La bioarqueología ( osteoarqueología , osteología o paleo-osteología [1] ) en Europa describe el estudio de restos biológicos de sitios arqueológicos. En los Estados Unidos es el estudio científico de restos humanos de sitios arqueológicos.
El término fue acuñado por el arqueólogo británico Grahame Clark , quien, en 1972, lo definió como el estudio de los huesos animales y humanos de los sitios arqueológicos. Jane Buikstra ideó la definición actual en Estados Unidos en 1977. Los restos humanos pueden informar sobre la salud, el estilo de vida, la dieta, la mortalidad y el físico del pasado. [2] Aunque Clark lo utilizó para describir solo los restos humanos y los restos animales, cada vez más arqueólogos incluyen los restos botánicos. [3]
La bioarqueología nació en gran medida de las prácticas de la Nueva Arqueología , que se desarrolló en los Estados Unidos en la década de 1970 como una reacción a un enfoque principalmente histórico-cultural para comprender el pasado. Los defensores de la Nueva Arqueología abogan por probar hipótesis sobre la interacción entre la cultura y la biología, o un enfoque biocultural. Algunos arqueólogos abogan por un enfoque más holístico que incorpore la teoría crítica . [4]
La paleodemografía estudia las características demográficas de las poblaciones pasadas. [5] Los bioarqueólogos utilizan la paleodemografía para crear tablas de vida , un tipo de análisis de cohorte , para comprender las características demográficas (como el riesgo de muerte o la proporción de sexos ) de una cohorte de edad determinada dentro de una población. A menudo es necesario estimar la edad y el sexo de los individuos en función de características morfológicas específicas del esqueleto.
La estimación de la edad intenta determinar la edad esquelética/biológica al morir. La suposición principal es que la edad esquelética de un individuo está estrechamente asociada con su edad cronológica. La estimación de la edad puede basarse en patrones de crecimiento y desarrollo o cambios degenerativos en el esqueleto. [6] Se han desarrollado diversos métodos de series esqueléticas para evaluar este tipo de cambios. Por ejemplo, en los niños, la edad se estima típicamente evaluando el desarrollo dental, la osificación y fusión de elementos esqueléticos específicos o la longitud de los huesos largos. [7] En los niños, la erupción de diferentes dientes de las encías en serie es la forma más confiable de determinar la edad de un niño. Sin embargo, los dientes completamente desarrollados son menos indicativos. [8] En los adultos, los cambios degenerativos en la sínfisis púbica , la superficie auricular del íleon , el extremo esternal de la cuarta costilla y la atrición dental se utilizan comúnmente para estimar la edad esquelética. [9] [10] [11]
Hasta los 30 años, los huesos humanos siguen creciendo. Los distintos huesos se fusionan en diferentes puntos de crecimiento. [12] Este desarrollo puede variar de un individuo a otro. El desgaste de los huesos complica aún más las estimaciones de la edad. A menudo, las estimaciones se limitan a "joven" (20 a 35 años), "mediana" (35 a 50 años) o "vieja" (50 años o más). [8]
Los bioarqueólogos utilizan las diferencias en la anatomía esquelética masculina y femenina para determinar el sexo biológico de los esqueletos humanos. Los humanos son sexualmente dimórficos , aunque es posible que haya superposición en la forma corporal y las características sexuales. No a todos los esqueletos se les puede asignar un sexo, y algunos pueden identificarse erróneamente. Los machos biológicos y las hembras biológicas difieren más en el cráneo y la pelvis; los bioarqueólogos se centran en estas partes del cuerpo, aunque se pueden utilizar otras partes del cuerpo. La pelvis femenina es generalmente más ancha que la masculina, y el ángulo entre las dos ramas púbicas inferiores (el ángulo subpúbico) es más amplio y tiene más forma de U, mientras que el ángulo subpúbico del hombre tiene más forma de V y menos de 90 grados. [13] [14]
En general, el esqueleto masculino es más robusto que el femenino debido a la mayor masa muscular masculina. Los esqueletos masculinos generalmente tienen crestas superciliares , crestas nucales y apófisis mastoides más pronunciadas . El tamaño y la robustez del esqueleto están influenciados por la nutrición y los niveles de actividad. Las características pélvicas y craneales se consideran indicadores más confiables del sexo biológico. Determinar el sexo de los esqueletos de personas jóvenes que no han completado la pubertad es más difícil y problemático, porque el cuerpo no se ha desarrollado completamente. [13]
La determinación del sexo de los esqueletos por medio de la bioarqueología no es infalible. Los errores de registro y la reorganización de los restos humanos pueden contribuir a esa identificación errónea.
