Химия и генетика вместо лопаты и заступа: как работают современные археологи

Еще один интересный пример — анализ костей жителей Ярославля XIII века. Сотрудники Института археологии РАН провели изотопный анализ коллагена из костей более 300 человек и около 120 домашних животных. В исследовании определялось соотношение изотопов C12 и С13, а также N14 и N15. Скорость их накопления различна у растений и животных, и их соотношение позволяет установить, какой пищей в основном питались жители — растительной или животной. Исследование показало, что различие в диете между мужчинами и женщинами практически отсутствует, и жители города питались смешанной растительно-животной пищей с достаточным количеством белка. Для сравнения ученые провели анализ останков из курганного могильника того же времени, в котором хоронили сельских жителей (оказалось, что крестьяне питались в основном растительной пищей).

Этот вспомогательный метод археологии, пожалуй, самый изящный и удивительный из всех появившихся в XX веке. Он позволяет с точностью до года установить дату рубки найденного в раскопе бревна. Дело в том, что каждый год деревья, как известно, становятся толще на одно годовое кольцо. Его толщина зависит от климатических факторов — температуры, солнечной освещенности, количества осадков. В результате годы роста дерева оставляют в кольцах уникальную последовательность. Изучая бревна — от растущих ныне до самых древних найденных деревьев, можно составить единую шкалу: если сравнивать с ней найденные стволы (нижние венцы срубов домов, плахи мостовых), не составит проблемы установить год порубки того или иного дерева. А значит, и дату постройки дома или настила мостовой — с точностью до года!

Особенно важна дендрохронология в новгородских раскопках. Грунт там сохраняет всю органику, а значит, и дерево. Более того, новгородцы примерно каждые четверть века перестилали мостовые — старые «уходили в землю». Археологи при раскопках обнаруживают многоярусные конструкции. Каждый ярус мостовой датирует достаточно тонкий слой земли, а дату настила можно узнать по дендрохронологическим данным. Таким образом мы можем очень точно датировать почти любую находку, попавшую в новгородскую землю.

Аэрофотосъемка пришла на помощь археологам давно. Еще до Великой Отечественной с самолета была открыта целая цивилизация — археолог Сергей Толстов обнаружил в пустыне Каракалпакии (ныне территория Узбекистана) множество крепостей Древнего Хорезма, могущественной культуры, которая до тех пор была известна почти исключительно по письменным источникам. Находок было столько, что раскопки длились более полувека. Первая аэрофотосъемка знаменитого Стоунхенджа, позволившая увидеть новые детали памятника, была проведена еще в первых годах XX века с воздушного шара. Сейчас для поиска новых памятников археологии энтузиасты и профессионалы используют, в том числе и спутниковые снимки. Однако и старая добрая аэрофотосъемка никуда не делась. Недаром в топ-10 крупнейших открытий 2014 года в археологии вошли два, сделанных с самолета.

Первое — это тот же Стоунхендж. Исследование прилегающей к памятнику территории при помощи всех возможных методов дистанционного зондирования — от георадаров (это тоже уже рутинный метод поиска крупных объектов под землей) до лазерного авиационного сканирования — дало возможность обнаружить следы еще семнадцати археологических объектов рядом со Стоунхенджем. Судя по всему, известный на весь мир памятник — лишь малая часть обширного ритуального комплекса древних обитателей Британии.

Второе открытие было сделано всего в 100 км от Стамбула, где располагалась византийская Никея. Снимок поверхности озера Изник, сделанный с самолета, показал археологу Мустафе Сахину ясные контуры фундаментов базилики V века.

Более того, сейчас археологи начинают активно использовать беспилотники — в первую очередь для максимально точной и строго вертикальной фотофиксации раскопов.

Любые раскопки приносят много биологического материала — костей, древесины, пыльцы, прочих останков животных и растений. Изучение их позволяет узнать очень и очень много о том, как жили наши предки, чем они питались, что выращивали (и даже какие друг другу дарили цветы). Иногда удается сделать удивительные открытия. Так, при раскопках на городище в Великом Новгороде в 2003 году был найден череп обезьяны. Сперва археологи предположили, что это была ручная мартышка кого-то из офицеров испанской «Голубой дивизии», воевавшей в Новгороде на стороне немецко-фашистских войск и стоявшей неподалеку. Однако проведенный радиоуглеродный анализ показал, что этому черепу около тысячи лет. А значит, эта обезьянка развлекала не господ испанских офицеров меньше ста лет назад, а новгородского князя — в XI—XII веках!

Удешевление генетических методов исследования резко увеличило частоту их использования в археологии. Так, уже сейчас проводятся работы по полному секвенированию останков, с тем чтобы «поймать» фрагменты микроорганизмов, заражавших наших предков, — и точно установить, чем наши предки болели. К генетике относится и еще одно из топ-10 открытий в археологии за 2014 год. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме и Института эволюционной антропологии Макса Планка придумали оригинальный способ изучать эпигенетику (способы работы генов) неандертальцев. Оказалось, к примеру, что ряд генов, отвечающих за форму тела и идентичных у нас и неандертальцев, работали совсем иначе: они обладают высокой экспрессией у современного человека и слабо экспрессировались (то есть почти не работали) у неандертальцев. Именно благодаря этому у неандертальцев были толстые руки, более широкие коленные и локтевые суставы, а также более короткие ноги и руки, чем у нас.

