जैवपुरातत्वविज्ञान

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जैवपुरातत्वविज्ञान (अस्थिपुरातत्वविज्ञान, अस्थिविज्ञान (osteology) या पुरा-अस्थिविज्ञान[1]) यूरोप में पुरातात्विक स्थलों से प्राप्त जैविक अवशेषों के अध्ययन को वर्णित करता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में यह पुरातात्विक स्थलों से प्राप्त मानव अवशेषों का वैज्ञानिक अध्ययन है।

यह शब्द ब्रिटिश पुरातत्वविद् ग्राहम क्लार्क द्वारा गढ़ा गया था, जिन्होंने 1972 में इसे पुरातात्विक स्थलों से प्राप्त जानवरों और मनुष्यों की हड्डियों के अध्ययन के रूप में परिभाषित किया था। जेन बुइकस्ट्रा 1977 में वर्तमान अमेरिकी परिभाषा लेकर आईं। मानव अवशेष अतीत के स्वास्थ्य, जीवन शैली, आहार, मृत्यु दर और शारीरिक गठन के बारे में जानकारी दे सकते हैं।[2] हालाँकि क्लार्क ने इसका उपयोग केवल मानव अवशेषों और जानवरों के अवशेषों का वर्णन करने के लिए किया था, लेकिन पुरातत्वविद् तेजी से इसमें वानस्पतिक अवशेषों को भी शामिल कर रहे हैं।

जैवपुरातत्वविज्ञान का जन्म काफी हद तक न्यू आर्कियोलॉजी (नई पुरातत्व) की प्रथाओं से हुआ, जो 1970 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में अतीत को समझने के लिए मुख्य रूप से सांस्कृतिक-ऐतिहासिक दृष्टिकोण के प्रति प्रतिक्रिया के रूप में विकसित हुई थी। न्यू आर्कियोलॉजी के समर्थक संस्कृति और जीव विज्ञान के बीच बातचीत के बारे में परिकल्पनाओं का परीक्षण करने, या एक जैव-सांस्कृतिक दृष्टिकोण की वकालत करते हैं। कुछ पुरातत्वविद् अधिक समग्र दृष्टिकोण की वकालत करते हैं जो क्रिटिकल थ्योरी (आलोचनात्मक सिद्धांत) को शामिल करता है।[3]

पुराजनसांख्यिकी

पुराजनसांख्यिकी (Paleodemography) अतीत की आबादी की जनसांख्यिकीय विशेषताओं का अध्ययन करती है।[4] जैवपुरातत्वविद् किसी आबादी के भीतर एक विशिष्ट आयु वर्ग की जनसांख्यिकीय विशेषताओं (जैसे मृत्यु का जोखिम या लिंग अनुपात) को समझने के लिए जीवन तालिका (life table) बनाने हेतु पुराजनसांख्यिकी का उपयोग करते हैं, जो कोहोर्ट अध्ययन का एक प्रकार है। कंकाल की विशिष्ट रूपात्मक विशेषताओं के आधार पर व्यक्तियों की आयु और लिंग का अनुमान लगाना अक्सर आवश्यक होता है।

आयु

आयु का अनुमान मृत्यु के समय कंकाल/जैविक आयु निर्धारित करने का प्रयास करता है। प्राथमिक धारणा यह है कि किसी व्यक्ति की कंकाल आयु उसकी कालानुक्रमिक आयु से निकटता से जुड़ी होती है। आयु का अनुमान विकास और वृद्धि के पैटर्न या कंकाल में होने वाले अपक्षयी परिवर्तनों पर आधारित हो सकता है।[5] इस प्रकार के परिवर्तनों का आकलन करने के लिए विभिन्न कंकाल श्रृंखला विधियाँ विकसित की गई हैं। उदाहरण के लिए, बच्चों में आयु का अनुमान आमतौर पर दंत विकास, विशिष्ट कंकाल तत्वों के अस्थिकरण और संलयन, या लंबी हड्डियों की लंबाई का आकलन करके लगाया जाता है। बच्चों के लिए, मसूड़ों से क्रमिक रूप से निकलने वाले अलग-अलग दांत बच्चे की उम्र बताने के लिए सबसे विश्वसनीय होते हैं। हालाँकि, पूरी तरह से विकसित दांत कम संकेत देते हैं। वयस्कों में, प्यूबिक सिम्फिसिस, इलियम (हड्डी) की ऑरिकुलर सतह, चौथी पसली के स्टर्नल छोर, और दंत घर्षण में अपक्षयी परिवर्तनों का उपयोग आमतौर पर कंकाल की आयु का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है।