Las pruebas directas de métodos bioarqueológicos para determinar el sexo de los esqueletos mediante la comparación de los nombres asignados por género en las placas de los ataúdes de la cripta de Christ Church, Spitalfields, Londres, con los restos asociados, lograron una tasa de éxito del 98 por ciento. [15]
Los patrones de trabajo diferenciados por género pueden dejar marcas en los huesos y ser identificables en el registro arqueológico. Un estudio encontró dedos gordos de los pies extremadamente artríticos, un colapso de la última vértebra dorsal y brazos y piernas musculosos entre los esqueletos femeninos de Abu Hureyra , lo que se interpretó como un indicador de patrones de trabajo diferenciados por género. [16] Estos cambios esqueléticos podrían haber sido el resultado de que las mujeres pasaran largos períodos arrodilladas mientras molían grano con los dedos de los pies curvados hacia adelante. La investigación del género a partir de restos mortuorios es de creciente interés para los arqueólogos. [17]
La hipoplasia del esmalte se refiere a surcos o fosas transversales que se forman en la superficie del esmalte de los dientes cuando el proceso normal de crecimiento dentario se detiene, dejando un déficit. Las hipoplasias del esmalte generalmente se forman debido a una enfermedad y/o una mala nutrición. [13] Los surcos lineales se conocen comúnmente como hipoplasias lineales del esmalte (LEH); las LEH pueden variar en tamaño desde microscópicas hasta visibles a simple vista. Al examinar el espaciamiento de los surcos periquimáticos (líneas de crecimiento horizontales), se puede estimar la duración del factor estresante, [18] aunque Mays argumentó que el ancho de la hipoplasia solo tiene una relación indirecta con la duración del factor estresante.
Los estudios de hipoplasia del esmalte dental se utilizan para estudiar la salud infantil. A diferencia del hueso, los dientes no se remodelan, por lo que el esmalte intacto puede proporcionar un indicador más confiable de eventos de salud pasados. Las hipoplasias dentales proporcionan un indicador del estado de salud durante el tiempo en la infancia cuando se está formando el esmalte de la corona del diente. No todas las capas de esmalte son visibles en la superficie del diente porque las capas de esmalte que se forman temprano en el desarrollo de la corona están enterradas por capas posteriores. Las hipoplasias en esta parte del diente no se muestran en la superficie del diente. Debido a este esmalte enterrado, los dientes registran los factores estresantes que se forman unos meses después del inicio del evento. La proporción del tiempo de formación de la corona del esmalte representado por este esmalte enterrado varía desde hasta el 50 por ciento en los molares hasta el 15-20 por ciento en los dientes anteriores. [13] Las hipoplasias de superficie registran los factores estresantes que ocurren entre uno y siete años, o hasta 13 años si se incluye el tercer molar. [19]
Durante mucho tiempo se ha supuesto que la anemia ferropénica tiene efectos marcados en los huesos planos del cráneo de los bebés y los niños pequeños. A medida que el cuerpo intenta compensar los bajos niveles de hierro aumentando la producción de glóbulos rojos en los jóvenes, se desarrollan lesiones similares a tamices en las bóvedas craneales (denominadas hiperostosis porótica ) y/o las órbitas (denominadas cribra orbitalia). Este hueso es esponjoso y blando. [4]
Sin embargo, es poco probable que la anemia por deficiencia de hierro sea una causa de hiperostosis porótica o cribra orbitalia. [20] Es más probable que sean el resultado de la actividad vascular en estas áreas y es poco probable que sean patológicas. El desarrollo de cribra orbitalia e hiperostosis porótica también podría atribuirse a otras causas además de una deficiencia de hierro en la dieta, como la pérdida de nutrientes por parásitos intestinales. Sin embargo, las deficiencias dietéticas son la causa más probable. [21]
La incidencia de anemia puede ser resultado de desigualdades dentro de la sociedad y/o indicativa de diferentes patrones de trabajo y actividades entre diferentes grupos dentro de la sociedad. Un estudio de la deficiencia de hierro entre los primeros nómadas mongoles mostró que, aunque las tasas generales de cribra orbitalia disminuyeron del 28,7 por ciento (27,8 por ciento de la población total femenina, 28,4 por ciento de la población total masculina, 75 por ciento de la población total juvenil) durante las Edades del Bronce y del Hierro , al 15,5 por ciento durante el período Hunnu (2209-1907 BP), la tasa de mujeres con cribra orbitalia se mantuvo aproximadamente igual, mientras que la incidencia entre hombres y niños disminuyó (29,4 por ciento de la población total femenina, 5,3 por ciento de la población total masculina y 25 por ciento de la población juvenil tenían cribra orbitalia). Este estudio planteó la hipótesis de que los adultos pueden tener tasas más bajas de cribra orbitalia que los jóvenes porque las lesiones se curan con la edad o conducen a la muerte. Las tasas más altas de cribia orbitalia entre las hembras pueden indicar un peor estado de salud o una mayor supervivencia de las hembras jóvenes con cribia orbitalia hasta la edad adulta. [22]
