Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 6, стр. 843-852
Применение спорово-пыльцевого анализа при изучении археологических объектов на примере поселения Сырой Аган 24
Н. И. Ложкина-Гамецкая 1, Е. А. Моисеева 1, *, И. В. Фролов 2, **, Е. Г. Лаптева 3, 4, ***, Г. П. Визгалов 2
1 Сургутский государственный педагогический университет
Сургут, Россия
2 Научно-производственное объединение “Северная археология-1”
Нефтеюганск, Россия
3 Институт экологии растений и животных УрО РАН
Екатеринбург, Россия
4 Сургутский государственный университет
Сургут, Россия
* E-mail: Lapinaea_vizit@mail.ru
** E-mail: arqueolog@mail.ru
*** E-mail: lapteva@ipae.uran.ru
Поступила в редакцию 12.04.2023
После доработки 12.04.2023
Принята к публикации 12.04.2023
Аннотация
Представлены результаты археолого-палеоботанических исследований образцов культурного слоя и связанных с ним грунтов с выявленного объекта культурного наследия поселение Сырой Аган 24, расположенного в экстремальных почвенно-климатических условиях средней тайги Западной Сибири, направленных на оценку возможности применения спорово-пыльцевого анализа с целью подбора основных антропогенных биоиндикаторов для изучения особенностей хозяйственной деятельности человека эпохи Раннего железного века (середина–вторая половина I тыс. до н.э.) и определения точных границ культурного слоя. Подробно рассмотрена специфика формирования пыльцевых спектров в культурном слое. Установлено, что признаки антропогенного воздействия на изменения ландшафта фиксируются спорово-пыльцевым методом. Выявлены антропогенные биоиндикаторы. Выдвинуто предположение, что использование антропогенных биоиндикаторов позволит точно определять границы культурного слоя, что будет способствовать сохранению культурного наследия.
ВВЕДЕНИЕ
Поселение Сырой Аган 24 находится в Среднем Приобье на территории Нефтеюганского района ХМАО-Югры в границах урочища Городской Остров (рис. 1).
Археологическое изучение территории урочища ведется с 1993 г. На момент полевых исследований 2022 г. здесь уже был известен 31 выявленный объект археологического наследия. По своей площади – 73 130 м2 – поселение Сырой Аган 24 является самым крупным из них. Поселение выявлено археологами под руководством И.С. Чарусовой в 2021 г. в ходе разведки в границах земельных участков, подлежащих хозяйственному освоению. Предварительно поселение отнесено к эпохе Раннего железного века, без привязки к конкретной археологической культуре.
Раскопки 2022 г. проведены под руководством И.В. Фролова (рис. 2). Цель раскопок – сбор дополнительных сведений о датировке поселения Сырой Аган 24, его культурно-хронологической принадлежности, уточнения типа поселения. Общая площадь раскопа составила 84 м2. В результате установлено: поселение представляет собой однослойный памятник, на поверхности которого не зафиксированы выраженные в рельефе сооружения. Сооружения выявлены в виде скоплений находок археологических предметов и локальных пятен культурного слоя, насыщенного кальцинированными костями.
Коллекция археологических предметов насчитывает 191 единицу хранения. Основную массу находок составили фрагменты керамических сосудов – 181 единица. Вся керамика – лепная, плохого кострового обжига. Большая часть фрагментов – орнаментированы. Единичные находки представлены тиглями (6 ед.), фрагментами бронзовых изделий (2 ед.), одним каменным наконечником стрелы и фрагментом орнитоморфной глиняной скульптурки (рис. 3).
Характер орнаментов на керамике и состав находок позволяют отнести комплекс к Белоярской археологической культуре эпохи Раннего железного века (середина–вторая половина I тыс. до н.э.). На основании полученных данных высказаны предположения, что Сырой Аган 24 – это сезонное летнее поселение с временными наземными жилищами; основными занятиями населения, по характеру находок, были рыболовство и охота, вспомогательными – ремесла (гончарство, цветная металлургия, изготовление каменных орудий).
Однако границы выявленного объекта археологического наследия установлены с учетом особенностей рельефа местности на основании рекогносцировочных шурфов и все это требует научного обоснования и более точного определения границ поселений людей. Большое значение в решении данного вопроса в последнее время отводится лабораторным естественно-научным методам исследования, позволяющим выявлять антропогенные индикаторы, доказывающие присутствие человека, и тем самым определять точные границы культурного слоя.
