Vývoj výživy člověka V Mezolit – doba bronzová doc. Mgr. Sandra Sázelová, Ph.D. Ústav antropologie PřF MU sazelova@sci.muni.cz Tomáš Janoušek Ústav antropologie PřF MU 326922@mail.muni.cz Změny klimatu •Konec pleistocénu –Poslední glaciál •Holocén –Už pouze Homo sapiens –Posledních 10 000 let –Probíhající interglaciál –Teplé a vlhké klima –Šíření lesa a lesní fauny –Vznik velkých jezer na S Evropy – –Paleolit (2 500 000 – 12 000 BC) –Mezolit (12 000 – 7 500 BC) –Neolit (7 500 – 5 500 BC) –Eneolit (5 500 – 2 000 BC) –Doba bronzová (2 000 – 750 BC) Datace se liší pro různé území •podle místa vniku a šíření technologií Mezolit 10 000 - 5 500 BC •Nízká populační hustota –Cca 10 mil. lidí •Nízká míra reprodukce •V Evropě nejhustší osídlení v severní části střední Evropy •Členění na malé teritoriální skupiny Zvelebil M, Rowley-Conwy P (1984) Transition to farming in northern Europe: A hunter-gatherer perpective. Norw Arch Rev 17: 104–128. Nízká populační hustota oproti dnešku, nicméně neustále balancující na hranici úživnosti prostředí – další populační růst umožní právě zemědělství Mezolit 10 000 - 5 500 BC •Lov, sběr, rybaření •Pasti, čluny, luk, využívání psů •Cca 3-5 hodin denně k získávání potravy •ryby, ptáci, škeble, menší lesní zvěř a lesní plody, ořechy, semena •Zvýšený podíl rostlinné stravy •v Evropě nenacházíme planě rostoucí předchůdce domestikovaných plodin –Zemědělství přišlo s novou populací http://en.natmus.dk Způsob obživy a zdravotní důsledky •Typický lovecko-sběračský způsob obživy: –vyváženější a pestřejší, bohatší na proteiny –S nižším kalorickým příjmem (nelze říct jednoznačně) •Odhad pro paleolitické lovce-sběrače 2900 kcal/d •Dnešní Američani: muži 2,511 kcal/d, ženy 1,674 kcal/d (IOM, 2002) –S menším podílem tuku (v závislosti na zeměpisné šířce) –S vyšším podílem vlákniny –S vyšším zastoupením stopových prvků •Zdravotní problémy: –Paraziti, zoonózy (infekce přecházející ze zvířat) –Abraze zubů, záněty dásní – ale málo kazů –Degenerativní procesy spojené s věkem bývají ojedinělé –Úrazy spojené s lovem •Eaton, S. B. (2007): Preagricultural Diets and Evolutionary Health Promotion. In: Ungar, ed., Evolution of the Human Diet: The Known, the Unknown, and the Unknowable. New York: Oxford University Press, 384-394. •Institute of Medicine (2002): Dietary Reference Intakes. Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. National Academy Press Mezolit 10 000 - 5 500 BC •Usedlejší způsob života –Trvaleji obývaná teritoria s menší potřebou/možností migrovat •U ohnišť pečící a kotlíkové jamky na vaření •ke konci mezolitu se objevuje i keramika –kontakt s neolitickou kulturou • • http://www.afm-oerlinghausen.de Rekonstrukce mezolitického obydlí, Detmond (Německo) Rostlinná potrava Kubiak-Martens (1999) The plant food component of the diet at the late Mesolithic (Ertebolle) settlement at Tybrind Vig, Denmark. Vegetation History and Archaeobotany, 8, 117-127. Mezolit 10 000 - 5 500 BC •První rozsáhlá pohřebiště •Zvýšená teritorialita - meziskupinová agresivita –„Nájezdy“ na sousedy snižují jejich kompetiční schopnost •Větší bezpečí a více zdrojů pro vlastní skupinu •„rekrutování“ žen? Zvyšování reprodukční schopnosti vlastní skupiny • Lokalita: Strøby Egede (Dánsko) Kelly, C. R. (2005): The evolution of lethal intergroup violence. PNAS, 102(43). http://en.natmus.dk V archeologickém záznamu traumata, projektily v kostech: Lokalita: Bøgebakken (Dánsko) Neolit •Přední Východ –9 000 BC •obiloviny •Čína –7 000 BC •Obiloviny, proso •A další oblasti –Indie •obiloviny –Jihovýchodní Asie •rýže –Amerika •Kukuřice, brambory –Egypt •Obiloviny, fíky –Nová Guinea •Jamy (smldinec) • •Morava –5 700 – 3 500 BC •Odhad hustoty obyvatelstva (Morava) •neolit 1 os./km2, •současnost 131 os/km2 • Neolit Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems, Vol. 2, San Diego: Elsevier; 2014 Neolit •Pěstování kulturních plodin a chov domácích zvířat. •Usedlý způsob života a budování pevných domů. •Demografický růst v neolitu jen zviditelňuje již existující technologické znalosti –Keramika, textil, broušení kamene,… Neolit •Nadprodukce má zásadní vliv na hierarchii společnosti –Diferenciace „povolání“ - pracovní specializace –více prostoru pro technologický vývoj –Rodová společnost •V komplexnějších společnostech se začíná projevovat majetková nerovnost –Obchodní cesty a kontakty mezi populacemi •Nové druhy potravy, šíření technologií – – Zemědělství •Kombinuje kulturní, přírodní a technologické možnosti produkce potraviny •Zaměřením se na pár vybraných druhů se ztrácí prostor k zužitkování divoce rostoucích rostlin –Příjem potravy prakticky neustále doplňován nedomestikovanými plodinami (značně variabilní) •V případě neúrody může být závislost na domestikovaných plodinách fatální Společnost a sídliště •Studny •Ohrazení •Dlouhé domy • •Vyšší míra reprodukce –Menší potřeba brát s sebou děti při hledání potravy a migracích –Děti se brzy zapojují do práce • Vybavení domácnosti Spasic, Živanovic (2015): Foodways architecture: Storing, processing and dining structures at the Late Neolithic Vinča culture site at Stubline. Documenta Praehistorica, 42(219) D:\Presentace\Příprava-doplňky\2010_05_12\IMG_0007.jpg https://per-storemyr.net Zemědělství •Technologie obrábění půdy •Mezopotámie –období sucha a záplavy: zavlažování •Střední Evropa zalesněná –kácení a vypalování lesa • •Orba – zahrocené kůly, dřevěné, parohové kopáče, motyky (valoun či zv. lopatka) –V Indii, v Iraku, na Arabském polostrově donedávna orbu vykonávali lidé –Později tažná zvířata •Péče o půdu, pletí •Sklízení – srpy s kamenným ostřím •Pracovní doba výrazně roste Zemědělství z hlediska výživy •Snížení variability potravy •Zemědělské plodiny dominují jídelníčku •planě rostoucí druhy důležité které mohou poskytovat důležité stopové prvky • • • Eaton, S. B. (2007): Preagricultural Diets and Evolutionary Health Promotion. In: Ungar, ed., Evolution of the Human Diet: The Known, the Unknown, and the Unknowable. New York: Oxford University Press, 384-394. •50%–70% kalorií v zemědělských společnostech představují pouze škroby •větší výkyvy dostupnosti potravy •snižuje se výška postavy •zvýšená mortalita dětí –Odpovídá zvýšené fertilitě –Potrava a patogeny mohou hrát roli •snížená délka života protein deficiency, seen for example in maize, rice, and wheat agriculture, which can lead to growth retardation, as can low zinc levels with wheat consumption Zemědělství z hlediska výživy •zvýšený výskyt infekčních onemocnění, anémie • •častější osteomalacie, porotická hyperostóza a další poruchy kostí • •častější výskyt zubního kazu a defektů skloviny Roberts, C.A. (2015). What did agriculture do for us? The bioarchaeology of health and diet. In The Cambridge World History. Volume 2: A world with agriculture, 12,000 BCE-500 CE. Barker, G. & Goucher, C. Cambridge University Press. 