लगभग 30 वर्ष की आयु तक, मानव हड्डियाँ बढ़ती रहती हैं। अलग-अलग हड्डियाँ विकास के अलग-अलग बिंदुओं पर जुड़ती हैं।[6] यह विकास व्यक्तियों के बीच भिन्न हो सकता है। हड्डियों पर टूट-फूट आयु के अनुमानों को और जटिल बनाती है। अक्सर, अनुमान 'युवा' (20-35 वर्ष), 'मध्यम' (35-50 वर्ष), या 'वृद्ध' (50+ वर्ष) तक सीमित होते हैं।

लिंग

पुरुष और महिला कंकाल शरीर रचना में अंतर का उपयोग जैवपुरातत्वविदों द्वारा मानव कंकालों के जैविक लिंग को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। मनुष्य यौन द्विरूपता प्रदर्शित करते हैं, हालाँकि शरीर के आकार और यौन विशेषताओं में ओवरलैप संभव है। सभी कंकालों को लिंग निर्धारित नहीं किया जा सकता है, और कुछ की गलत पहचान हो सकती है। जैविक पुरुष और जैविक महिलाएँ खोपड़ी और पेल्विस (श्रोणि) में सबसे अधिक भिन्न होते हैं; जैवपुरातत्वविद् शरीर के इन हिस्सों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, हालाँकि शरीर के अन्य हिस्सों का भी उपयोग किया जा सकता है। महिला पेल्विस आमतौर पर पुरुष पेल्विस की तुलना में चौड़ा होता है, और दो निचले प्यूबिस (हड्डी) (सब-प्यूबिक कोण) के बीच का कोण अधिक चौड़ा और यू-आकार का होता है, जबकि पुरुष का सब-प्यूबिक कोण अधिक वी-आकार का और 90 डिग्री से कम होता है।[7]

सामान्य तौर पर, पुरुष कंकाल महिला कंकाल की तुलना में अधिक मजबूत होता है क्योंकि पुरुषों में मांसपेशियों का द्रव्यमान अधिक होता है। पुरुष कंकालों में आमतौर पर अधिक स्पष्ट ब्रो रिज (भौंह की हड्डी), न्यूकल लाइन्स (गर्दन की रेखाएं), और मास्टॉइड प्रक्रिया होती है। कंकाल का आकार और मजबूती पोषण और गतिविधि के स्तर से प्रभावित होती है। पेल्विक और कपाल विशेषताओं को जैविक लिंग के अधिक विश्वसनीय संकेतक माना जाता है। उन युवाओं के कंकालों का लिंग निर्धारण करना अधिक कठिन और समस्याग्रस्त है जिन्होंने अभी तक यौवन पूरा नहीं किया है, क्योंकि शरीर पूरी तरह से विकसित नहीं हुआ होता है।[7]

कंकालों का जैवपुरातत्वीय लिंग निर्धारण त्रुटि-मुक्त नहीं है। रिकॉर्डिंग त्रुटियाँ और मानव अवशेषों को फिर से व्यवस्थित करना ऐसी गलत पहचान में भूमिका निभा सकता है।

क्राइस्ट चर्च, स्पिटलफील्ड्स, लंदन के क्रिप्ट से ताबूत की प्लेटों पर लिंग-विशिष्ट नामों की तुलना संबंधित अवशेषों से करके कंकालों के लिंग निर्धारण के लिए जैवपुरातत्वीय विधियों के प्रत्यक्ष परीक्षण ने 98 प्रतिशत सफलता दर हासिल की।[8]