Изучение остатков растений из археологических памятников позволяет археологам не только решать круг задач посвященных датированию памятников, анализу древних материалов, природно-климатических условий жизни населения, культов и обрядов, но и является бесценным источником, позволяющим реконструировать основные стороны жизнедеятельности человека (роль охоты и скотоводства, их структура, специализация, сезонность, роль земледелия и собирательства и т.д.) [1–4].
Особое место уделяется спорово-пыльцевому анализу, применяемому для реконструкции истории землепользования культурных слоев. Он является одним из информативных методов, так как хозяйственная деятельность людей всегда сопровождается изменением растительного покрова. Появление во флоре рудеральных, новых для региона культивируемых или адвентивных видов свидетельствует об антропогенном влиянии человека, а данные виды растений рассматриваются как антропогенные индикаторы [5–12].
Однако, несмотря на широкое применение палеоботанических методов исследования при реконструкции культурных слоев и применение биоиндикаторов, позволяющих определять границы поселений человека не только в России, но и во всем мире, для территории Нефтеюганского района Ханты-Мансийского автономного округа Югры (ХМАО-Югра) подобные исследования не проводились, что и определяет актуальность данных археоботанических исследований.
Отметим, что применение спорово-пыльцевого анализа в экстремальных почвенно-климатических условиях средней тайги Западной Сибири имеет трудности, связанные с особенностями гидротермического подзолообразования исследуемой территории и наличием кислых оподзоленных почв, разрушающих растительные оболочки.
В связи с чем цель настоящей работы – изучение возможности применения спорово-пыльцевого анализа в условиях средней тайги Западной Сибири (на примере археологического памятника поселения Сырой Аган 24) для определения антропогенных биоиндикаторов.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектами исследования стали четыре образца грунта из стратиграфической колонки распопа 1 поселения Сырой Аган 24.
Отбор образцов проводили летом 2022 г. В месте отбора проводили геоботанические и почвенные описания разреза культурного слоя. Из каждого почвенного горизонта, включая верхний подстилочный слой, отбирали почвенные навески по 20–50 г.
Спорово-пыльцевой анализ образцов проведен по стандартной методике с использованием 10%-ного раствора соляной кислоты, 10%-ного раствора щелочи и тяжелой жидкости ГСП-В. Определение пыльцевых зерен и спор проводили во временных глицериновых препаратах под микроскопом OlympusBX51 при увеличении в 400 раз. В каждом образце подсчитывали максимальное количество пыльцевых зерен наземных растений, параллельно регистрируя пыльцу водных растений и споры высших споровых растений. Определение палиноостатков проводили по эталонной коллекции пыльцы и спор музея Института экологии растений и животных УрО РАН и атласа-определителя [12]. Содержание групп пыльцы древесных пород, травянистых растений и спор рассчитывали от суммарного содержания палиноостатков, принятого за 100%. Долю пыльцы внутри группы древесных и травянистых растений рассчитывали только от суммарного содержания пыльцы, принятого за 100%. Доля таксонов внутри группы спор высших споровых растений рассчитывалась от суммарного содержания спор, принятого за 100%.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Археологический памятник расположен на территории сосняка брусничного. В древесном ярусе преобладает сосна обыкновенная (Pinussylvestris L.) при участии березы пушистой (Betulapubescens Ehrh.); формула древостоя: 9С + 1Б. Кустарниковый ярус образован единичными представителями рябины обыкновенной (Sorbusaucuparia L.), шиповника иглистого (Rosaacicularis Lindl.) и ивы козьей (Salixcaprea L.). В травяно-кустарничковом ярусе преобладает брусника обыкновенная (Vacciniumvitis-idaea L.), проективное покрытие (п. п.) которой доходит до 50%. Также встречаются черника (Vaccíniummyrtíllus L. – п. п. 25%), багульник (Ledum palustre L. – п. п. 5%), болотный мирт (Chamaedaphnecalyculata (L.) Moench – п. п. 1%), хвощ (Equisetum arvense L. – п. п. 5%), осот полевой (Sonchusarvensis L.– п. п. единичные экземпляры, плаун (Licopodiumclavatum L. – п. п. 2%). Мохово-лишайниковый ярус образован видами Polytrichumcommune Hedw. – п. п. 50%, Cladoniarangiferina (L.) F. H. Wigg. – п. п. 10%, Sphagnum sp. – п. п. 5%. Покрытие мхами составляет не более 25% от всей площади описания (рис. 4).
