Skalmödel är arkeologiska inslag som huvudsakligen består av rester av marina djur som kastats bort nära bosättningar under hundratals eller tusentals år. De är skräpet av mänsklig aktivitet. I Brasilien, de är kända under Tupi-ordet sambaqui.

Sambaquis lämnades av människor som levde mellan 8, 000 och 1, 000 år sedan i kustnära Atlantskogsområden, traditionellt anses vara perifert för Sydamerikas första livsmedelsproduktionscentra i Anderna och Amazonas.

En ny studie, dock, presenterar starka bevis för att sambaqui-samhällen inte var vanliga jägare-samlare. Analyser av deras mitter visar att de odlade eller åtminstone skötte ätbara växter och hade en rik kost med en betydande andel kolhydrater. Fapesp—São Paulo Research Foundation- FAPESP har stött studien.

Resultaten från studien har nyligen publicerats i Royal Society Open Science . Det utfördes av forskare från Brasilien och Storbritannien med hjälp av data som samlats in vid Morro do Ouro och Rio Comprido sambaquis i Babitonga Bay nära Joinville, Santa Catarina delstaten.

"De betydande nivåerna av konsumtion av högkolhydratmat som bevisas av dessa två sambaquis tyder på att samhällena hade en blandad försörjningsekonomi som kombinerade fiske och insamling av skaldjur med någon form av växtodling, " sa Luis Nicanor Pezo-Lanfranco, en bioarkeolog vid University of São Paulo's Bioscience Institute (IB-USP), artikelns första författare och en FAPESP-stipendiat.

Pezo-Lanfranco genomförde studien vid IB-USP:s biologiska antropologiska laboratorium, ledd av professor Sabine Eggers, i samarbete med arkeologer vid University of York (UK) och Joinvilles Sambaqui Museum.

Enligt den traditionella arkeologiska synen på förhistorien i Sydamerika, jägare-samlare som lämnade skalmödeln försörjde sig huvudsakligen genom att söka havsresurser. Denna idé började ifrågasättas på 1980-talet när man fann bevis för att sambaquisamhällena hade en mycket mer diversifierad ekonomi.

Den höga frekvensen av sambaquis på den södra kusten av det som nu är Brasilien och den stora volymen av några av dessa skalmeller, som också innehåller hundratals mänskliga begravningar, anses vara bevis på hög befolkningstäthet, monumental arkitektur, och social komplexitet under mitten till sen holocen.

Tandkaries på tänderna på begravda skelett, tolkas som bevis på en kolhydratrik kost, är bland skälen till att dra slutsatsen att dessa samhällen hade en mer diversifierad ekonomi och kost än tidigare trott.

Dessutom, arkeologiska utgrävningar har identifierat rester av växter som kan bevisa begynnande odling av matgrödor, inklusive knölar (yam och sötpotatis), majs, Palmer, soursops och sweetsops (Annonaceae).

Den nya studien baserades på oral patologi och stabila isotopanalyser utförda direkt på skeletten. Analyserna avslöjade oväntat hög förbrukning av växtresurser, d.v.s. kolhydrater, av Morro do Ouro sambaqui -folket på norra kusten av Santa Catarina i mitten av Holocen (8, 000-4, 000 år sedan).

Den norra kusten av Santa Catarina har det största antalet sambaquis i Brasilien. Hundratals skalhögar är utspridda runt Babitonga Bay.

"Vi analyserade munhälsa och stabila isotoper av mänskliga kvarlevor begravda i Morro do Ouro och Rio Comprido sambaquis för att undersöka kostvanorna i dessa samhällen under mitten och sen holocen, " sa Pezo-Lanfranco.

Fynd gjorda vid Morro do Ouro har bidragit avsevärt till diskussionen om befolkningstäthet, hälsa och sjukdom, och kulturell och kostmässig variation i Atlantskogens kustsamhällen under Mellanholocen.

Arkeologiska utgrävningar som genomfördes där på 1980 -talet visade stora mängder rester av terrestriska och marina djur, artefakter, inhemska strukturer, och mänskliga begravningar.

Djurresterna var från flera arter av blötdjur (musslor, musslor, ostron), fisk (mullet, olyckskorp, havsabborre, blåsfisk, havskatt) och landlevande däggdjur (låglandspaca, vitläppad peccary). Man har också hittat polerade stenverktyg och förkolnade kokosrester.

Enligt Pezo-Lanfranco, 116 begravningar grävdes ut av flera arkeologiska expeditioner mellan 1960 och 1984. Koldatering av benkollagen för denna studie visade att platsen var ockuperad mellan 4, 800 och 4, 100 år sedan. En analys av minutspår från tandläkaren från webbplatsen utförd 2010 av Verônica Wesolowski, en forskare vid University of São Paulo's Museum of Archaeology and Ethnology (MAE-USP), hade redan identifierat stärkelsekorn som är kompatibla med sötpotatis, jams, och kokos.

På närliggande Rio Comprido, arkeologer hittade polerade stenknivar och yxor samt 67 begravningar på 1970 -talet. Platsen ockuperades i två faser:Rio Comprido 1 (RC1) mellan 5, 600 och 4, För 300 år sedan (Mellan Holocen) och Rio Comprido 2 (RC2) mellan 4, 000 och 3, 400 år sedan (sen holocen).

