Polisdetektiver analyserar isotoper i människohår för att ta reda på var ett mordoffer föddes och växte upp. Ashley Sharpe, en arkeolog vid Smithsonian Tropical Research Institute i Panama, och kollegor kombinerade ledtrådar från kol, kväve, syre- och strontiumisotopanalys som upptäcker de tidigaste bevisen för att Maya födde upp och bytte hundar och andra djur, förmodligen för ceremoniellt bruk.

Deras resultat publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences under veckan den 19 mars.

"I Asien, Afrika och Europa, djurförvaltning gick hand i hand med utvecklingen av städer, ", sade Sharpe. "Men i Amerika kan folk ha uppfostrat djur för ceremoniella ändamål. Tillväxten av städer verkar inte vara direkt knuten till djurhållning."

Sharpe fann att handel och skötsel av djur började under den förklassiska perioden omkring 2, 500 år sedan och intensifierades under den klassiska perioden, vilket gör det troligt att organiserade ceremonier som involverade djur- och människooffer och uppfödning av djur för mat spelade en viktig roll i utvecklingen av Maya-civilisationen.

Isotoper är atomer som har samma antal protoner och elektroner men olika antal neutroner och därför har olika fysikaliska egenskaper. Till exempel, kol har två stabila isotoper:kol 12 med sex protoner och sex neutroner och kol 13 med sex protoner och sju neutroner. Kol i djurens kroppar kommer från växtvävnader som de konsumerar direkt eller indirekt. De flesta växter använder den vanligaste typen av fotosyntes för att omvandla koldioxid till kolhydrater. Denna process lämnar mest den lättare kolisotopen, kol 12, Bakom, bundna i kolhydratmolekyler. Majs, sockerrör och andra gräs använder en annan typ av fotosyntes som koncentreras tyngre, kol 13 molekyler. Kväveisotoper i proteiner visar ett liknande mönster.

Sharpe och kollegor analyserade isotoper i djurrester från Ceibal, Guatemala, en Maya-plats med en av de längsta historierna av kontinuerlig ockupation, och en av de tidigaste ceremoniella platserna. De flesta av benen och tänderna de testade var från Maya Mellanpreklassisk period (700-350 f.Kr.).

"Djurrester delas in i två kategorier, de med lägre kolisotoper, vilket tyder på att de mest åt vilda växter, och de med högre isotoper, som förmodligen åt majs."

Alla hundar, två nordliga kalkoner, Meleagris gallopavo , kalkonarten som så småningom domesticerades, och en av två stora katter åt förmodligen majs eller andra djur som livnärde sig på majs, såsom en peccary (vild gris).

Eftersom människor i regionen ofta dödade djur som kom in i trädgårdar och områden där grödor odlades, det är möjligt att peccaries och kalkoner också kan ha ätit växter, men det är troligt att kalkoner sköttes i slutet av den klassiska perioden.

Rådjursben visade slaktmärken, men de jagades från skogen, inte domesticerade enligt isotopanalys av ben som också hade lägre kolisotoper.

En stor katt och en mindre katt, förmodligen en margay, Leopardus wiedii , hade lägre kolisotoper som tydde på att de åt djur som livnärde sig på vilda växter.

Förhållandet mellan två strontiumisotoper återspeglar den lokala geologin i en region. Fyrtiofyra av de 46 djuren hade strontiumisotopförhållanden som matchade Ceibal och den omgivande södra låglandet. Dock, till Sharpes förvåning, käkben från två hundar utgrävda från djupa gropar i hjärtat av det gamla ceremoniella komplexet hade strontiumisotopförhållanden som matchade torrare, bergsområden nära nuvarande Guatemala City. "Detta är det första beviset från Amerika på att hundar flyttas runt i landskapet, ", sa Sharpe. "Omkring 1000 e.Kr. finns det bevis för att hundar flyttades ut till öar i Karibien, men Ceibal-lämningarna är daterade till cirka 400 f.Kr.." En del av käkbenet och tänderna på en stor katt hittades med en av hundarna i samma fyndighet.

"Det intressanta är att den här stora katten var lokal, men kanske inte vild, "Sade Sharpe. "Baserat på dess tandemalj, den hade ätit en diet som liknade hundarna sedan den var mycket ung. Kanske fångades den och växte upp i fångenskap, eller så bodde den nära byar och åt djur som livnärde sig på majs. Vi måste fortfarande titta på DNA för att ta reda på om det var en jaguar eller en puma."

Sharpe ser fram emot att förstå mer om sammanhanget för dessa fynd. "Resultaten i denna publikation är baserade på utgrävningar vi gjorde 2012. Mina kollegor vid Ceibal-Petexbatun arkeologiska projekt kommer att publicera ytterligare analyser, och jag ser fram emot att få reda på om alla mänskliga kvarlevor på platsen är från regionen."

"Det är intressant att överväga om människor kan ha haft en större inverkan på att hantera och manipulera djurarter i det forntida Mesoamerika än man har trott, Sharpe sa. "Studier som denna börjar visa att djur spelade en nyckelroll i ceremonier och maktdemonstrationer, som kanske drev djuruppfödning och handel."