93-123. Porotická hyperostóza Zubní kazy Hypoplazie zubní skloviny •Dental caries (destruction of the tooth structure) results from an oral environment that is acidic, caused by fermentation of carbohydrates, especially sugars, by bacteria in plaque. •Vitamin C is necessary to absorb iron, so iron deficiency often occurs along with scurvy (vitamin C deficiency), and cereals contain no C, creating the potential for C deficiency. •Cribra orbitalia může mít spoustu důvodů k vzniku – obecně anémie, způsobená velkým množstvím fyziologických změn: infekce, paraziti (tělo si uchovává železo, aby snížilo živiny pro patogeny), hemolytická/genetická anémie Rekonstrukce stravy neolitických populací na Moravě •Neolitická populace LnK a VK –závislá na rostlinách typu C3 (pšenice) –Děti více závislé na stravě z lesního sběru •Neolitická populace MMK –rozdíly ve věku a pohlaví –Děti více dusíku – ryby. Smrčka, V. a kol. 2008: Rekonstrukce stravy a migrace populace z neolitických sídlišť na Moravě – na modelu Těšetic-Kyjovic. Ve službách archeologie 2/08, 219-230. Zemědělství a usedlý způsob života •vyšší hustota obyvatel –Větší riziko šíření infekčních nemocí •Kumulace odpadu –kontaminace pitné vody •Astma, záněty dýchacích cest –práce v prašném prostředí •Pracovní zátěž –Degenerativní změny • • • Roberts, C.A. (2015). What did agriculture do for us? The bioarchaeology of health and diet. In The Cambridge World History. Volume 2: A world with agriculture, 12,000 BCE-500 CE. Barker, G. & Goucher, C. Cambridge University Press. 93-123. Žebro s nárustem kostní tkáně Pottova choroba – forma tuberkulózy clay-shoveller’s fracture (vpravo) Srovnání se zdravým obratlem (vlevo) Domestikace •Proces modifikace tělesné stavby, fyziologických pochodů a chování vybraných biologických druhů rostlin a živočichů vlivem prostředí v blízkosti lidí nebo selektivním krížením •Účel: –Efektivní produkce potravy –Produkce technologických surovin –Využití zvířat k práci –Pro zábavu a okrasu –Pro naplňovaní potřeby společnosti a emocionální vazby http://www.afm-oerlinghausen.de Domestikace •Vlastnosti domestikovatelných druhů –učenlivost –efektivní mateřská péče –vysoká fertilita –dlouhověkost –efektivní konverze krmiva na žádaný výstup (tažná sila, maso, mléko) • •Podmínky: –Flexibilní dieta –Optimální přírustek –Povaha –Možnost umělé modifikace soc. hierarchie –Schopnost rozmnožovaní v chovu •Domestikovaná jen nepatrná část všech živočišných druhů Domestikace •Domestikované druhy zvířat: –Vlk (15/18 000 – 33 000 BC) –Koza/ ovce; prase (11 – 8 000 BC); JV Asie, Přední Východ –Tur (8 000 BC); Indie, Blízky Východ, S Afrika –kočka (7 500 BC); Egypt, Cyprus, Přední Východ; u nás doba římska –Kur (6 000 BC); India, JV Asie u nás doba římská –Kůň (4 000 BC); Eurasijská step –Sob, husa (3 000 BC); polární oblasti; Egypt Fermentace •„levná“ technologie k zpracování a delšímu uchování potravy –Mohlo k ní docházet náhodě při uskladnění potravin • •Přeměna sacharidů za účasti mikroorganismů • •Snižuje dobu potřebnou k vaření, denaturuje toxiny • •produkty –alkohol, chléb, ocet, sýry, jogurty, nakládané ryby a zelenina, … •Nejstarší evidence o využití kvašení pochází ze Šalamounových ostrovů (26 700 BC) •Fermentace mléka v Mezopotámii, Egyptě a Indii (cca 8 000 BC) Archaeology of Food. An Encyclopedia, edited by Karen Bescherer Metheny & Mary C. Beaudry, Lanham-Boulder-New York-London: Rowman & Littlefield, 2015. Vyobrazení sklizně vína a jeho zpracování v hrobce Nakht (Théby) Potravní