लिंग-आधारित कार्य पैटर्न हड्डियों पर निशान छोड़ सकते हैं और पुरातात्विक रिकॉर्ड में पहचाने जा सकते हैं। एक अध्ययन में अबू हुरेरा में महिला कंकालों के बीच अत्यधिक गठिया वाले बड़े पैर के अंगूठे, अंतिम पृष्ठीय कशेरुकाओं का पतन, और मांसपेशियों वाली भुजाएँ और पैर पाए गए, जिसे लिंग-आधारित कार्य पैटर्न का संकेत माना गया।[9] इस तरह के कंकाल परिवर्तन महिलाओं द्वारा अनाज पीसते समय लंबे समय तक घुटनों के बल बैठने और पैर की उंगलियों को आगे की ओर मोड़ने के कारण हो सकते हैं। दफन अवशेषों से लिंग की जांच पुरातत्वविदों के लिए बढ़ती रुचि का विषय है।

आधुनिक लिंग निर्धारण विधियाँ

जैवपुरातत्वीय विधियों में हाल के विकास ने लिंग अनुमान के लिए अधिक सटीक और मानकीकृत तकनीकें पेश की हैं, विशेष रूप से जब कंकाल का संरक्षण खराब हो। ओस कॉक्से (os coxae) का विश्लेषण करते समय, जनसंख्या-विशिष्ट संदर्भ डेटा पर आधारित विभेदक कार्यों का उपयोग करके, 'डायग्नोस सेक्सुएल प्रोबेबिलिस्ट' (DSP) विधि जैसे उपकरणों का उपयोग करके पेल्विक आकृति विज्ञान के मीट्रिक विश्लेषण ने वयस्क व्यक्तियों में 95% से अधिक सटीकता हासिल की है।[10] कपाल और पेल्विस लैंडमार्क के ज्यामितीय मॉर्फोमेट्रिक विश्लेषण, विशेष रूप से जब सांख्यिकीय क्लासिफायर या मशीन लर्निंग एल्गोरिदम के साथ जोड़े जाते हैं, ने फोरेंसिक विज्ञान और पुरातात्विक दोनों नमूनों में लिंग की पहचान करने में उच्च सफलता दर दिखाई है। आणविक तकनीकें भी जैवपुरातत्वीय अभ्यास में एकीकृत हो गई हैं। प्राचीन डीएनए (aDNA) शॉटगन सीक्वेंसिंग एक्स- और वाई-गुणसूत्र रीड्स की मात्रा निर्धारित करके लगभग सटीक लिंग निर्धारण को सक्षम बनाता है, जो तब विशेष रूप से मूल्यवान साबित होता है जब अस्थि संबंधी संकेतक अनुपस्थित या अस्पष्ट हों। जहाँ डीएनए संरक्षण अपर्याप्त है, वहाँ दांतों के इनेमल में एमेलोजेनिन पेप्टाइड्स का पता लगाने वाले दंत प्रोटिओमिक्स लिंग अनुमान के लिए एक न्यूनतम विनाशकारी और अत्यधिक विश्वसनीय विकल्प प्रदान करते हैं।

गैर-विशिष्ट तनाव संकेतक

दंत गैर-विशिष्ट तनाव संकेतक

दंत गैर-विशिष्ट तनाव संकेतक दांतों पर पाई जाने वाली विशेषताएँ हैं जो बचपन के दौरान, विशेष रूप से इनेमल निर्माण की अवधि के दौरान अनुभव किए गए शारीरिक तनाव के प्रकरणों को दर्शाती हैं। उन्हें "गैर-विशिष्ट" के रूप में वर्णित किया गया है क्योंकि, जबकि वे संकेत देते हैं कि एक तनाव घटना हुई थी, वे सटीक कारण की पहचान नहीं करते हैं, जैसे कि क्या यह कुपोषण, बीमारी, या संक्रमण के परिणामस्वरूप हुआ था।

