P2 – Paleobotanika – načrtovanje raziskave , vzorčenje in shranjevanje vzorcev

palinologija

rastlinski

makrofosili (semena,

plodovi,

oglje, les)

fitoliti

Paleobotanika in paleoekologija – raziskovalne discipline

Karpološke analize = analize makrobotaničnih fosilov (n. pr. semen, plodov)

Dendrokronologija = določanje starosti lesa s pomočjo analize branik dreves

Ksilotomske analize = določanje vrste lesa Antrakotomske analize = določanje vrste lesa pri oglju

Palinologija = analiza cvetnega prahu

Analiza koncentracije mikro oglja

Analiza fitolitov =

mikroskopske

silikatne strukture v

rastlinskih tkivih

Fitoliti

Pelod rumenega blatnika (Nuphar luteum)

povečava: 400x

Kratka zgodovina raziskav...

Konec 19. stoletja - prve raziskave posušenih rastlinskih ostankov iz

egipčanskih grobnic in študij rastlinskih ostankov s švicarskih kolišč.

Kratka zgodovina raziskav...

Konec 19. stoletja - prve raziskave posušenih rastlinskih ostankov iz

egipčanskih grobnic in študij rastlinskih ostankov s švicarskih kolišč.

50. in 60. leta 20. stoletja – izkopavanja neolitskih najdišč na Bližnjem

vzhodu (R. Braidwood in K. Kenyon) in proučevanje začetkov poljedelstva

(analiza pooglenelih semen žitaric in stročnic, van Zeist in M. Hopf).

Kratka zgodovina raziskav...

Konec 19. stoletja - prve raziskave posušenih rastlinskih ostankov iz

egipčanskih grobnic in študij rastlinskih ostankov s švicarskih kolišč.

50. in 60. leta 20. stoletja – izkopavanja neolitskih najdišč na Bližnjem

vzhodu (R. Braidwood in K. Kenyon) in proučevanje začetkov poljedelstva

(analiza pooglenelih semen žitaric in stročnic, van Zeist in M. Hopf).

70., 80. in 90. leta 20. stoletja – paleobotanične raziskave so postale

pogostejše in količina odkritih paleobotaničnih ostankov se je zaradi nove

metode vzorčenja – flotacije- močno povečala. Tudi palinološke raziskave

(še zlasti študij človekovega vpliva na okolje) so postale pogostejše. V 90.

letih pa se je počasi začela uveljavljati tudi nova metoda – analiza fitolitov.

Kratka zgodovina raziskav...

Konec 19. stoletja - prve raziskave posušenih rastlinskih ostankov iz

egipčanskih grobnic in študij rastlinskih ostankov s švicarskih kolišč.

50. in 60. leta 20. stoletja – izkopavanja neolitskih najdišč na Bližnjem

vzhodu (R. Braidwood in K. Kenyon) in proučevanje začetkov poljedelstva

(analiza pooglenelih semen žitaric in stročnic, van Zeist in M. Hopf).

70., 80. in 90. leta 20. stoletja – paleobotanične raziskave so postale

pogostejše in količina odkritih paleobotaničnih ostankov se je zaradi nove

metode vzorčenja – flotacije- močno povečala. Tudi palinološke raziskave

(še zlasti študij človekovega vpliva na okolje) so postale pogostejše. V 90.

letih pa se je počasi začela uveljavljati tudi nova metoda – analiza fitolitov.

V zadnjem desetletju se vse bolj uveljavljajo multidisciplinarni raziskovalni

pristopi.

Kako nastaja paleobotanični zapis?

-prekritju z vodo

-izsušitvi

-karbonizaciji

-mineralizaciji

-zamrznitvi

-kot odtisi rastlin (n. pr. na keramiki)

Makrofosili (n. pr. semena, plodovi) se ohranijo ob:

Poogleneli makrobotanični ostanki se običajno ohranijo

na arheoloških naseljih v bližini ognjišč.

Dobro se ohranijo tudi ob

prekritju z vodo (n.pr. na

Ljubljanskem barju in v jezerih).

