Тысячи лет назад жители современной Флориды и Карибского бассейна лакомились морскими черепахами, оставив после себя кости, которые рассказывают истории о древних диетах и прошлом океана.
Международная группа ученых использовала передовые технологии для анализа белков из этих костей, чтобы определить, какие виды черепах люди ловили рыбу в океане тысячелетия назад. Это может помочь современным усилиям по сохранению, помогая установить исторические исходные данные для популяций черепах, многие из которых в настоящее время находятся под угрозой исчезновения, и выявить долгосрочные тенденции антропогенного воздействия.
Техника, известная как дактилоскопия коллагена, позволяет ученым визуализировать различные химические признаки коллагена, основного структурного белка кости, которые часто зависят от вида. Это обеспечивает дополнительную альтернативу сравнению физических характеристик образцов и анализу древней ДНК, двум методам, которые могут оказаться безуспешными для идентификации видов во фрагментированных археологических костях, найденных в тропиках..
Применив дактилоскопию коллагена к более чем 100 образцам черепах из археологических раскопок возрастом до 2500 лет, исследователи обнаружили, что 63% содержащих коллаген костей принадлежали зеленым черепахам Chelonia mydas, с меньшим количеством биссов. черепахи, Eretmochelys imbricata, и черепахи Ридли, виды Lepidochelys. Некоторые экземпляры, ранее идентифицированные как морские черепахи из-за особенностей их скелета, на самом деле были костями щелкающих черепах, черепах и черепах.
«Это первый случай, когда кто-либо получил информацию на уровне видов, используя белки, сохранившиеся в археологических костях морских черепах», - сказала Вирджиния Харви, ведущий автор исследования и докторант в области морской биологии и зооархеологии в Манчестерском университете..«Наш метод позволил нам разблокировать древние данные, которые иначе были бы потеряны во времени, чтобы увидеть, какие виды черепах люди нацеливались тысячи лет назад в регионах Карибского бассейна и Флориды».
Во всем мире морские черепахи использовались на протяжении тысячелетий для получения мяса, яиц, панцирей и других продуктов. Сегодня они сталкиваются с угрозами утраты и нарушения среды обитания, браконьерства, загрязнения, изменения климата и рыболовства. Осталось всего семь видов морских черепах, шесть из которых классифицируются как уязвимые, находящиеся под угрозой исчезновения или находящиеся в критическом состоянии. По словам Харви, историческая перспектива того, как популяции черепах менялись с течением времени, является важнейшим компонентом их сохранения.
Одной из первоначальных целей исследовательской группы было определить, сохранился ли какой-либо коллаген в останках древней черепашьей кости. При анализе 130 археологических образцов черепах команда смогла обнаружить коллаген в 88%.
«Мы были очень впечатлены уровнем сохранности белка в костях черепах, некоторым из которых, как полагают, до 2500 лет», - сказала соавтор исследования Мишель Лефевр, помощник куратора Южной Флориды. археологии и этнографии во Флоридском музее естественной истории.«Тот факт, что мы смогли использовать белковые сигнатуры для идентификации видов, чтобы лучше понять эти археологические памятники, был очень захватывающим».
Команда обнаружила необычную химическую сигнатуру в небольшом количестве образцов костей, которая может свидетельствовать о том, что они принадлежат к другому виду, чем те, которые сегодня обитают в океанах. Но когда исследователи попытались проанализировать их древнюю ДНК, они обнаружили, что материал слишком деградировал.
«Хотя секвенирование ДНК часто может дать более точную информацию о видовой принадлежности, эта молекула очень хрупкая и не всегда хорошо выживает в древних образцах из жаркого и влажного климата», - сказала соавтор исследования Константина Дросу, древний Специалист по ДНК в Манчестерском университете.
Напротив, белки присутствуют в гораздо более высоких концентрациях и, следовательно, имеют больше шансов выжить в археологических записях, сказал Дросу.
«Белки - это очень прочные молекулы», - добавил Харви.«Отсутствие сохранившейся ДНК в этих образцах означает, что мы не смогли проверить, представляют ли они новый вид морских черепах или нет, но это показывает нам, что наша работа здесь далека от завершения. до сих пор учусь у черепах, оставшихся на этих сайтах и за их пределами."
Использование коллагеновых отпечатков пальцев для исправления ошибочной идентификации, основанной на физических характеристиках, стало «хорошим дополнительным результатом исследования», - сказал Майкл Бакли, старший автор исследования и старший научный сотрудник Манчестерского университета.
Сьюзан де Франс, соавтор исследования и профессор кафедры антропологии Университета Флориды, говорит, что молодых морских черепах часто неправильно идентифицируют, потому что они маленькие и могут не иметь характеристик, используемых для различения костей взрослых морских черепах.
«Это первый раз, когда мы смогли так подробно изучить предпочтительный выбор продуктов питания посетителей сайта», - сказала она.«На побережье Мексиканского залива во Флориде они поймали много молодых черепах. Положительная идентификация этих образцов на уровне вида была бы невозможна без этой технологии снятия коллагеновых отпечатков пальцев».
В том же месте исследователи обнаружили останки зеленых черепах как в кучах мусора, так и в курганах, но образцы черепах Ридли были найдены только в курганах, что позволяет предположить, что они могли быть зарезервированы для пиршественных ритуалов, сказал ЛеФевр.
«Мы знали, что эти древние люди ели морских черепах, но теперь мы можем начать выяснять, каких черепах они ели в определенное время», - сказала она. «Это ничем не отличается от сегодняшнего дня - мы связываем определенные продукты с определенными событиями.
Исследователи также стремятся продолжать применять коллагеновые отпечатки пальцев к другим археологическим музейным образцам, многие из которых еще не идентифицированы на уровне вида.
Харви надеется, что это исследование вдохновит на дальнейшие исследования морских черепах и других уязвимых и находящихся под угрозой исчезновения животных.
"Теперь, когда этот метод доступен, мы надеемся, что биологи, археологи и защитники природы во всем мире продолжат эту важную работу."
Каспер Тофтгаард из Копенгагенского университета и Эндрю Китченер из Национального музея Шотландии в Эдинбурге также выступили соавторами исследования.