Människor i det som nu är Washington State rökte Rhus glabra, en växt allmänt känd som slät sumak, mer än 1, 400 år sedan.

Upptäckten, gjort av ett team av forskare från Washington State University, markerar första gången forskare har identifierat rester från en icke-tobaksväxt i en arkeologisk pipa.

Uppgrävdes i centrala Washington, indianröret innehöll också rester från N. quadrivalvis, en tobaksart som för närvarande inte odlas i regionen men som tros ha odlats i stor utsträckning tidigare. Tills nu, användningen av specifika rökande växtblandningar av forntida människor i nordvästra USA hade bara spekulerats om.

"Rökning spelade ofta en religiös eller ceremoniell roll för indianstammar och vår forskning visar att dessa specifika växter var viktiga för dessa samhällen tidigare, " sa Korey Brownstein, en före detta WSU Ph.D. student nu vid University of Chicago och huvudförfattare till en studie om forskningen i tidskriften Frontiers in Molecular Biosciences . "Vi tror att Rhus glabra kan ha blandats med tobak för dess medicinska egenskaper och för att förbättra smaken av rök."

Upptäckten möjliggjordes av en ny metabolomikbaserad analysmetod som kan detektera tusentals växtföreningar eller metaboliter i rester som samlats in från rör, skålar och andra arkeologiska artefakter. Föreningarna kan sedan användas för att identifiera vilka växter som röktes eller konsumerades.

"Det säger inte bara dig, ja, du hittade växten du är intresserad av, men det kan också berätta vad mer som röktes, sa David Gang, en professor vid WSU:s Institute of Biological Chemistry och en medförfattare till studien. "Det skulle inte vara överdrivet att säga att denna teknik representerar en ny gräns inom arkeokemi."

Tidigare, identifieringen av forntida växtrester var beroende av upptäckten av ett begränsat antal biomarkörer, som nikotin, anabasin, kotinin och koffein. Gang sa att problemet med detta tillvägagångssätt är att medan närvaron av en biomarkör som nikotin visar att tobak röktes, så skiljer det inte åt vilken art det var.

"Också, om du bara letar efter några specifika biomarkörer, du kommer inte att kunna säga vad mer som konsumerades i artefakten, "Gäng sa.

Förutom att identifiera den första icke-tobaksväxta rökt i en arkeologisk pipa, WSU-forskarnas arbete hjälper också till att belysa den komplexa utvecklingen av tobakshandeln i nordvästra USA.

Analys av en andra pipa som användes av människor som bodde i centrala Washington efter europeisk-amerikansk kontakt avslöjade närvaron av en annan tobaksart, N. rustica, som odlades av infödda folk på östkusten av det som nu är USA.

"Våra resultat visar att indiansamhällen interagerade brett med varandra inom och mellan ekologiska regioner, inklusive handel med tobaksfrön och tobaksmaterial, sa Shannon Tushingham, en biträdande professor i antropologi vid WSU och medförfattare till studien. "Forskningen tvivlar också på den vanliga uppfattningen att handeltobak som odlats av européer gick om användningen av inhemskt odlade rökväxter efter kontakt mellan Europa och USA."

Går vidare, WSU-forskarnas arbete kan i slutändan hjälpa forskare som studerar forntida samhällen i Amerika och på andra håll runt om i världen att identifiera vilka växtarter forntida människor konsumerade, tillhandahålla viktig information om utvecklingen av droganvändning och liknande dynamik mellan växt och människa.

Närmare hemmet, WSU-teamet använder också sitt arbete för att bekräfta kopplingar mellan uråldriga växtförvaltningsmetoder från före ankomsten av västerländska bosättare med kulturella traditioner i moderna ursprungssamhällen som Nez Perce. Forskarna delade sitt arbete med medlemmar av stammen som också använde några av fröna från studien för att odla en del av förkontakttobaken. Rökning av tobak är en helig tradition för indiangrupper inklusive Nez Perce, Colville och andra nordvästra stammar och innan nu var det omöjligt att säga vilken sorts tobak deras förfäder rökte.

"Vi tog över ett helt växthus för att odla dessa växter och samlade in miljontals frön så att Nez Perce-folket kunde återinföra dessa inhemska växter tillbaka till sin mark, " sa Brownstein. "Jag tror att den här typen av projekt är så viktiga eftersom de hjälper till att bygga förtroende mellan oss och stamsamhällen och visar att vi kan arbeta tillsammans för att göra upptäckter."