adaptace Laktázová perzistence (LP) •Schopnost pít mléko během celého života • •Enzym laktáza –Štěpí laktózu na galaktózu a glukózu –Laktáza je produkována buňkami epitelu tenkého střeva a pro savce je nezbytná jen v období závislosti na mateřském mléce. Po odstavení její produkce klesá – •Pije-li dospělý člověk mléko –Primární laktázová intolerance –(do 2dcl/d bez problémů) – •Dalším zpracováním mléka se laktáza ztrácí –Jogurty, kysané mléčné výrobky (méně laktózy) –tvrdé sýry, máslo (prakticky bez laktózy) Priehodová (2016): Laktázová perzistence a pití mléka. Živa, 5, 238-240 Gerbault, P., Liebert, A., Itan, Y, Powell, A., Currat, M., Burger, J., Swallow, D. M., Thomas, M. G., 2011: Evolution of lactase persistence: an example of human niche construction. Phil. Trans. R. Soc. B (2011) 366, 863–877. •Pro pastevce z aridních oblastí –Tekutina a energie • • • •Pro obyvatele severu •Málo slunečního záření, nedostatek vitaminu D •Riziko narušení metabolismu fosforu a vápníku – křivice, osteomalácie –Zdroj vápníku a částečně vit. D Potravní adaptace Laktázová perzistence (LP) Priehodová (2016): Laktázová perzistence a pití mléka. Živa, 5, 238-240 Gerbault, P., Liebert, A., Itan, Y, Powell, A., Currat, M., Burger, J., Swallow, D. M., Thomas, M. G., 2011: Evolution of lactase persistence: an example of human niche construction. Phil. Trans. R. Soc. B (2011) 366, 863–877. Rozšíření fenotypu LP – kde se pije mléko Rozšíření alely 13910*T zodpovědné za LP Variabilní tolerance k laktóze i za nepřítomnosti enzymu laktázy, závisí na složení střevní mikroflóry Eneolit 5 500 – 2 000 BC (na Moravě 4 000 – 2 000 BC) Dovršení „neolitické revoluce“ •Používání kovů •Orební zemědělství •Používání vozu • •Opožďování vývoje v Evropě oproti orientu • Ilustrace: Libor Balák Potravní rekonstrukce (Čechy a Morava) •Pšeničná monokultura, proso (z Číny), hrách, čočka • •Izotopy stroncia (90Sr) –v kostech ukazuje na rostlinou stravovací závislost. •Izotopy zinku (Zn) –Vyšší zastoupení na proteiny bohaté stravy – •Nízký podíl selenu (75Se) v potravě –největší obsah je v mořských rybách, vnitřnostech zvířat (játra a ledviny), hovězím a vepřovém mase, česneku, cibuli –V půdě se selen nachází ve vyšší míře u pobřeží • •U dětí zvýšení draslíku, železa a mědi –přísun proteinů z krve domácích zvířat • •SMRČKA, V., a další. 2011. Rekonstrukce složení stravy prostřednictvím poměru stabilních izotopů uhlíku a dusíku a obsahu stopových prvků v kostní tkáni lidí z pohřebiště Hoštice I za Hanou •SMRČKA, V., et al. 2011. Selenium in Skeletal Remains. International Journal of Osteoarchaeology. 2011 Potravní rekonstrukce (vybrané lokality Sibiře - Kazachstánu) •Neolit –Rybolov, lov zvěře • •Eneolit –Domestikace skotu • •Doba bronzová –Maso z ovce, kozy, skotu –méně ryb, mléko, proso, Chenopodium album (merlík bílý) –Uzší spektrum potravy •Matuzeviciute (2016): Climatic or dietary change? Stable isotope analysis of Neolithic–Bronze Age populations from the Upper Ob and Tobol River basins tmavě neolit/eneolit, světle doba bronzová Ötzi •Zachovalá mumie muže, 40-53 let, 160 cm, datace: 3350-3100 BC •Nalezen na ledovci v Ötztalských Alpách –na rakousko-italské hranici • •abraze zubů, ve vlasech menší koncentrace Pb, více Arsenu, mědi –pobýval v oblastech těžby mědi •Na oděvu částečky obilovin –Triticum monococcum (pšenice jednozrnka) –Hordeum vulgare (ječmen setý) • •zranění: –šipka v plicích, tetování (léčebný charakter), omrzliny • Dickson, J. et al. The omnivorous Tyrolean Iceman: colon contents (meat, cereals, pollen, moss, whipworm) and stable isotope analysis. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 355, 1843 - 1849 Ötzi •izotopy uhlíku (13C) –vysoké zastoupení obilovin •Obsah střev –Svalová vlákna, chlupy, fragment kosti kozorožce –Vajíčka parazita Trichuris trichiura (Tenkohlavec lidský) –Pily (nepřímo/v medu/květy) –Uhlíky/spálené částice •pečení –Minerální částice •znečištěná mouka • Dickson, J. et al. The omnivorous Tyrolean Iceman: colon contents (meat, cereals, pollen, moss, whipworm) and stable isotope analysis. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 355, 1843 - 1849 Doba bronzová (2 000 BC – 750) •Vyšší stupeň organizace výroby a směny. •Diferenciace společnosti. •Zvýšení agrese – nové zbraně (meč). • Ilustrace: Libor Balák Doba bronzová (2 000 BC – 750) Perforované desky sloužící jako plotna •Champion (2014): Food, Technology and Culture in the Late Bronze Age of Southern Britain: Perforated Clay Plates of the Lower Thames Valley •Steel, L. ( 2015): Kitchenalia in Bronze Age Cyprus Kuchyňská keramika Bronzový kotlík Archeologické potravní rekonstrukce •příklady •Střední Evropa (Německo: Telgte) –Zbytky přepálených zrn: ječmen, pšenice obecná, jednozrnka, dvouzrnka, špalda a proso •Středomoří –Organické zbytky po rostlinných olejích, včelím vosku, víně, pryskyřicích •Eurasijská step – pastevecké společnosti –Keramika obsahuje zbytky tuků po mléčných produktech •Čína (lokalita Shilinggang) –Rýže, proso –značné množství divokých rostliny (palmová mouka, žaludy, podzemní orgány rostlin,…) • •Steele, Stern (2017): Red Lustrous Wheelmade ware: Analysis of organic residues in Late Bronze Age trade and storage vessels from the eastern Mediterranean •Zhang et al. (2017): Diet reconstructed from an analysis of plant microfossils in human dental calculus from the Bronze Age site of Shilinggang, southwestern China •http://www.afm-oerlinghausen.de Analýza zubního kamene a ústních bakterií •Streptococcus mutans – způsobuje zubní kazy •Porphyromonas gingivalis - způsobuje periodontitidu a další záněty ústní dutiny • •Bakterie způsobující zubní kámen převážně od neolitu •Bakterie •V moderní společnosti menší diverzita ústní mikrobioty –Méně neškodlivých/prospěšných bakterií (Ruminococcaceae) –S periodontitidou jsou spojovány systemické choroby, cukrovka, kardiovaskulární onemocnění • Adler et al. (2013): Sequencing ancient calcified dental plaque shows changes in oral microbiota with dietary shifts of the Neolithic and Industrial revolutions. Nature Video •Loren Cordain - Origins and Evolution of the Western Diet: Health Implications for the 21st Century. •https://www.youtube.com/watch?v=5dw1MuD9EP4 • • Literatura •Malina, Jaroslav a kol. Antropologický slovník. dostupné z: http://is.muni.cz/do/1431/UAntrBiol/el/antropos/slovnik.html. • •Archaeology of Food. An Encyclopedia, edited by Karen Bescherer Metheny & Mary C. Beaudry, Lanham-Boulder-New York-London: Rowman & Littlefield, 2015. •Barker, G. & Goucher (2015): The Cambridge World History. Volume 2: A world with agriculture, 12,000 BCE-500 CE. C. Cambridge University Press • •Ungar (2007): Evolution of the Human Diet: The Known, the Unknown, and the Unknowable. New York: Oxford University Press • •Luca, Perry, Di Rienzo (2010): Evolutionary Adaptations to Dietary Changes. Annu Rev Nutr. 30: 291–314 Loren Cordain: od 22:50