En ny studie som jämför benen hos centraleuropeiska kvinnor som levde under de första 6, 000 år av jordbruk med moderna idrottare har visat att den genomsnittliga förhistoriska jordbrukskvinnan hade starkare överarmar än levande kvinnliga roddmästare.

Forskare från University of Cambridges arkeologiska avdelning säger att denna fysiska förmåga sannolikt erhölls genom att bearbeta jord och skörda grödor för hand, samt malning av spannmål i så mycket som fem timmar om dagen för att göra mjöl.

Tills nu, bioarkeologiska undersökningar av tidigare beteende har tolkat kvinnors ben enbart genom direkt jämförelse med mäns. Dock, manliga ben reagerar på belastning på ett mer synligt dramatiskt sätt än kvinnliga ben.

Cambridge-forskarna säger att detta har resulterat i den systematiska underskattningen av karaktären och omfattningen av de fysiska krav som kvinnor ställde under förhistorien.

"Detta är den första studien som faktiskt jämför förhistoriska kvinnliga ben med levande kvinnors, sa Dr Alison Macintosh, huvudförfattare till studien som publicerades i dag i tidskriften Vetenskapens framsteg .

"Genom att tolka kvinnors ben i ett kvinnospecifikt sammanhang kan vi börja se hur intensivt, varierande och mödosamma deras beteenden var, antyder en dold historia av kvinnors arbete under tusentals år."

Studien, del av det European Research Council-finansierade ADaPt (Adaption, Dispersals and Phenotype) Project, använde en liten CT-skanner i Cambridges PAVE-laboratorium för att analysera arm (humerus) och ben (tibia) ben hos levande kvinnor som ägnar sig åt en rad fysisk aktivitet:från löpare, roddare och fotbollsspelare till dem med mer stillasittande livsstil.

De moderna kvinnornas benstyrkor jämfördes med kvinnors från tidig neolitisk jordbruksepoker till jordbrukssamhällen under medeltiden.

"Det kan vara lätt att glömma att ben är en levande vävnad, en som svarar på de påfrestningar vi utsätter våra kroppar för. Fysisk påverkan och muskelaktivitet belastar både skelettet, kallas lastning. Benet reagerar genom att ändra form, krökning, tjocklek och densitet över tid för att klara upprepade påfrestningar, sa Macintosh.

"Genom att analysera benegenskaperna hos levande människor vars regelbundna fysiska ansträngning är känd, och jämföra dem med egenskaperna hos gamla ben, vi kan börja tolka vilka typer av arbete våra förfäder utförde i förhistorien."

Över tre veckor under provsäsongen, Macintosh skannade lembenen på de öppna och lätta trupperna vid Cambridge University Women's Boat Club, som till slut vann årets Båtrace och slog banrekordet. Dessa kvinnor, de flesta i början av tjugoårsåldern, tränade två gånger om dagen och rodde i snitt 120 km i veckan då.

De neolitiska kvinnorna som analyserades i studien (från 7400-7000 år sedan) hade liknande benstyrka som moderna roddare, men deras armben var 11-16 % starkare för sin storlek än roddarna, och nästan 30 % starkare än typiska Cambridge-studenter.

Belastningen av de övre extremiteterna var ännu mer dominerande hos studiens bronsålderskvinnor (från 4300-3500 år sedan), som hade 9-13 % starkare armben än roddarna men 12 % svagare benben.

En möjlig förklaring till denna hårda armstyrka är malningen av spannmål. "Vi kan inte säga specifikt vilka beteenden som orsakade benbelastningen vi hittade. Men, en viktig aktivitet i det tidiga jordbruket var att omvandla spannmål till mjöl, och detta utfördes förmodligen av kvinnor, sa Macintosh.

"Under årtusenden, spannmål skulle ha malts för hand mellan två stora stenar som kallas en sadel quern. I de få kvarvarande samhällena som fortfarande använder sadel querns, kvinnor maler spannmål i upp till fem timmar om dagen.

"Den upprepade armverkan av att slipa ihop dessa stenar i timmar kan ha belastat kvinnors armben på ett liknande sätt som den mödosamma fram och tillbaka rörelsen av rodd."

Dock, Macintosh misstänker att kvinnors arbete knappast var begränsat till detta ena beteende.

"Före uppfinningen av plogen, självförsörjande jordbruk involverade manuell plantering, bearbeta och skörda alla grödor, " sade Macintosh. "Kvinnor var också sannolikt att ha hämtat mat och vatten till husdjur, bearbetning av mjölk och kött, och konvertera hudar och ull till textilier.

"Variationen i benbelastning som finns hos förhistoriska kvinnor tyder på att ett brett spektrum av beteenden förekom under tidig jordbruk. Faktum är att, vi tror att det kan vara den stora variationen av kvinnors arbete som delvis gör det så svårt att identifiera signaturer av ett specifikt beteende från deras ben."

Dr Jay Stock, senior studieförfattare och chef för ADaPt-projektet, tillade:"Våra fynd tyder på att under tusentals år, kvinnornas rigorösa manuella arbete var en avgörande drivkraft för tidiga jordbruksekonomier. Forskningen visar vad vi kan lära oss om det mänskliga förflutna genom bättre förståelse av mänsklig variation idag."