HISTORIA BADAŃ
Początki europejskich badań archeobotanicznych sięgają połowy ubiegłego stulecia, kiedy szwajcarski botanik, Oswald Heer (1809- 1883), opublikował obszerną pracę o szczątkach roślinnych z osad palowych, w której zestawił listę 115 gatunków związanych z człowiekiem epoki neolitu i brązu. Potem ukazała się praca francuskiego botanika Alfonsa de Candolle`a (1806- 1893) o pochodzeniu roślin uprawnych, która, nie oparta na znaleziskach archeologicznych, wskazywała jednak miejsca, skąd człowiek mógł czerpać rośliny należące do jego pokarmu. Pionierem polskiej archeobotaniki była Aniela Kozłowska (1898- 1981), która ogłosiła dwie prace o zbożach znalezionych w osadach Jaskini Górnej w Ojcowie.
ZASADA DZIAŁANIA
ZASADA ANALIZY MAKROSZCZĄTKÓW
PRACE LABORATORYJNE
Próbki mineralne lub torfowe z dużą domieszką części mineralnych były flotowane wg metody W.Griczuka. Następnie stosowano acetolizę wg G.Erdtmana w modyfikacji opracowanej w Departamencie Nauk Przyrodniczych Muzeum Narodowego w Kopenhadze. Po oddzieleniu sporomorf- czyli ziaren pyłku i zarodników roślin niższych-dla każdej przeróbki wykonywano co najmniej dwa preparaty mikroskopowe i oznaczano oraz liczono ziarna i zarodniki pod powiększeniem roboczym 400 razy, a trudniejsze formy oznaczano przy wykorzystaniu olejku immersyjnego i stosowano powiększenie 1000 razy, korzystając z mikroskopu Nfpk Zeiss-Jena. Do oznaczeń używano kluczy K. Faegri o J. Iversena oraz G. Erdtmana, B. Berglunda i R. Praglowskiego, H. Beug`a. Niemal w każdym trudniejszym przypadku sięgano do zbioru preparatów porównawczych. W trakcie badań zajęto się też występowaniem mikrowęgielków w preparatach mikroskopowych. W Muzeum Narodowym w Kopenhadze liczy się je na szkiełkach mikroskopowych, podobnie jak inne sporomorfy, przyjmując granicę 30 mikronów jako dolną do odróżniania węgli. Mikrowęgielki cechuje „kanciastość”. Pękają one wzdłuż promienia rdzeniowego, a nie w poprzek granicy słojów rocznych. Przy dobrym „opatrzeniu” nie wydają się one zbyt trudne do oznaczenia, a czasem można już na wstępie oznaczyć gatunek drzewa, z którego pochodzą. Podobnie przygotowywano preparaty mikroskopowe z siarczków żelaza, gdyż pod mikroskopem mają one postać przybliżoną do krystalicznej, dość ostrościenną i czasem spotyka się je w torfach o odczynie.
Sporomorf
ZASADA ANALIZY PYŁKOWEJ
Analiza pyłkowa opiera się na założeniu że ilość ziaren pyłku jest ogromna i że są one rozproszone równomiernie. Występowanie większych szczątków kopalnych jest zawsze bardziej lub mniej przypadkowe. Większość znajdujących się w osadach lub w torfie szczątków makroskopowych to resztki lokalnej roślinności która jest często klimatycznie obojętna. Nie można ustalić sensownej sumy ogólnej z odcisków liści, nasion i gałązek ale można z pełną słusznością stwierdzić że deszcz pyłkowy zachowany w próbce składa się z np.50% sosny. Zmiany procentowe można śledzić w przekroju torfowiska albo warstwy osadów i dadzą one ilościowy opis zmian w szacie roślinnej w czasie tworzenia się tego pokładu. W analizie pyłkowej zawarte jest założenie ze złoże narasta mniej lub bardziej równomiernie i kolejne deszcze pyłkowe będą od siebie oddzielone. Pomocną rzeczą w analizie pyłkowej są tzw diagramy pyłkowe. Określają one pylność roślin, pładność( ukazanie sporomorf) i nadmierną reprezentacje.