Las líneas de Harris se forman antes de la edad adulta, cuando el crecimiento óseo se detiene o se ralentiza temporalmente debido a algún tipo de estrés (normalmente una enfermedad o desnutrición). [23] Durante este tiempo, la mineralización ósea continúa, pero el crecimiento no, o lo hace en niveles reducidos. Si se supera el factor estresante, el crecimiento óseo se reanuda, lo que da como resultado una línea de mayor densidad mineral visible en una radiografía . [21] Si no se elimina el factor estresante, no se forma ninguna línea. [24]
En particular, las deficiencias de proteínas y vitaminas , que conducen a un retraso en el crecimiento longitudinal del hueso , pueden dar lugar a la formación de líneas de Harris. [25] Durante el proceso de crecimiento óseo endocondral , el cese de la actividad osteoblástica da lugar a la deposición de una fina capa de hueso debajo de la capa de cartílago , formando potencialmente líneas de Harris. [26] [27] La recuperación posterior, necesaria para la restauración de la actividad osteoblástica , también está implicada en la formación de líneas de Harris. [28] Cuando las células de cartílago maduras se reactivan, el crecimiento óseo se reanuda, engrosando el estrato óseo. Por lo tanto, la recuperación completa de los períodos de enfermedad crónica o desnutrición se manifiesta como líneas transversales en las radiografías. Las líneas tienden a ser más gruesas con desnutrición prolongada y grave. La formación de líneas de Harris normalmente alcanza su punto máximo en los huesos largos alrededor de los 2-3 años después del nacimiento y se vuelve rara después de los 5 años hasta la edad adulta. Las líneas de Harris se producen con mayor frecuencia en los niños que en las niñas. [29]
La hormona del estrés, el cortisol, se deposita en el cabello a medida que éste crece. Esto se ha utilizado con éxito para detectar niveles fluctuantes de estrés en la etapa posterior de la vida de las momias. [30]
El análisis de los efectos que las actividades tienen sobre el esqueleto permite al arqueólogo examinar quién realizaba qué tipo de trabajo y cómo se estructuraban las actividades dentro de la sociedad. El trabajo en el hogar puede estar dividido según el género y la edad, o basarse en otras estructuras sociales. Los restos humanos pueden permitir a los arqueólogos descubrir estos patrones.
Los huesos vivos están sujetos a la ley de Wolff , que establece que los huesos se ven afectados y remodelados físicamente por la actividad física o la inactividad. [31] Los aumentos en el estrés mecánico tienden a producir huesos más gruesos y fuertes. Las interrupciones en la homeostasis causadas por deficiencia nutricional o enfermedad [32] o inactividad/desuso/discapacidad profunda pueden conducir a la pérdida ósea. [33] Si bien la adquisición de la locomoción bípeda y la masa corporal parecen determinar el tamaño y la forma de los huesos de los niños, [34] [35] [36] la actividad durante el período de crecimiento adolescente parece ejercer una mayor influencia en el tamaño y la forma de los huesos adultos que el ejercicio más tarde en la vida. [37]
Se ha pensado que los sitios de unión muscular ( entesis ) se ven afectados de la misma manera, causando cambios entésicos. [38] [39] Estos cambios se utilizaron ampliamente para estudiar patrones de actividad, [40] pero la investigación ha demostrado que los procesos asociados con el envejecimiento tienen un mayor impacto que el estrés ocupacional. [41] [42] [43] [44] [45] [46] También se ha demostrado que los cambios geométricos en la estructura ósea (descritos anteriormente) y los cambios entésicos difieren en su causa subyacente, y estos últimos se ven poco afectados por la ocupación. [47] [48] Los cambios en las articulaciones, incluida la osteoartritis , se han utilizado para inferir ocupaciones, pero en general también son manifestaciones del proceso de envejecimiento. [40]
Los marcadores de estrés ocupacional, que incluyen cambios morfológicos en el esqueleto y la dentición, así como cambios en las articulaciones en lugares específicos, se han utilizado ampliamente para inferir actividades específicas (en lugar de generales). [49] Estos marcadores a menudo se basan en casos individuales descritos en la literatura clínica de finales del siglo XIX. [50] Se ha descubierto que uno de estos marcadores es un indicador fiable del estilo de vida: la exostosis auditiva externa, también llamada oreja de surfista , que es una pequeña protuberancia ósea en el canal auditivo que se produce en quienes trabajan cerca del agua fría. [51] [52]
Un ejemplo de cómo se han utilizado estos cambios para estudiar las actividades es el cementerio africano de Nueva York, que proporciona evidencia de las brutales condiciones de trabajo en las que trabajaban los esclavos; [53] la osteoartritis de las vértebras era común incluso entre los jóvenes. El patrón de osteoartritis combinado con la edad temprana de aparición proporciona evidencia de un trabajo de parto que resultó en tensión mecánica en el cuello. Un esqueleto masculino muestra lesiones por estrés en el 37 por ciento de 33 inserciones de músculos o ligamentos, lo que demuestra que experimentó un estrés musculoesquelético significativo. En general, los enterrados muestran signos de estrés musculoesquelético significativo y cargas de trabajo pesadas, aunque la carga de trabajo y las actividades variaban según el individuo. Algunos muestran altos niveles de estrés, mientras que otros no. Esto indica la variedad de tipos de trabajo (por ejemplo, doméstico frente a transporte de cargas pesadas).