Resnikov prekop (Ljubljansko barje)

Stare Gmajne (Ljubljansko barje) 2006 Stare Gmajne (Ljubljansko barje) 2006

Pelod se ohrani zaradi:

-anaerobnih razmer ob prekritju z vodo

-nizkega pH (n.pr. šotišča)

-v zelo suhih ali slanih tleh

-lahko tudi pod večjimi arheološkimi strukturami – gomilami, nasipi, obzidji, v bližini bronastih artefaktov, kjer je veliko Cu-soli

Za palinološko raziskavo so najprimernejša paleoekološka najdišča

– jezera in močvirja.

V jezerih in močvirjih se pelod ohrani zaradi prekritja z vodo.

Na šotiščih k dobri ohranjenosti peloda pripomore tudi nizek pH sedimenta.

Močvirje Mlaka (Bela krajina)

Visoko barje Šijec (Pokljuka)

Bor (Pinus sp.)

Pelod zato na veliki večini arheoloških najdišč ni ohranjen (izjema so najdišča na Ljubljanskem barju).

Zaradi pedoloških procesov na suhih terenih je tafonomija pelodnega zapisa še dodatno zapletena.

Palinološko vzorčenje, Bič

V tako izsušenem sedimentu pelod običajno ni ohranjen.

Bela cerkev

Raziskava torej lahko poteka na arheološkem najdišču ali pa v močvirju ali jezeru v neposredni bližini arheoloških najdišč.

Velikost jezera in njegova lega glede na arheološko najdišče sta zelo pomembni pri palinološki raziskavi – več o tem na naslednjem predavanju.

Blatna Brezovica

Blejsko jezero

Fitoliti

-ohranijo se v kislih ali bazičnih okoljih, manj občutljivi na razmere v sedimentu kot pelod

Diatomeje

- anaerobna okolja, uspevajo v vodi ali pa zelo vlažnih tleh

Kakšni so cilji raziskave in s kakšno raziskovalno metodologijo bo mogoče odgovoriti na zastavljena raziskovalna vprašanja?

Pogovor in načrtovanje raziskave takoj na začetku!

Ne pozabite na vključenost paleobotanikov v načrtovanje raziskave!

Ključno vprašanje:

Za različne vrste raziskav so primerna različna arheološka ali paleokološka najdišča.

Pomembno je, da se terensko delo (vzorčenje) opravi čim prej - takoj na začetku raziskave.

Samo nekaj dni terenskega dela običajno namreč zadošča za to, da je paleobotanik polno zaposlen z analizami več mesecev, let...

Vzorčenje makrofosilov na arheoloških najdiščih

Metoda vzorčenja se prilagaja terenu in cilju raziskave.

Priporočljivo je, da vzamemo vzorce (n. pr. ves sediment ali pa 10 litrov na mikrokvadrant) iz vseh stratigrafskih enot in kontekstov, ker v naprej ne moremo predvideti, kje je največ makrobotaničnih ostankov.

-in situ nabiranje materiala

-sejanje

-flotacija

Izločanje makrofosilov iz sedimenta

Poogleneli rastlinski material ima nižjo specifično gostoto od sedimenta, zato v vodi plava, sediment pa potone.

Če so semena težja (ker so namočena z vodo ali mineralizirana), je bolje uporabiti mokro sejanje.

Pri mokrem sejanju bodo vsa semena, manjša od odprtin sita, izgubljena.

Priporočljivo je uporabljati sita s čim manjšo odprtino (2 mm).

Previdno, semena se hitro poškodujejo!

Mokro sejanje

Ljubljansko barje, Resnik, izkop. A. Velušček, 2002

Mokro sejanje

Ljubljansko barje, Resnik,

izkop. A. Velušček, 2002

Flotacija

ročno flotiranje

‘Izum’ naprava

Flotacija

‘Ankara’ napravo je razvila ‘British School of Archaeology’ v Ankari za vzorčenje rastlinskih vzorcev z najdišča Can Hasan v letih 1969/1970.

Podoben sistem flotiranja je bil uporabljen tudi pri izkopavanju Franchthi jame.

Kaj pa, če so semena, plodovi,... pretežki, da bi plavali?

