將植物微化石分析到細(xì)胞水平是了解過去的“神奇”大門
Elshafaey Abdellatif Elshafaey是新一代埃及考古學(xué)家的一部分,改變了我們對(duì)過去的理解。
赫爾萬大學(xué)植物學(xué)和微生物學(xué)系的博士生Elshafaey試圖了解古埃及國家在公元前4年的發(fā)展如何改變環(huán)境,農(nóng)業(yè)制度,飲食和糧食經(jīng)濟(jì)。1
他的任務(wù)需要對(duì)來自不同地點(diǎn)的植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和遺傳親和力進(jìn)行深入分析,并對(duì)其進(jìn)行不同程度的有機(jī)保存。
傳統(tǒng)上,像Elshafaey這樣的考古植物學(xué)家會(huì)在土壤和沙子中篩選出巨大的植物殘骸 - 種子和纖維等植物的痕跡。然而,這些宏觀遺骸并不總是存活下來,而且往往只能揭示復(fù)雜植物生態(tài)學(xué)的一小部分。此外,宏觀遺骸不能提供足夠的分辨率來識(shí)別植物本身內(nèi)的一系列變化。
通過植硅體分析,Elshafaey發(fā)現(xiàn)了“重建過去植被,氣候變化和生態(tài)的神奇解決方案”。
植硅體基本上是植物的微化石 - 來自分解植物的礦化分泌物,形成二氧化硅'骨架',可以揭示植物殘留至其細(xì)胞水平。這些微型化石很少腐爛而且非常微小,幾乎可以在任何土壤條件下隨處可見,也可以在任何材料中找到,從磨削工具和陶器到古代人類和動(dòng)物牙齒中積累的微積分。
在埃及開展植硅體分析
如果沒有赫爾萬大學(xué)堅(jiān)定的植物學(xué)家和考古植物學(xué)家艾哈邁德法赫米的努力和努力,埃及就不可能對(duì)埃及古植物進(jìn)行植物石的分析。在Fahmy加入Helwan大學(xué)植物學(xué)和微生物學(xué)系之后,他于2003年獲得了Alexander von Humboldt基金會(huì)的資助,并將他帶到德國學(xué)習(xí)西非植硅體。2,3
回歸后,F(xiàn)ahmy在埃爾旺赫爾萬大植物標(biāo)本館和相關(guān)的植硅體提取實(shí)驗(yàn)室建立了第一個(gè)植硅體教學(xué)和研究項(xiàng)目。他的不懈努力于2006年獲得了美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)和埃及科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金(STDF)的撥款,用于開發(fā)這些設(shè)施。
在Famhy于2013年去世后,Elshafaey一直在尋求完成導(dǎo)師的工作。
植物石,植物經(jīng)濟(jì)和早期的古埃及國家
Elshafaey在古埃及國家形成的關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)現(xiàn)植物經(jīng)濟(jì)的研究是基于在水淹尼羅河三角洲的Tell el-Iswid等遺址進(jìn)行的挖掘。有機(jī)物質(zhì)保存不良意味著大型植物遺骸的暴露程度較低,因此有必要對(duì)植硅體進(jìn)行檢測(cè),以恢復(fù)植物生態(tài)學(xué)的全部范圍。
Elshafaey說:“Phytolith組合是無機(jī)的,不受土壤微生物的影響,因此可能會(huì)產(chǎn)生有關(guān)景觀史前狀況的信息。”
Elshafaey想知道從小規(guī)模的新石器時(shí)代農(nóng)民到早期古埃及國家的過渡如何影響環(huán)境和植物經(jīng)濟(jì)。
谷物,即小麥和大麥,是古埃及經(jīng)濟(jì)的支柱,是Elshefaey研究的關(guān)鍵。Phytolith分析將使他能夠識(shí)別谷物中遺傳親和力的變化,這些變化可以揭示與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的更廣泛決策。然而,這個(gè)過程并非直截了當(dāng)。
創(chuàng)建埃及植硅體分類學(xué)關(guān)鍵詞
植硅體形態(tài)存在大量的多樣性和冗余,因此從小的植硅體中鑒定植物遺骸受到分類學(xué)問題的阻礙。例如,在單個(gè)植物中存在許多二氧化硅骨架變種,并且在不同植物類型之間存在顯著的形態(tài)學(xué)重疊。需要更好的方法來鑒定基于植硅體的植物。沒有埃及植物的大型參考密鑰,研究就無法進(jìn)行。
Elshafaey目前正在為古老的植硅石創(chuàng)造一個(gè)分類學(xué)關(guān)鍵,4因此,識(shí)別可以“超越家庭,找到屬或物種水平。”
他的研究已經(jīng)從東部沙漠和地中海沿岸的植物中抽取了1000多個(gè)樣本。Elshafaey已經(jīng)確定了以前從未發(fā)現(xiàn)的植硅體的形態(tài)類型。這個(gè)分類學(xué)關(guān)鍵為Elshafaey和其他研究人員提供了基礎(chǔ),可以更好地利用植硅體解決圍繞古代植物生態(tài)學(xué)的問題。
“赫爾萬大學(xué)的植硅體實(shí)驗(yàn)室是開創(chuàng)性的;它是埃及大學(xué)中第一個(gè)也是唯一一個(gè)這樣的大學(xué),“作為古物部部長科學(xué)辦公室的考古學(xué)家Mennat-Allah El Dorry解釋道。
盡管它被隔離,但這個(gè)設(shè)施正在使埃及的新一代考古科學(xué)家,如Elshafaey,將創(chuàng)新科學(xué)應(yīng)用于古代材料。
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