Las fracturas de los huesos durante o después de la excavación parecen relativamente recientes, con superficies rotas de apariencia blanca y sin meteorización. Es difícil distinguir entre fracturas en el momento de la muerte y fracturas óseas post-deposicionales , ya que ambos tipos de fracturas muestran signos de meteorización. A menos que existan evidencias de curación ósea u otros factores, los investigadores pueden optar por considerar todas las fracturas meteorizadas como post-deposicionales. [13]
La evidencia de fracturas perimortales (o fracturas infligidas a un cadáver fresco) se puede distinguir en heridas de cuchillas de metal no curadas en los huesos. Los huesos vivos o recién muertos son algo resistentes, por lo que las heridas de cuchillas de metal en el hueso generan un corte lineal con bordes relativamente limpios en lugar de roturas irregulares. [13] Los arqueólogos han intentado usar las marcas de arañazos paralelos microscópicos en los huesos cortados para estimar la trayectoria de la cuchilla que causó la lesión. [54]
Las caries dentales son causadas por la destrucción localizada del esmalte dental, como resultado de los ácidos producidos por las bacterias que se alimentan de los carbohidratos y los fermentan en la boca. [55] La agricultura está fuertemente asociada con una mayor tasa de caries que la búsqueda de alimentos, debido a los mayores niveles asociados de carbohidratos producidos por la agricultura. [24] Por ejemplo, los bioarqueólogos han utilizado caries en esqueletos para correlacionar una dieta de arroz con enfermedades. [56] Las mujeres pueden ser más vulnerables a las caries en comparación con los hombres debido a un menor flujo de saliva, la correlación positiva del estrógeno con mayores tasas de caries y debido a los cambios fisiológicos asociados al embarazo, como la supresión del sistema inmunológico y una posible disminución concomitante de la actividad antimicrobiana en la cavidad oral. [57]
La biogeoquímica de isótopos estables utiliza variaciones en las firmas isotópicas y las relaciona con procesos biogeoquímicos. La ciencia se basa en el fraccionamiento preferencial de isótopos más ligeros o más pesados, lo que da como resultado firmas isotópicas enriquecidas y empobrecidas en comparación con un valor estándar. Los elementos esenciales para la vida, como el carbono, el nitrógeno, el oxígeno y el azufre, son los principales sistemas de isótopos estables utilizados para interrogar los descubrimientos arqueológicos. Las firmas isotópicas de múltiples sistemas se utilizan típicamente en tándem para crear una comprensión integral del material analizado. Estos sistemas se utilizan más comúnmente para rastrear el origen geográfico de los restos arqueológicos e investigar las dietas, la movilidad y las prácticas culturales de los humanos antiguos. [58] [59]
El análisis de isótopos estables del carbono en el colágeno óseo humano permite a los bioarqueólogos llevar a cabo una reconstrucción dietética y hacer inferencias nutricionales . Estas firmas químicas reflejan patrones dietéticos a largo plazo, en lugar de una única comida o banquete . Las proporciones de isótopos en los alimentos, especialmente los alimentos vegetales, se reflejan de manera directa y predecible en la química ósea, [60] lo que permite a los investigadores reconstruir parcialmente la dieta reciente utilizando isótopos estables como trazadores. [61] [62] El análisis de isótopos estables monitorea la proporción de carbono 13 a carbono 12 ( 13 C / 12 C ), que se expresa como partes por mil utilizando la notación delta ( δ 13 C ). [63] La proporción de 13 C y 12 C está agotada (más negativa) o enriquecida (más positiva) en relación con un estándar . [64] 12 C y 13 C se presentan en una proporción de aproximadamente 98,9 a 1,1. [64]
La proporción de isótopos de carbono en los seres humanos varía según los tipos de plantas digeridas con diferentes vías de fotosíntesis . Las tres vías de fotosíntesis son la fijación de carbono C3 , la fijación de carbono C4 y el metabolismo ácido de las crasuláceas . Las plantas C4 son principalmente gramíneas de regiones tropicales y subtropicales, y están adaptadas a niveles más altos de radiación que las plantas C3. El maíz , el mijo [66] y la caña de azúcar son algunos cultivos C4 bien conocidos, mientras que los árboles y arbustos utilizan la vía C3. [67] La fijación de carbono C4 es más eficiente cuando las temperaturas son altas y las concentraciones atmosféricas de CO 2 son bajas. [68] Las plantas C3 son más comunes y numerosas que las plantas C4, ya que la fijación de carbono C3 es más eficiente en un rango más amplio de temperaturas y concentraciones atmosféricas de CO 2. [67]