-vodi dodamo kemikalije (kuhinjska sol ali cinkov klorid) za zvečanje specifične gostote ali pa kemikalije, ki pomagajo pri nastajanju pene (K-etil-ksantat, kerosin/parafin, terpineol) ali pa

-uporabimo mokro sejanje

Kako vemo, da smo iz sedimenta res pobrali ves makrobotanični material? Kako lahko testiramo, koliko je bila flotacija učinkovita?

-vzorcem pred flotacijo (na skrivaj!) dodamo znano število pooglenelih eksotičnih semen. Po koncu flotiranja pa preštejemo, koliko od teh semen smo res izločili iz sedimenta.

Vzorčenje za analizo fitolitov

Fitoliti so drobne silikatne strukture, ki nastajajo v rastlinskih celicah in

tkivih – v steblih, listih, koreninah in cvetovih. Po propadu rastline se

izločajo v sediment. Ker so zgrajeni iz anorganskih snovi, se lahko

ohranijo tudi v razmerah, ko so rastlinski ostanki ali pa pelod že propadli

(n. pr. v aerobnih razmerah).

Vzorce lahko

jemljemo na

arheološkem

najdišču (tam je

ponavadi več

fitolitov) ali pa na

paleoekološkem

najdišču v bližini.

Vzorčimo lahko po kvadrantih iz na sveže postrgane površine, na primer tal hiše. 50 g sedimenta zadostuje – za analizo fitolitov je dovolj ca. 3 cm3 sedimenta, dobro pa je imeti rezervo za morebitne dodatne paleobotanične ali kemične analize.

Vzorčimo lahko tudi s kamnitih orodij, žrmelj, posod za kuhanje, zob,... Dobro pa je, da vzamemo kontrolni vzorec okoliškega sedimenta.

Shranjujemo jih v tesno zaprti vrečki, v hladilniku pri +4°C. Če se bodo vzorci uporabljali samo za analizo fitolitov (ne pa peloda) jih lahko tudi posušimo. Ker so fitoliti zgrajeni iz silikatov, jih bakterije in glive ne bodo napadle.

Vzorčenje iz arheološkega profila - vzorci so primerni za pelodno analizo ali analizo fitolitov -profil na sveže očistimo (od zgoraj navzdol)

-vzorce s čistim orodjem naberemo v vrečke, ki se jih da neprodušno zapreti (od spodaj navzgor, da si sproti ne zamažemo profila)

-orodje čistimo z destilirano vodo (v vodi bližnjega potoka plavajo fitoliti in pelod!)

Vzorčenje iz profila s kovinskimi škatlami (za analizo peloda, fitolitov)

Tak način vzorčenja je primernejši od nabiranja v vrečke, ker tako dobimo vzorec za celoten profil – lahko analiziramo čisto vsak centimeter profila, lahko pa tudi vzamemo 1 cm3 sedimenta in izračunamo pelodno koncentracijo v 1cm3.

Vzorčimo iz na sveže očiščenega profila. Kovinske škatle dimenzij ca. 6x6x50 cm naj bodo iz nerjavečega materiala (da bodo ti vzorci uporabni še za geokemično analizo).

Vzorčenje iz profila s kovinskimi škatlami

Vrtanje na paleoekoloških najdiščih – najpogostejši način vzorčenja pri palinoloških raziskavah

Ljubljansko barje 2003, vrtanje z Livingstone

vrtalnikom

Vrtalna oprema – Livingstone vrtalnik na bat (modifikacija po Streifu)

Vrtanje...

Griblje, Bela krajina 2003

Ekstrakcija vrtine...

S to opremo lahko vrtamo do ca. 7-10 m globoko.

Če bi potrebovali globlje vrtine....

Griblje, Bela krajina. 2003

... bi najeli ‘profesionalce’

...ali pa nam pri vrtanju pomaga partner iz tujine.

Bled 2003, V sodelovanju s T. Knificem in B. Ammann

Bled 2002

Shranjevanje vzorcev (+4°C!).

Hladilnica Inštituta za arheologijo. 2003

O tem, kaj se dogaja s

palinološkimi vzorci po

prihodu v hladilnico, pa

na enem od naslednjih

predavanj...

Hvala za pozornost!