Morfologisk analys utförd för studien inkluderade bestämning av kön och ålder samt orala patologier hos 70 individer, 42 från Morro do Ouro (MO) och 28 från Rio Comprido (16 RC1 och 12 RC2). Stabila kol- och kväveisotoper från 36 individer analyserades, 20 från MO och 16 från RC (nio RC1 och sju RC2).

Med hjälp av 11 munhälsomarkörer, totalt 1, 826 alveoler och 1, 345 tänder från dessa 70 individer undersöktes. De flesta av de analyserade skeletten visade sig vara män och i genomsnitt 20-49 år gamla vid tidpunkten för dödsfallet.

"Frekvensen av tandkaries varierade från 7,6 procent till 13,2 procent av proverna. Detta var mer än väntat för grupper av jägare-samlare-fiskare och mer förenligt med mönstret som hittades för de första bönderna från sen holocen i andra regioner, som Anderna, " sa Pezo-Lanfranco.

Analys av tänder från sen holocen jägare-samlare som hittades i Patagonien, till exempel, visade kariesfrekvenser från 3,3 procent till 5,19 procent, medan prover från nyare stillasittande populationer i Patagonien visade en frekvens på 10,17 procent.

Kariestyper varierade avsevärt mellan de två sambaqui-platserna, men statistiskt signifikanta skillnader observerades endast i cervikala (extraokklusala) lesioner.

Frekvensen av ocklusal karies var generellt hög i alla grupper, allt från 53,7 procent (MO) till 70 procent (RCI) av de analyserade individerna. Den högsta frekvensen av emaljkaries registrerades för RC1, medan MO hade den högsta frekvensen av extraocklusiv karies.

Kariösa lesioner har förknippats med dieter rik på fermenterbara kolhydrater och socker. Frekvensen av extraocklusiva karies och kaviteter på släta tandytor ökar när dieter är rik på kariogena livsmedel.

"Det är troligt, därför, att Morro do Ouro -folket hade en mer kariogen och förfinad kost än Rio Comprido 2 -personerna, antagligen för att de lagade sin mat, till exempel, " sa Pezo-Lanfranco.

Bearbetade kolhydrater

Kostuppskattningar baserade på stabila isotoper från tänder och ben visade att den främsta proteinkällan var fisk, allt från låga 33 procent hos personer från MO till 87 procent-90 procent i RC2.

Växter stod för den största andelen av kaloriintaget i MO (48 procent), följt av fisk (44 procent) och jagade landlevande däggdjur (8 procent).

Benkollagendata från RC1 visade att fisk är den främsta källan till kalorier (48 procent), följt av växter (44 procent) och landlevande däggdjur (7 procent).

Pezo-Lanfranco fann liknande proportioner för RC2:fisk (48 procent), växter (42 procent) och landlevande däggdjur (10 procent). Alla procentsatser är medelvärden, med individuella värden som varierar avsevärt.

Den huvudsakliga proteinkällan var fisk för individer från MO (58 procent-84 procent), RC1 (66 procent-85 procent) och RC2 (74 procent-83 procent). Dessa nivåer är något högre än de värden som finns för förhistoriska och samtida jägare-samlare.

"Den höga andelen kronisk eller statisk karies bland individer från RC1 tyder på en mindre kariogen diet än bland individer från RC2 och MO. Detta kan vara associerat med fosfat och kalcium som finns i dieter av marint ursprung, som du kan förvänta dig för fiskarsamhällen, " sa Pezo-Lanfranco.

"Å andra sidan, den högre frekvensen av djup och extraocklusiv karies i RC2, och särskilt i MO, pekar på en utbredd konsumtion av kariogena och bearbetade kolhydrater från rostade eller kokta växter. Bevisen från RC och MO tyder på att det finns någon form av växtodling, om än begynnande."

Cervikal karies, den vanligaste typen av extraocklusiv karies hos individer från MO (29 procent), är förknippade med den frekventa konsumtionen av sackaros och fast fermenterbar stärkelse, höga nivåer av salivlaktobaciller, and the deposition of cervical calculus with gingival recession (receding gums).

"Cervical caries frequencies of around 16 percent have been reported for Pleistocene hunter-gatherers in northern Africa and interpreted as the first signs of the systematic harvesting and storing of high-carbohydrate wild plant food, " Pezo-Lanfranco said.

In Andean agriculturalists, cervical caries are attributed to the consumption of fermented beverages made from cassava, corn, and other starchy foods. Previous studies have shown that sucrose, starch with sucrose, fructose and dextrose in descending order stimulate the production of smooth-surface and cervical caries, while high amounts of maltose and starch tend to lead more to cervical caries.

"So the MO diet was probably richer in cariogenic carbohydrate than the RC diet, and comparable to the diets of some agricultural peoples in antiquity, " Pezo-Lanfranco said.

The dental wear index in MO and RC was lower than for several sambaqui communities studied elsewhere. The RC2 diet seems to have been more abrasive than the MO diet. Stone vessels and grindstones found at MO may have been used to make flour. Microscope analysis of these implements is pending.

"This study puts the Neotropics on the map of the world's food production centers in antiquity. The Atlantic Forest coast has mostly been peripheral to this narrative despite its unique biodiversity and the archeological records of dense human occupation since the Middle Holocene. The new study challenges this traditional view, " Pezo-Lanfranco said. "We assembled strongly convincing evidence for high-carbohydrate dietary habits among hunter-gatherers in the Joinville region some 4, 500 år sedan. Confirmation that they had cultivar production systems and how far they had progressed with domestication of the plant species concerned awaits further research."