Las diferentes vías de fotosíntesis utilizadas por las plantas C3 y C4 hacen que discriminen de manera diferente hacia el 13 C, lo que lleva a rangos claramente diferentes de δ 13 C. Las plantas C4 varían entre -9 y -16‰, y las plantas C3 varían entre -22 y -34‰. [61] La firma isotópica del colágeno de consumo está cerca del δ 13 C de las plantas dietéticas, mientras que la apatita , un componente mineral de los huesos y los dientes, tiene una diferencia de ~14‰ con respecto a las plantas dietéticas debido al fraccionamiento asociado con la formación de minerales. [68] Los isótopos de carbono estables se han utilizado como trazadores de plantas C4 en paleodietas. Por ejemplo, el aumento rápido y dramático de 13 C en el colágeno humano después de la adopción de la agricultura del maíz en América del Norte documenta la transición de una dieta C3 a una C4 (plantas nativas al maíz) hacia el 1300 d. C. [69] [70]
Los esqueletos excavados en el cementerio de Coburn Street (1750 a 1827 d. C.) en Ciudad del Cabo , Sudáfrica, se analizaron utilizando datos de isótopos estables para determinar historias geográficas e historias de vida. [71] Se asumió que las personas enterradas en este cementerio eran esclavos y miembros de la clase baja basándose en la naturaleza informal del cementerio; el análisis de estrés biomecánico [72] y el análisis de isótopos estables, combinados con otros datos arqueológicos, parecen respaldar esta suposición.
Basándose en los niveles de isótopos estables, un estudio informó que ocho individuos del Cementerio de Cobern Street consumieron una dieta basada en plantas C4 (tropicales) en la infancia, y luego consumieron más plantas C3, que eran más comunes allí más adelante en sus vidas. Seis de estos individuos tenían modificaciones dentales similares a las realizadas por pueblos que habitaban zonas tropicales que se sabe que eran el objetivo de los esclavistas que traían individuos esclavizados de otras partes de África a la colonia. Con base en esta evidencia, se argumentó que estos individuos representan a personas esclavizadas de áreas de África donde se consumían plantas C4 y que fueron traídas al Cabo como trabajadores. Estos individuos no fueron asignados a una etnia específica, pero los pueblos Makua , Yao y Marav realizan modificaciones dentales similares. Cuatro individuos fueron enterrados sin ajuar funerario , de acuerdo con la tradición musulmana, frente a Signal Hill , que es un punto de importancia para los musulmanes locales. Sus firmas isotópicas indican que crecieron en un ambiente templado consumiendo principalmente plantas C3, pero algo de C4. El estudio argumentó que estos individuos eran del área del Océano Índico . También sugirió que estos individuos eran musulmanes . Argumentó que el análisis isotópico estable de los entierros, combinado con datos históricos y arqueológicos, era una forma eficaz de investigar las migraciones forzadas por el comercio de esclavos africanos , así como el surgimiento de la clase baja y la clase trabajadora en el Viejo Mundo. [71]
El sistema de isótopos estables de nitrógeno se basa en el enriquecimiento/agotamiento relativo de 15 N en comparación con 14 N en δ15N . Los análisis de isótopos estables de carbono y nitrógeno son complementarios en los estudios de paleodieta. Los isótopos de nitrógeno en el colágeno óseo se derivan en última instancia de la proteína dietética, mientras que el carbono puede ser aportado por proteínas, carbohidratos o grasas. [73] Los valores de δ 13 C ayudan a distinguir entre proteínas dietéticas y fuentes vegetales, mientras que los aumentos sistemáticos en los valores de δ 15 N a medida que se asciende en el nivel trófico ayudan a determinar la posición de las fuentes de proteínas en la red alimentaria. [59] [74] [75] 15 N aumenta un 3-4% con cada paso trófico ascendente. [76] [77] Se ha sugerido que la diferencia relativa entre los valores de δ 15 N humanos y los valores de proteína animal se escala con la proporción de esa proteína animal en la dieta, [78] aunque esta interpretación ha sido cuestionada debido a puntos de vista contradictorios sobre el impacto de la ingesta de nitrógeno a través del consumo de proteínas y la pérdida de nitrógeno a través de la liberación de desechos en el enriquecimiento de 15 N en el cuerpo. [75]