इनेमल एमेलोजेनेसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से बनता है, जिसे एमेलोब्लास्ट नामक विशेष कोशिकाओं द्वारा किया जाता है, जो क्रमिक परतों में इनेमल का उत्पादन करती हैं। जब ये कोशिकाएँ प्रणालीगत तनाव से प्रभावित होती हैं, तो इनेमल निर्माण प्रक्रिया बाधित या परिवर्तित हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप दृश्य विकास संबंधी दोष उत्पन्न होते हैं।[11]

इनेमल हाइपोप्लेसिया

इनेमल हाइपोप्लेसिया (Enamel hypoplasia) उन अनुप्रस्थ खांचों या गड्ढों को संदर्भित करता है जो दांतों की इनेमल सतह पर तब बनते हैं जब दांतों के विकास की सामान्य प्रक्रिया रुक जाती है, जिससे एक कमी रह जाती है। इनेमल हाइपोप्लेसिया आमतौर पर बीमारी और/या खराब पोषण के कारण बनते हैं।[7] रैखिक खांचों को आमतौर पर रैखिक इनेमल हाइपोप्लेसिया (LEHs) कहा जाता है; LEHs का आकार सूक्ष्म से लेकर नग्न आंखों से दिखाई देने तक हो सकता है। पेरीकाइमाटा (perikymata) खांचों (क्षैतिज विकास रेखाएं) के अंतराल की जांच करके, तनाव के कारक की अवधि का अनुमान लगाया जा सकता है, हालांकि मेस (Mays) ने तर्क दिया कि हाइपोप्लेसिया की चौड़ाई का तनाव के कारक की अवधि के साथ केवल अप्रत्यक्ष संबंध होता है।

दंत इनेमल हाइपोप्लेसिया के अध्ययन का उपयोग बाल स्वास्थ्य का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। हड्डियों के विपरीत, दांतों का पुनर्निर्माण (remodeled) नहीं होता है, इसलिए अक्षुण्ण इनेमल पिछली स्वास्थ्य घटनाओं का अधिक विश्वसनीय संकेतक प्रदान कर सकता है। दंत हाइपोप्लेसिया बचपन के उस समय के दौरान स्वास्थ्य स्थिति का संकेतक प्रदान करते हैं जब दांत के मुकुट (crown) का इनेमल बन रहा होता है। इनेमल हाइपोप्लेसिया (EH) की उपस्थिति, आवृत्ति और गंभीरता सामान्य स्वास्थ्य स्थितियों और बीमारी या कुपोषण की घटना के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करती है। EH की उच्च दरों को अक्सर व्यापक शारीरिक तनाव के प्रमाण के रूप में व्याख्यायित किया जाता है, जैसे कि अकाल, संक्रामक रोगों का प्रकोप, या लंबे समय तक पोषण संबंधी कमियां।[12] विभिन्न समूहों जैसे कि विभिन्न सामाजिक वर्गों, भौगोलिक क्षेत्रों या समयावधियों में दंत तनाव संकेतकों की व्यापकता की तुलना करके, जैव-पुरातत्वविद् जीवन स्थितियों, संसाधनों तक पहुंच और समग्र स्वास्थ्य में असमानताओं का भी अनुमान लगा सकते हैं।

सभी इनेमल परतें दांत की सतह पर दिखाई नहीं देती हैं क्योंकि मुकुट के विकास में जल्दी बनने वाली इनेमल परतें बाद की परतों द्वारा ढक दी जाती हैं। दांत के इस हिस्से पर हाइपोप्लेसिया दांत की सतह पर दिखाई नहीं देते हैं। इस दबी हुई इनेमल के कारण, दांत घटना शुरू होने के कुछ महीनों बाद से तनाव के कारकों को रिकॉर्ड करते हैं। इनेमल मुकुट निर्माण के समय का वह अनुपात जो इस दबी हुई इनेमल द्वारा दर्शाया जाता है, दाढ़ों (molars) में 50 प्रतिशत तक और सामने के दांतों में 15-20 प्रतिशत तक भिन्न होता है।[7] सतही हाइपोप्लेसिया लगभग एक से सात वर्षों तक होने वाले तनाव के कारकों को रिकॉर्ड करते हैं, या यदि तीसरी दाढ़ को शामिल किया जाए तो 13 वर्षों तक।