В результате палиологического изучения идентифицированы палиоостатки 22 таксонов, среди которых определена пыльца семи таксонов древесных пород, 11 таксонов кустарничков и трав и четыре таксона высших споровых растений (табл. 1). Полученные спорово-пыльцевые спектры (СПС) четырех изученных образцов довольно однообразны с доминированием спор (69.1–84.8%), среди которых основной фон создают споры папоротников (Polypodiales – 58–70%) и плаунов (Lycopodiumsp. – 20–29%). В небольшом количестве определены споры сфагновых мхов (Sphagnum sp. – 3.3–6%). Суммарное содержание пыльцы древесных и травянистых растений составляет 15.2–30.9%.
Таблица 1.
Палинотаксоны/ Образцы | Горизонт 0, подстилка | Горизонт Б, слой 3а | Горизонт Б2, слой 3б | Горизонт С, слой 4 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Коли-чество | % | Коли-чество | % | Коли-чество | % | Коли-чество | % | |
*Сумма пыльцы деревьев и кустарников (AP) | 317 | 28.7 | 301 | 28.0 | 144 | 14.2 | 135 | 27.1 |
*Сумма пыльцы кустарничков и трав (NAP) | 6 | 0.6 | 31 | 2.9 | 10 | 1.0 | 7 | 1.4 |
*Сумма спор (SP) | 780 | 70.7 | 742 | 69.1 | 861 | 84.8 | 357 | 71.5 |
Пыльца деревьев и кустарников (АР)** | ||||||||
Пихта (Abies sibirica) | 1 | 0.3 | 2 | 0.6 | 1 | 0.6 | 1 | 0.7 |
Ель (Picea cf. obovata) | 5 | 1.5 | 21 | 6.3 | 10 | 6.5 | 5 | 3.5 |
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) | 230 | 71.2 | 160 | 48.2 | 100 | 65 | 30 | 21.1 |
Сосна сибирская, кедр (Pinussibirica) | 53 | 16.4 | 57 | 17.0 | 25 | 16.3 | 75 | 53.0 |
Береза (Betula sect. Betula) | 23 | 7.2 | 46 | 13.8 | 4 | 2.7 | 20 | 14.0 |
Береза кустарниковая (Betula sect. Apterocaryon) |
5 | 1.5 | 14 | 4.1 | 4 | 2.7 | 4 | 2.8 |
Ольха (Alnus sp.) | 0 | 1 | 0.3 | 0 | 0 | |||
Пыльца кустарничков и трав (NAP)** | ||||||||
Верескоцветные кустарнички (Ericales) | 0 | 3 | 1.0 | 1 | 0.6 | 1 | 0.7 | |
Осоковые (Cyperaceae) | 0 | 3 | 1.0 | 0 | 0 | |||
Злаковые (Poaceae) | 3 | 1.0 | 3 | 1.0 | 2 | 1.3 | 1 | 0.7 |
Маревые (Chenopodiaceae) | 0 | 1 | 0.3 | 1 | 0.6 | 1 | 0.7 | |
Астровые, сложноцветные (Asteraceae) | 1 | 0.3 | 1 | 0.3 | 1 | 0.6 | 1 | 0.7 |
Розоцветные (Rosaceae) | 0 | 1 | 0.3 | 0 | 0 | |||
Спорыш, горец (Polygonum aviculare-type) | 0 | 3 | 1.0 | 1 | 0.6 | 1 | 0.7 | |
Иван-чай, кипрей (Chamaenerion angustifolium) |
0 | 6 | 1.8 | 1 | 0.6 | 0 | ||
Герань (Geranuim sp.) | 0 | 1 | 0.3 | 1 | 0.6 | 0 | ||
Подорожник (Plantago sp.) | 0 | 2 | 0.6 | 0 | 0 | |||
Крапива (Urtica sp.) | 0 | 5 | 1.5 | 0 | 0 | |||
Пыльца неопределимая | 2 | 0.6 | 2 | 0.6 | 2 | 1.3 | 2 | 1.4 |
Споры (SP)*** | ||||||||
Папоротники (Polypodiales) | 500 | 64.2 | 460 | 62.0 | 500 | 58.0 | 250 | 70.0 |
Гроздовник (Botrychium-type) | 50 | 6.4 | 50 | 6.7 | 61 | 7.0 | 24 | 6.7 |
Плауны (Lycopodium sp.) | 200 | 25.6 | 200 | 27.0 | 250 | 29.0 | 71 | 20.0 |
Сфагновые мхи (Sphagnum sp.) | 30 | 3.8 | 32 | 4.3 | 50 | 6.0 | 12 | 3.3 |
Суммарное содержание палиноостатков | 1103 | 1074 | 1015 | 499 |
СПС образца из нижнего слоя 4 (горизонт С) характеризуется преобладанием пыльцы сосны сибирской (Pinussibirica – 53%) при участии сосны обыкновенной (P. sylvestris – 21.1%), березы (Betula sect. Betula – 14%) и ели (Piceacf. obovata – 3.5%). Определены единичные пыльцевые зерна кустарничков и трав. Полученный СПС отражает существование таежных лесов с преобладанием в древостое сосны сибирской и при участии сосны обыкновенной, березы и ели.