También se consideran las variaciones en los valores de nitrógeno dentro del mismo nivel trófico. [79] Las variaciones de nitrógeno en las plantas, por ejemplo, pueden ser causadas por la dependencia específica de la planta del gas nitrógeno que hace que la planta refleje los valores atmosféricos. [79] Se pueden lograr valores de δ 15 N enriquecidos o más altos en plantas que crecieron en suelo fertilizado con desechos animales. [79] Los isótopos de nitrógeno se han utilizado para estimar las contribuciones relativas de las legumbres frente a las no legumbres, así como los recursos terrestres frente a los marinos. [76] [61] [80] Mientras que otras plantas tienen valores de δ 15 N que varían de 2 a 6‰, [76] las legumbres tienen proporciones 14 N/ 15 N más bajas (cercanas a 0‰, es decir, N 2 atmosférico ) porque pueden fijar el nitrógeno molecular, en lugar de tener que depender de los nitratos y nitritos del suelo . [73] [79] Por lo tanto, una posible explicación de los valores más bajos de δ 15 N en los restos humanos es un mayor consumo de legumbres o animales que las comen. Los valores de 15 N aumentan con el consumo de carne y disminuyen con el consumo de legumbres. La relación 14 N/ 15 N podría utilizarse para medir la contribución de la carne y las legumbres a la dieta.
El sistema de isótopos estables de oxígeno se basa en la relación 18 O/ 16 O ( δ 18 O ) en un material dado, que se enriquece/agota en relación con un estándar. El campo normalmente se normaliza tanto con el agua oceánica media estándar de Viena ( VSMOW ) como con la precipitación antártica ligera estándar (SLAP). [81] Este sistema es famoso por su uso en estudios paleoclimáticos, pero también es una fuente destacada de información en bioarqueología.
Las variaciones en los valores de δ 18 O en los restos esqueléticos están directamente relacionadas con la composición isotópica del agua corporal del consumidor. La composición isotópica del agua corporal de los mamíferos está controlada principalmente por el agua consumida. [81] Los valores de δ 18 O de las fuentes de agua potable varían debido a fraccionamientos de masa relacionados con los mecanismos del ciclo global del agua. [82] El vapor de agua evaporado está más enriquecido en 16 O (isotópicamente más ligero; valor delta más negativo) en comparación con el agua restante, que está empobrecida en 16 O (isotópicamente más pesado; valor delta más positivo). [81] [82] Una aproximación de primer orden aceptada para la composición isotópica del agua potable de los animales es la precipitación local, aunque esto se complica en diversos grados por fuentes de agua confusas como manantiales naturales o lagos. [81] El δ 18 O de referencia utilizado en estudios arqueológicos se modifica dependiendo del contexto ambiental e histórico relevante. [81]
Se supone que los valores de δ 18 O de la bioapatita en los restos esqueléticos humanos se formaron en equilibrio con el agua corporal, lo que proporciona una relación específica de la especie con la composición isotópica de oxígeno del agua corporal. [83] No se puede decir lo mismo del colágeno óseo humano, ya que los valores de δ 18 O en el colágeno parecen verse afectados por el agua potable, el agua de los alimentos y una combinación de procesos metabólicos y fisiológicos. [84] Los valores de δ 18 O de los minerales óseos son esencialmente una firma isotópica promediada a lo largo de toda la vida del individuo. [85]
Mientras que el carbono y el nitrógeno se utilizan principalmente para investigar las dietas de los humanos antiguos, los isótopos de oxígeno ofrecen información sobre el agua corporal en diferentes etapas de la vida. Los valores de δ 18 O se utilizan para comprender los comportamientos de bebida, [86] la cría de animales, [87] y rastrear la movilidad. [88] Se estudiaron 97 entierros de la antigua ciudadela maya de Tikal utilizando isótopos de oxígeno. [89] Los resultados del esmalte dental identificaron individuos estadísticamente diferentes, interpretados como individuos de las tierras bajas mayas, Guatemala y potencialmente México . [89] El contexto histórico combinado con datos isotópicos de los entierros se utilizó para argumentar que los individuos migrantes eran parte de las clases sociales bajas y altas dentro de Tikal. [89] Las mujeres migrantes que llegaron a Tikal durante el período Clásico Temprano podrían haber sido las novias de la élite maya. [89]
El sistema de isótopos estables de azufre se basa en fraccionamientos pequeños y dependientes de la masa de isótopos de azufre. Estos fraccionamientos se informan en relación con Canyon Diablo Troilite (V-CDT), el estándar acordado. La relación del isótopo de azufre más abundante, 32 S, en comparación con isótopos más raros como 33 S, 34 S y 36 S, se utiliza para caracterizar firmas biológicas y depósitos geológicos. El fraccionamiento de 34 S ( δ 34 S ) es particularmente útil ya que es el más abundante de los isótopos raros. Este sistema se usa menos comúnmente por sí solo y generalmente complementa estudios de carbono y nitrógeno. [90] [91] En bioarqueología, el sistema de azufre se ha utilizado para investigar paleodietas y comportamientos espaciales a través del análisis del colágeno del cabello y los huesos. [92] Las proteínas dietéticas incorporadas a los organismos vivos tienden a determinar los valores de isótopos estables de sus tejidos orgánicos. La metionina y la cisteína son los aminoácidos canónicos que contienen azufre. De los dos, se considera que los valores δ 34 S de la metionina reflejan mejor las composiciones isotópicas del azufre dietético, ya que los valores de cisteína se ven afectados por la dieta y el ciclo interno. [92] Mientras que otros sistemas de isótopos estables tienen cambios tróficos significativos , el azufre muestra solo un cambio pequeño (~0,5‰). [92]