Изучение митохондриальной ДНК, передающейся только по материнской линии, тоже часто помогает узнать много нового. Так, в топ-10 археологических открытий 2014 года была включена работа по изучению мтДНК останков девушки возрастом 13 000 лет, найденных на полуострове Юкатан. Эта работа подтвердила, что останки принадлежат древнейшему на американском континенте человеку.

Подводная археология — это отдельная тема, не очень стыкующаяся с образом археолога с лопатой. Однако даже в этой области есть совсем необычные исследования. Самое известное из них в нашей стране — работы на Великом мосту в Великом Новгороде. Дело в том, что Новгород издревле располагался на обоих берегах Волхова, который не замерзает. И с самого основания города в нем существовал постоянный мост, на котором кипела жизнь — торговали, ловили рыбу, казнили, дрались «стенка на стенку». В результате на дне сформировался настоящий культурный слой. И только раз в году, когда сходит лед с Ильменя, а вода остается еще более-менее прозрачной, археологи-водолазы ведут там самые настоящие раскопки — только вместо лопаты они пользуются струей воды и помпой. При этом археолог-водолаз работает практически лежа и должен проявлять чудеса ловкости. Попробуйте толстой водолазной перчаткой захватить тонкий рыболовный крючок или монетку-чешуйку — новгородское пуло!

Используют водолазы и локационное оборудование — чаще всего сонары. К примеру, те же опоры древнего Великого моста сначала были обнаружены локационным методом, а потом уже к ним спустился водолаз. При помощи сонаров было сделано и одно из десяти крупнейших открытий в археологии 2014 года — найден корабль «Эребус» из экспедиции адмирала Франклина, который в середине XIX века отправился искать северо-западный проход из Тихого океана в Атлантический и пропал. Между прочим, для мировой науки это открытие посчитали настолько важным, что официальное объявление о нем сделал канадский премьер-министр.

Журнал Американского археологического института Archaeology ежегодно составляет списки десяти самых важных открытий в археологии (в американском ее понимании).

Любитель ходить с металлоискателем по Девонширу обнаружил клад, состоящий из 22 000 (!) древнеримских монет. Даты чеканки находок находятся в интервале от 260 до 340 годов нашей эры. По словам ученых, эта денежная масса либо частное накопление, либо зарплата римских легионеров, либо денежная транзакция — системы электронных платежей Римская империя, к сожалению, не знала.

В непальском поселении Лумбини, где, по преданию, был рожден Будда, обнаружены следы буддийского храма VI века до н.э. Это древнейший буддийский храм, известный науке. Возможно, даже прижизненный.

Сразу три открытия из десятки связаны с водой и подводными исследованиями. В данном случае аэрофотосъемка озера Изник в 100 км от Стамбула дала возможность увидеть на его дне фундаменты византийской базилики.

В 2014 году наконец-то удалось обнаружить флагманский корабль «Эребус» адмирала Франклина, который в 1845 году попытался найти северо-западный проход из Атлантики в Тихий океан, однако его суда вмерзли в лед, а экипажи погибли от голода и холода. Находку удалось сделать при помощи сонаров.

На самом деле это открытие было сделано еще в 2007 году и тоже методами подводной археологии, когда в подводной системе пещер Хойо-Негро на полуострове Юкатан нашли почти неповрежденный скелет 15−16-летней девочки-подростка — она получила имя Найя. Тем не менее в 2014 году опубликовали данные разнообразных исследований останков. По костному материалу определили возраст — 12−13 тысяч лет, а изучение митохондриальной ДНК показало: Найя — предок современных американских индейцев.

Еще одно событие в десятке важнейших наглядно показывает разницу между тем, что вкладывают в слово «археология» в разных странах. В Европе это открытие относится к области антропологии и генетики. Группа немецких и израильских ученых нашла способ изучения эпигенетики неандертальцев и выяснила, какие гены в их геноме экспрессировались не так, как у нас, из-за чего суставы у неандертальцев были толще, а руки и ноги — короче.

В древнем Амфиполисе (около 100 км от Салоник) археолог Димитрис Лазаридис четыре десятилетия назад обратил внимание на холм. Если в мультике «дыра — это нора, а нора — это Кролик», то у археологов всхолмление — это руины или погребение. Однако только в 2014 году удалось расчистить вход в огромнейшую древнегреческую гробницу. Судя по всему, самую большую из известных: работы продолжаются.

Современному человеку легендарный король Дании и Норвегии известен разве что по названной в честь него технологии беспроводной передачи данных Bluetooth. Однако в 2014 году недалеко от Копенгагена археологи обнаружили остатки некоего сооружения, которое предварительно определили как крепость, выстроенную в X веке этим викингом.

Исследование окрестностей Стоунхенджа всеми возможными методами современной археологии — от лазерного сканирования до георадаров — выявило вокруг одного из самых знаменитых памятников истории еще 17 археологических комплексов на площади в 5000 квадратных миль. Так что Стоунхендж — всего лишь часть огромного ритуального сооружения.

Нет, это открытие совсем не связано с древним Египтом. И вообще, ничего нового тут не раскопали. Просто археолог Стивен Бакли из Йоркского университета проанализировал состав льняных погребальных обертываний Бадарийской неолитической культуры южного Египта (ок. 4500 года до н. э). Согласно работе Бакли, уже тогда еще не древние египтяне пропитывали погребальные ткани составом, очень похожим на тот, что использовался при мумификации в классическом Древнем Египте — даже в мумиях фараонов.

Еще по теме:

Как археологи отыскали в Южной Африке «затерянный мир»

Как археологи обнаружили знаменитую древнеегипетскую «шапочку»