कंकाल संबंधी गैर-विशिष्ट तनाव संकेतक

पोरोटिक हाइपरओस्टोसिस/क्रिब्रा ऑर्बिटालिया

लंबे समय तक यह माना जाता था कि लौह-अल्पता रक्ताल्पता (iron deficiency anemia) का शिशुओं और छोटे बच्चों की खोपड़ी की चपटी हड्डियों पर गहरा प्रभाव पड़ता है। जैसे-जैसे शरीर बच्चों में लाल रक्त कोशिकाओं के उत्पादन को बढ़ाकर कम लोहे के स्तर की भरपाई करने का प्रयास करता है, कपाल के गुंबदों (जिसे पोरोटिक हाइपरओस्टोसिस कहा जाता है) और/या नेत्र कोटर (जिसे क्रिब्रा ऑर्बिटालिया कहा जाता है) में छलनी जैसी घाव विकसित हो जाते हैं। यह हड्डी स्पंजी और नरम होती है।[3]

हालाँकि, यह संभावना नहीं है कि लौह-अल्पता रक्ताल्पता पोरोटिक हाइपरओस्टोसिस या क्रिब्रा ऑर्बिटालिया का कारण है।[13] ये अधिक संभावना है कि इन क्षेत्रों में संवहनी गतिविधि का परिणाम हैं और इनके रोगजनक होने की संभावना कम है। क्रिब्रा ऑर्बिटालिया और पोरोटिक हाइपरओस्टोसिस का विकास आहार में लोहे की कमी के अलावा अन्य कारणों से भी हो सकता है, जैसे कि आंतों के परजीवियों के कारण पोषक तत्वों की हानि। हालाँकि, आहार संबंधी कमियां सबसे संभावित कारण हैं।

रक्ताल्पता की घटना समाज के भीतर असमानताओं का परिणाम हो सकती है, और/या समाज के भीतर विभिन्न समूहों के बीच काम के अलग-अलग पैटर्न और गतिविधियों का संकेत हो सकती है। शुरुआती मंगोलियाई खानाबदोशों के बीच लौह-अल्पता का एक अध्ययन दिखाता है कि हालांकि कांस्य युग और लौह युग के दौरान क्रिब्रा ऑर्बिटालिया की समग्र दर 28.7 प्रतिशत (कुल महिला आबादी का 27.8 प्रतिशत, कुल पुरुष आबादी का 28.4 प्रतिशत, कुल किशोर आबादी का 75 प्रतिशत) से घटकर हूण (2209–1907 BP) अवधि के दौरान 15.5 प्रतिशत हो गई, लेकिन क्रिब्रा ऑर्बिटालिया वाली महिलाओं की दर लगभग समान रही, जबकि पुरुषों और बच्चों के बीच घटना कम हो गई (कुल महिला आबादी का 29.4 प्रतिशत, कुल पुरुष आबादी का 5.3 प्रतिशत, और किशोर आबादी का 25 प्रतिशत में क्रिब्रा ऑर्बिटालिया था)। इस अध्ययन ने परिकल्पना की कि वयस्कों में किशोरों की तुलना में क्रिब्रा ऑर्बिटालिया की दर कम हो सकती है क्योंकि घाव या तो उम्र के साथ ठीक हो जाते हैं या मृत्यु का कारण बनते हैं। महिलाओं में क्रिब्रा ऑर्बिटालिया की उच्च दर कम स्वास्थ्य स्थिति, या क्रिब्रा ऑर्बिटालिया के साथ युवा महिलाओं के वयस्कता तक जीवित रहने की अधिक संभावना का संकेत दे सकती है।[14]