Los consumidores producen firmas isotópicas que reflejan el reservorio de azufre de la fuente de proteína dietética. Las proteínas animales provenientes de ecosistemas marinos tienden a tener valores de δ 34 S entre +16 y +17‰, [69] [92] [93] las plantas terrestres varían de -7‰ a +8‰, mientras que las proteínas de los ecosistemas terrestres y de agua dulce son altamente variables. [90] El contenido de sulfato del océano moderno está bien mezclado con un δ 34 S de aproximadamente +21‰, [94] mientras que el agua fluvial está fuertemente influenciada por minerales que contienen azufre en el lecho rocoso circundante y las plantas terrestres están influenciadas por el contenido de azufre de los suelos locales. [90] [92] Los ecosistemas estuarinos han aumentado la complejidad debido a los aportes de agua de mar y de los ríos. [90] [92] El rango extremo de valores de δ 34 S para los ecosistemas de agua dulce a menudo interfiere con las señales terrestres, lo que dificulta el uso del sistema de azufre como la única herramienta en los estudios de paleodieta. [90]
Varios estudios han analizado las proporciones isotópicas de azufre en el cabello momificado. [95] [96] [97] El cabello es un buen candidato para los estudios de azufre, ya que normalmente contiene al menos un 5% de azufre elemental. [92] Un estudio incorporó proporciones de isótopos de azufre en su investigación paleodietética de cuatro niños momificados víctimas de prácticas sacrificiales incas . [98] Los valores de δ 34 S los ayudaron a concluir que los niños no habían estado comiendo proteína marina antes de su muerte. El conocimiento histórico junto con las firmas de azufre consistentes para tres de los niños sugiere que vivían en el mismo lugar 6 meses antes del sacrificio. [98] Los estudios han medido los valores de δ 34 S del colágeno óseo, aunque la interpretación de estos valores no fue confiable hasta que se publicaron los criterios de calidad en 2009. [99] Aunque el colágeno óseo es abundante en los restos esqueléticos, menos del 1% del tejido está hecho de azufre, lo que hace imperativo que estos estudios evalúen cuidadosamente el significado de los valores de δ 34 S del colágeno óseo . [92]
El análisis de ADN de poblaciones pasadas se utiliza para determinar genéticamente el sexo, determinar el parentesco genético, comprender los patrones de matrimonio e investigar la migración prehistórica. [100]
En 2012, los arqueólogos encontraron los restos óseos de un hombre adulto, enterrado bajo un aparcamiento en Inglaterra. Las pruebas de ADN permitieron a los arqueólogos confirmar que los restos pertenecían a Ricardo III , el ex rey de Inglaterra que murió en la batalla de Bosworth . [101]
En 2021, investigadores canadienses analizaron los restos óseos encontrados en la isla Rey Guillermo y los identificaron como pertenecientes al suboficial John Gregory , un ingeniero que sirvió a bordo del HMS Erebus en la desafortunada expedición Franklin de 1845. Fue el primer miembro de la expedición en ser identificado mediante análisis de ADN. [102]
El estudio de los restos humanos puede arrojar luz sobre la relación entre los cuerpos físicos y las condiciones y prácticas socioculturales, a través de un modelo de bioarqueología biocultural . [103] La bioarqueología suele considerarse una disciplina positivista basada en la ciencia, mientras que las ciencias sociales se consideran constructivistas . La bioarqueología ha sido criticada por tener poca o ninguna preocupación por la cultura o la historia. Un académico argumentó que la investigación científica/forense ignora los factores culturales/históricos. Propuso que una versión biocultural de la bioarqueología ofrecía una imagen más significativa, matizada y relevante, especialmente para las poblaciones de ascendencia. [104] [105]
La bioarqueología biocultural combina técnicas forenses estándar con investigaciones demográficas y epidemiológicas para evaluar las condiciones socioeconómicas que viven las comunidades humanas. Por ejemplo, la incorporación del análisis de los ajuares funerarios puede ayudar a comprender mejor las actividades cotidianas.
