occupation since the Middle Holocene. The new study challenges this traditional view, " Pezo-Lanfranco said. "We assembled strongly convincing evidence for high-carbohydrate dietary habits among hunter-gatherers in the Joinville region some 4, 500 jaar geleden. Confirmation that they had cultivar production systems and how far they had progressed with domestication of the plant species concerned awaits further research."