В СПС образца из слоя 3б (горизонт Б2) с глубины 48–60 см, в отличие от предыдущего спектра, резко возрастает обилие пыльцы сосны обыкновенной до 65% при снижении сосны сибирской (16.3%). В небольшом количестве попадались пыльцевые зерна березы и ели. Разнообразие пыльцы травянистых растений увеличилось, но ее содержание осталось единичным. Следует отметить появление единичной пыльцы Иван-чая (Chamaenerionangustifolium (L.) Scop.) вместе с микрочастицами угольков, что свидетельствует о пирогенных процессах в период накопления грунта. СПС характеризует таежный лес из сосны обыкновенной при участии сосны сибирской, березы и ели.
СПС образца из слоя 3а (горизонт Б, глубина 25–48 см) характеризуется уменьшением содержания пыльцы сосны обыкновенной до 48.2% при увеличении березы до 13.8%. Обилие пыльцы других древесных пород практически не изменилось. Разнообразие пыльцы травянистых растений возросло, причем возросла доля пыльцы Иван-чая при увеличении содержания микрочастиц угольков. В группе травянистых растений отмечена единичная пыльца крапивы (Urtica sp.), подорожника (Plantago sp.), горца (Polygonumaviculare-type). СПС также характеризует существование в окрестностях поселения таежного леса из сосны обыкновенной при участии сосны сибирской, березы и ели. Вероятно, антропогенная нагрузка на растительность возросла. В период формирования отложений происходили пожары. Пыльца и споры доминантных таксонов приведены на рис. 5.
В СПС подстилки (горизонт 0) основной фон создают пыльцевые зерна сосны обыкновенной (Pinussylvestris – 71.2%) при участии сосны сибирской (P. sibirica – 16.4%) и березы древовидной формы (Betula sect. Betula – 7.2%). Изредка встречается пыльца ели (Picea cf. obovata), пихты (Abiessibirica) и кустарниковых берез (Betula sect. Apterocaryon). Пыльца травянистых растений единичная. Полученный СПС характеризует современные леса в районе археологического памятника: таежный лес из сосны обыкновенной с участием сосны сибирской, березы и ели.
Данные спорово-пыльцевого анализа показали, что СПС всех исследованных почвенных горизонтов характеризуют лесной тип растительности из сосен, березы и ели в разных сочетаниях, что является типичным для таежных лесов. Поскольку пыльца указанных древесных пород обладает высокой летучестью, то субрецентный СПС из подстилки содержит пыльцевые зерна не только непосредственных доминантов леса вокруг археологического памятника – сосны обыкновенной и березы, но и региональных сопутствующих таксонов (сосны сибирской, ели и пихты), характерных для средней тайги Западной Сибири. Резкое изменение содержания пыльцы древесных пород свидетельствует о смене состава леса, вызванное теми или иными причинами. В данном случае фиксируется замещение коренных кедровых лесов из сосны сибирской сосновыми лесами из сосны обыкновенной в период появления и функционирования поселения Сырой Аган 24. Под пологом леса произрастали папоротники, плауны и сфагновые мхи с небольшим участием дикорастущих злаков и разнотравья.