Algunos bioarqueólogos consideran la disciplina como una interfaz crucial entre la ciencia y las humanidades, ya que el cuerpo humano se crea y se reconstruye mediante factores tanto biológicos como culturales. [106]
Otro tipo de bioarqueología se centra en la calidad de vida, el estilo de vida, el comportamiento, las relaciones biológicas y la historia de la población. [107] [108] [109] No vincula estrechamente los restos esqueléticos con su contexto arqueológico y puede verse mejor como una "biología esquelética del pasado". [110]
En todas las sociedades humanas existen desigualdades. [111] La bioarqueología ha ayudado a disipar la idea de que la vida de los recolectores del pasado era "desagradable, brutal y corta"; los estudios bioarqueológicos informaron que los recolectores del pasado a menudo eran saludables, mientras que las sociedades agrícolas tendían a tener una mayor incidencia de desnutrición y enfermedades. [112] Un estudio comparó a los recolectores de Oakhurst con los agricultores de K2 y Mapungubwe e informó que los agricultores de K2 y Mapungubwe no estaban sujetos a los niveles nutricionales más bajos esperados. [113]
Danforth sostiene que las sociedades a nivel estatal más "complejas" muestran mayores diferencias de salud entre las élites y el resto de la sociedad, siendo las élites las que tienen ventaja, y que esta disparidad aumenta a medida que las sociedades se vuelven más desiguales. Algunas diferencias de estatus en la sociedad no necesariamente significan niveles nutricionales radicalmente diferentes; Powell no encontró evidencia de grandes diferencias nutricionales entre las élites y los plebeyos, pero sí encontró tasas más bajas de anemia entre las élites en Moundville. [114]
Un área de creciente interés en la comprensión de la desigualdad es el estudio de la violencia . [115] Los investigadores que analizan lesiones traumáticas en restos humanos han demostrado que el estatus social y el género pueden tener un impacto significativo en la exposición a la violencia. [116] [117] [118] Numerosos investigadores estudian la violencia en restos humanos, explorando el comportamiento violento, incluida la violencia de pareja , [119] el abuso infantil , [120] el abuso institucional , [121] la tortura , [122] [123] la guerra , [124] [125] el sacrificio humano , [126] [127] y la violencia estructural . [128] [129]
Los problemas éticos de la bioarqueología giran en torno al tratamiento y el respeto por los muertos. [4] Las primeras colecciones de esqueletos a gran escala se acumularon en los EE. UU. en el siglo XIX, en su mayoría restos de nativos americanos . Los familiares supervivientes no concedieron ningún permiso para su estudio y exhibición. Las leyes federales como la NAGPRA (Ley de Protección y Repatriación de Tumbas de Nativos Americanos) de 1990 permitieron a los nativos americanos recuperar el control sobre los restos de sus antepasados y los artefactos asociados.
Muchos arqueólogos no se dieron cuenta de que muchas personas perciben a los arqueólogos como improductivos y/o ladrones de tumbas . [130] Las preocupaciones sobre el maltrato de los restos no son infundadas: en una excavación de Minnesota de 1971, los restos de blancos y nativos americanos fueron tratados de manera diferente; los blancos fueron enterrados nuevamente, mientras que los nativos americanos fueron trasladados a un museo de historia natural . [130] La bioarqueología afroamericana creció después de NAGPRA y su efecto de terminar con el estudio de los restos de nativos americanos. [104]
La bioarqueología en Europa no se vio tan afectada por los problemas de repatriación. [4] Sin embargo, debido a que gran parte de la arqueología europea se ha centrado en las raíces clásicas, se ha hecho hincapié en los artefactos y el arte y los restos esqueléticos romanos y postrromanos fueron descuidados casi por completo hasta la década de 1980. En la arqueología prehistórica europea, los restos biológicos comenzaron a analizarse antes que en la arqueología clásica.
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