हैरिस रेखाएं

हैरिस रेखाएं (Harris lines) वयस्कता से पहले बनती हैं, जब किसी प्रकार के तनाव (आमतौर पर बीमारी या कुपोषण) के कारण हड्डियों का विकास अस्थायी रूप से रुक जाता है या धीमा हो जाता है।[15] इस दौरान, हड्डियों का खनिजीकरण (mineralization) जारी रहता है, लेकिन विकास नहीं होता है, या कम स्तर पर होता है। यदि और जब तनाव का कारक दूर हो जाता है, तो हड्डियों का विकास फिर से शुरू हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप रेडियोग्राफ में दिखाई देने वाली खनिज घनत्व में वृद्धि की एक रेखा बन जाती है। तनाव के कारक को हटाए बिना, कोई रेखा नहीं बनती है।

विशेष रूप से, प्रोटीन और विटामिन की कमी, जो हड्डियों के लंबे विकास में देरी का कारण बनती है, हैरिस रेखाओं के निर्माण का परिणाम हो सकती है।[16] एंडोकॉन्ड्रल अस्थीकरण (endochondral ossification) के दौरान, ओस्टियोब्लास्टिक गतिविधि का रुकना उपास्थि (cartilage) कैप के नीचे हड्डी की एक पतली परत के जमाव का कारण बनता है, जिससे संभावित रूप से हैरिस रेखाएं बनती हैं। बाद में रिकवरी, जो ओस्टियोब्लास्टिक गतिविधि की बहाली के लिए आवश्यक है, भी हैरिस रेखा के निर्माण में शामिल है। जब परिपक्व उपास्थि कोशिकाएं फिर से सक्रिय होती हैं, तो हड्डियों का विकास फिर से शुरू हो जाता है, जिससे हड्डी की परत मोटी हो जाती है। इसलिए, पुरानी बीमारी या कुपोषण की अवधि से पूर्ण रिकवरी रेडियोग्राफ पर अनुप्रस्थ रेखाओं के रूप में प्रकट होती है। लंबे समय तक और गंभीर कुपोषण के साथ रेखाएं मोटी होती जाती हैं। हैरिस रेखा का निर्माण आमतौर पर जन्म के 2-3 साल बाद लंबी हड्डियों में चरम पर होता है और 5 साल की उम्र के बाद वयस्कता तक दुर्लभ हो जाता है। हैरिस रेखाएं लड़कियों की तुलना में लड़कों में अधिक बार होती हैं।

बाल

तनाव हार्मोन कोर्टिसोल (cortisol) बालों के बढ़ने के साथ उनमें जमा हो जाता है। इसका उपयोग ममी के बाद के जीवनकाल में तनाव के उतार-चढ़ाव वाले स्तरों का पता लगाने के लिए सफलतापूर्वक किया गया है।[17]

यांत्रिक तनाव और गतिविधि संकेतक

कंकाल पर गतिविधियों के प्रभावों की जांच करने से पुरातत्वविद् यह जांच सकते हैं कि कौन किस प्रकार का श्रम कर रहा था, और समाज के भीतर गतिविधियां कैसे संरचित थीं। घरेलू पुरातत्व (Household archaeology) के भीतर श्रम को लिंग और आयु के अनुसार विभाजित किया जा सकता है, या अन्य सामाजिक संरचनाओं पर आधारित हो सकता है। मानव अवशेष पुरातत्वविदों को इन पैटर्न को उजागर करने की अनुमति दे सकते हैं।

जीवित हड्डियां वोल्फ के नियम (Wolff's law) के अधीन हैं, जो बताता है कि हड्डियां शारीरिक गतिविधि या निष्क्रियता से शारीरिक रूप से प्रभावित और पुनर्निर्मित होती हैं।[18] यांत्रिक तनाव में वृद्धि से हड्डियां मोटी और मजबूत होती हैं। पोषण की कमी या बीमारी या अत्यधिक निष्क्रियता/अउपयोग/विकलांगता के कारण होमियोस्टैसिस में व्यवधान से हड्डियों का नुकसान हो सकता है। जबकि द्विपाद गतिशीलता (bipedal locomotion) और शरीर का द्रव्यमान बच्चों की हड्डियों के आकार और आकृति को निर्धारित करते हैं, किशोरावस्था के विकास काल के दौरान गतिविधि का प्रभाव बाद के जीवन के व्यायाम की तुलना में वयस्क हड्डियों के आकार और आकृति पर अधिक प्रभाव डालता है।