В СПС из горизонта Б возрастание обилия пыльцы Pinussylvestris сопряжено с уменьшением P. sibirica, возрастанием Betula sect. Betula, появлением пыльцевых зерен Иван-чая (Chamaenerionangustifolium), биоиндикаторного вида растительных сообществ гарей, и присутствием микрочастиц угольков, что свидетельствует о пожарах в период формирования отложений. На антропогенное воздействие на растительные сообщества указывает и присутствие пыльцы горца (Polygonumaviculare-type), крапивы (Urtica sp.), подорожника (Plantago) и маревых (Chenopodiaceae), преимущественно расселяющихся на почвенно-нарушенных местообитаниях, таких как тропы, дорожки, и на территориях, предназначенных для скотопрогона. Также обнаружена пыльца луговых таксонов, таких как герань (Geranium), указывающих на следы лесного выпаса [11]. Пыльца растений – индикаторов земледелия (культурные злаки, василек синий, гречиха и т.д.) [13, 14] не обнаружена.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам палинологического изучения проб из разных почвенных горизонтов разреза на археологическом памятнике поселения Сырой Аган 24 прослежена динамика основных лесообразующих пород района исследования. Фиксируется изменение обилия пыльцы Pinussibirica и P. sylvestris, вероятно, отражающее смену доминирующих пород в составе леса в период появления и функционирования поселения, как следствие хозяйственной деятельности человека. В настоящее время вокруг археологического памятника произрастают сосновые леса с участием березы и присутствием сосны сибирской и ели, что отражено в поверхностном СПС из подстилки. Также в почвенных горизонтах, соответствующих эпохе Раннего железного века, выявлена пыльца таксонов Polygonumaviculare-type, Chamaenerionangustifolium, Geranuim sp., Plantago sp., Urtica sp., Chenopodiaceae, которые можно считать биоиндикаторами антропогенного воздействия на окружающую растительность.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о перспективности применения спорово-пыльцевого анализа в экстремальных почвенно-климатических условиях средней тайги Западной Сибири. Подбор антропогенных индикаторов с целью биоиндикации культурного слоя для более точного определения его границ и возможности установления времени первого поселения человека Раннего железного века на данной территории поможет решить одну из важнейших задач археологии – сохранение культурного наследия. В связи с чем необходимы дальнейшие исследования в данном направлении.
Список литературы
Юспина Л.Ф. // Вестник РГУ им. И. Канта. 2007. Вып. 1. Естественные науки. С. 21.
Сергушева Е.А. Археоботаника: Теория и практика. Владивосток: Дальнаука, 2013. 84 с.
Естественнонаучные методы в изучении и сохранении памятников Костёнковско-Борщёвского археологического района: материалы Международной научно-практической конференции (Воронеж, 15–17 сентября 2016 г.) / Отв. ред. Ковалевский В.Н. Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2017. 241 с.
Колясникова Н.Л. Спорово-пыльцевой анализ: методические указания / Министерство с.-х. РФ, Пермский гос. аграрнотехнологич. ун-т им. акад. Д.Н. Прянишникова. Пермь: ИПЦ “Прокростъ”, 2018. 21 с.
Носова М.Б. // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2009. Т. 114. Вып. 3. С. 30.
Рябогина Н.Е., Иванов С.Н. // Археология, этнография и антропология Евразии. 2011. Т. 4 (48). С. 96.
Носова М.Б., Новенко Е.Ю., Зерницкая В.П., Дюжова К.В. // Изв. РАН. Сер. географическая. 2014. № 4. С. 72.
Руденко О.В., Новенко Е.Ю. // Ученые записки Орловского государственного университета. 2015. Т. 67. № 4. С. 441.
Рябогина Н.Е., Иванов С.Н., Насонова Э.Д. // Вестник археологии, антропологии и этнографии. 2018. № 4 (43). С. 39.
Ponomarenko E., Ershova E., Tomson P., Bakumenko V. // A multi-proxy analysis of sandy soils in historical slash-and-burn sites: a case study from Southern Estonia. In Quaternary International. 2019. № 516. P. 190.
Бакуменко В.О., Ершова Е.Г.// Поволжская археология. 2021. № 4(38). С. 205. https://doi.org/10.24852/pa2021.4.38.205.216
Beug H.-J. Leitfaden der Pollen bestimmung für Mitteleuropa and angrenzende Gebiete. München: Verlag Friedrich Pfeil, 2004. 542 p.
Behre K.-E.// The interpretation of anthropogenic indicators in pollen diagrams. In Ex Pollen et Spores. 1981. V. 23. P. 225.
Behre K.-E. Anthropogenic Indicators in Pollen Diagrams. Balkema: Rotterdam, 1986. 245 p.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Российские нанотехнологии