Diagram składa się z krzywej(wysokości), spectrum pyłkowego- proporcje pyłków na określonym poziomie, AP- drzewa i NAP- rośliny ziemne pokazują odkrytość terenu, stopień odlesienia.
RODZAJE ANALIZY PYŁKOWEJ
Analiza Pyłkowa Stanowisk Suchych
Próby stosowania analizy pyłkowej do materiałów pochodzących ze stanowisk suchych tzn.
trwale położonych powyżej poziomu wody gruntowej przez długi czas były traktowane przez palinologów z duża dozą nieufności. Przyczyna tego była niska koncentracja sporomorf w takich złożach. Mimo tego materiały zgromadzone w ciągu 40 pozwalają stwierdzić, że odpowiednio zebrane materiały z tych stanowisk mogą poszerzyć naszą wiedzę o dawnej roślinności. Duże znaczenie dla rozwoju badań miało opracowanie metod laboratoryjnych pozwalające na zagęszczenie liczby sporomorf w próbie.
Analiza Pyłkowa Osadów Jaskiniowych
Jaskinie najczęściej tworzą się w wyniku rozpuszczającego działania wód w skałach łatwo
rozpuszczalnych, takich jak wapienie, dolomity czy gipsy (jaskinie kresowe).Mogą też powstawać w wyniku działania innych czynników, np. ruchów tektonicznych czy prądów wody. Na dnie jaskini osadza się materiał skalny i tworzą się namuliska, złożone głównie z gliny powstałej z nierozpuszczalnych części wapieni a niekiedy także z materiału nanoszonego przez przepływające wody. Osady te są warstwowane i zawierają chronologiczny zapis plejstoceńskich i holoceńskich zdarzeń przyrodniczych i kulturowych.
Sporomorfy mogą dostawać się do jaskiń drogą transportu powietrznego lub być nanoszone przez wodę przepływającą i skapującą ze stropu. Nieliczne badania nad osadzeniem się pyłku nawiewanego przez wiatr wykazały że jego ilość zależy od siły wiatru i od istnienia lub braku przewiewu wewnątrz jaskini oraz maleje w miarę oddalania się od wejścia do jaskini. Skład pyłku dostającego się tą drogą jest zdominowany przez gatunki rosnące w pobliżu wejścia do jaskini, ma zatem charakter bardzo lokalny. Przenikanie sporomorf wraz z wodą spływającą ze stropu zostało udowodnione dzięki stwierdzeniu ich obecności w stalagmitach, przy czym wykazano, że spektra uzyskane ze stalagmitów rejestrują kolejne zmiany roślinności, jakie zachodziły w bezpośrednim sąsiedztwie jaskini. Koncentracja pyłku w jaskiniach nie zawierających śladów człowieka jest niższa w tych w których przebywali ludzie.
Zaobserwowano np. ze próby współczesne z jaskiń pozbawionych przepływu wody zawierają głównie pyłek roślin wiatropylnych, natomiast osady jaskiniowe utworzone przy udziale transportu wodnego mają stosunkowo więcej roślin owadopylnych.
Zbieranie prób do analizy pyłkowej z osadów jaskiniowych wymaga specjalnego postępowania, ponieważ często warstwy archeologiczne różnego wieku zachowane są w różnych częściach jaskini.
Analiza pyłkowa nawarstwień miejskich
Charakterystyczne nawarstwia kulturowe powstałe dzięki działaniom człowieka powstały w miejscach gdzie gromadziły się odpadki organiczne, będące produktem ubocznym czynności gospodarczych i ulegały zakonserwowaniu dzięki okresowemu porządkowaniu ulic, placów w trakcie którego nakrywano pokłady nieczystości drewnianymi pomostami, kamiennymi brukami. Nawarstwienia takie zawierały dużo materiałów pochodzenia zwierzęcego w większej liczbie niespalonych .Drogi jakimi mogły dostawać się do nawarstwień powstających w miastach były zróżnicowane. Mogła to być dostawa jednorazowa lub wielokrotna. Zwykle próbuje się określić skąd mogły pochodzić znalezione rośliny biorąc pod uwagę ich zasięgi geograficzne i wymagania ekologiczne, oraz jaką rolę mogły odgrywać w życiu ówczesnych ludzi.
ANALIZA MAKROSZCZĄTKÓW
Z uwagi na trojaki charakter źródłowy, materiał botaniczny wymaga rozmaitych metod analizy laboratoryjnej. Jest to praca żmudna wymagająca wieloletniej praktyki w zdobywaniu odpowiedniego standardu kwalifikacyjnego. Podstawą badań próbek jest analiza makroskopowa odpowiedniego wypreparowanego i wyselekcjonowanego materiału botanicznego. Ważną pomocą w analizach archeobotanicznych jest odpowiednio duża kolekcja dobrze oznaczonego materiału porównawczego, współczesnego, bowiem żaden klucz do oznaczania nie oddaje wszystkich cech potrzebnych przy określaniu tak rozmaicie zachowanych szczątków roślinnych. Przy analizowaniu szczątków karpologicznych ważnym elementem obok oznaczenia systematycznego jest dokonywanie pomiarów i zliczeń oraz podawanie liczby i wymiarów wielkości w milimetrach poszczególnych diaspor. Oznaczony i dobrze wysuszony materiał zwłaszcza gatunków rzadszych należy odpowiednio zabezpieczyć w epruwetkach zamkniętych korkami z waty. Makroszczątki pochodzące z warstw torfowiskowych należy przechowywać w postaci mokrej, to jest w płynach konserwujących i najczęściej używa się do tego celu alkoholu zmieszanego w odpowiednich proporcjach z glicerolem i tymolem.
ZASTOSOWANIE ANALIZY PYŁKOWEJ
Klasycznym problemem jest historia klimatu. Roślinność nie jest jednak uniwersalnym instrumentem meteorologicznym, a te czynniki klimatyczne, które głównie wpływają na roślinność, są tylko częścią kompleksu klimatologicznego. W wilgotnej i chłodnej północno-zachodniej Europie wilgotność jest zwykle dostateczna, ale temperatura jest dl pełnego rozwoju bardziej wymagających roślin zbyt niska. Uprawa obok klimatu jest ważnym czynnikiem, który bezpośrednio wpływa na diagramy pyłkowe. Gdy tylko jakaś część kraju zostanie w celach rolniczych lub innych odlesiona, ilościowy skład flory zmienia się w znacznym stopniu. Pewne rośliny uprawne mogą również produkować część deszczu pyłkowego, chociaż niektóre z najważniejszych z nich, mianowicie większość naszych zbóż to gatunki samopylne, wysypujące bardzo niewiele pyłku. Pyłek nawet tych chwastów i roślin uprawnych, które są bardzo słabo reprezentowane w deszczu pyłkowym, może mieć wielką wartość jako wskaźnik.
Dawniej analiza pyłkowa była ważnym instrumentem do datowania. Dla informacji czysto chronologicznej datowanie radiowęglem jest zwykle szybsze i tańsze, a także bardziej bezpośrednie, ale datowanie za pomocą analizy pyłkowej często daje dodatkowe informacje o ekologicznym otoczeniu. Datowanie analizy pyłkowej jest zazwyczaj względne, datowanie radiowęglem natomiast dostarcza dat absolutnych.
BADANIA PROWADZONE W POLSCE
K. Tobolski i M. Makohonienko- Poznań
K. Wasylikowa i M. Lityńska- Zając- PAN Kraków
Muszaki