हड्डियों पर मांसपेशियों या स्नायुबंधन के जुड़ाव के स्थानों (एन्थेसिस) को भी आदतन बायोमैकेनिकल लोडिंग (यांत्रिक भार) से प्रभावित माना जाता है, जिससे विभिन्न एन्थेसियल परिवर्तन होते हैं।[19] इन परिवर्तनों का उपयोग क्षेत्र में गतिविधि-पैटर्न का अध्ययन करने के लिए नियमित रूप से किया जाता है। प्रयोगशाला के जानवरों और प्रलेखित कंकालों पर हाल के व्यापक प्रयोगात्मक शोध ने पुष्टि की है कि आदतन मांसपेशियों का उपयोग वास्तव में त्रि-आयामी (3D) आकृति विज्ञान में एन्थेसियल भिन्नता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है - विशेष रूप से जब इसे दोहराने योग्य और मान्य मॉर्फोमेट्रिक दृष्टिकोणों (जैसे उदाहरण के लिए V.E.R.A. 1.0 - जिसे पहली बार 2016 में पेश किया गया था - और V.E.R.A. 2.0) के आधार पर मापा जाता है। इसके विपरीत, पारंपरिक विधियों (दृश्य स्कोरिंग सिस्टम) का उपयोग करने वाले पिछले शोध ने दिखाया है कि उम्र बढ़ने से जुड़ी प्रक्रियाएं व्यावसायिक तनावों की तुलना में अधिक प्रभाव डाल सकती हैं। यह भी दिखाया गया है कि हड्डी की संरचना में ज्यामितीय परिवर्तन (ऊपर वर्णित) और स्कोर किए गए एन्थेसियल परिवर्तन अपने अंतर्निहित कारण में भिन्न होते हैं, जिसमें बाद वाला व्यवसाय से बहुत कम प्रभावित होता है। जोड़ों में परिवर्तन, जिसमें ऑस्टियोआर्थराइटिस शामिल है, का उपयोग व्यवसायों का अनुमान लगाने के लिए किया गया है, लेकिन सामान्य तौर पर ये भी उम्र बढ़ने की प्रक्रिया के ही प्रकटीकरण हैं।

व्यावसायिक तनाव के संकेतक, जिनमें कंकाल और दंत चिकित्सा में रूपात्मक परिवर्तन के साथ-साथ विशिष्ट स्थानों पर जोड़ों में परिवर्तन शामिल हैं, का उपयोग व्यापक रूप से विशिष्ट (सामान्य के बजाय) गतिविधियों का अनुमान लगाने के लिए किया गया है।[20] ऐसे संकेतक अक्सर उन्नीसवीं सदी के अंत के नैदानिक साहित्य में वर्णित एकल मामलों पर आधारित होते हैं। ऐसा ही एक संकेतक जीवनशैली का एक विश्वसनीय संकेतक पाया गया है: बाहरी श्रवण एक्सोस्टोसिस जिसे सर्फर्स ईयर भी कहा जाता है, जो कान की नली में एक छोटी हड्डी का उभार है जो ठंडे पानी के निकट काम करने वालों में होता है।

इन परिवर्तनों का उपयोग गतिविधियों का अध्ययन करने के लिए कैसे किया गया है, इसका एक उदाहरण न्यूयॉर्क में न्यूयॉर्क अफ्रीकन बरियल ग्राउंड है। यह उन क्रूर कामकाजी परिस्थितियों का प्रमाण प्रदान करता है जिनके तहत गुलामों ने श्रम किया था;[21] कशेरुकाओं का ऑस्टियोआर्थराइटिस युवाओं में भी आम था। ऑस्टियोआर्थराइटिस का पैटर्न और इसकी शुरुआत की कम उम्र उस श्रम का प्रमाण प्रदान करती है जिसके परिणामस्वरूप गर्दन पर यांत्रिक तनाव पड़ा। एक पुरुष कंकाल 33 मांसपेशियों या स्नायुबंधन के जुड़ाव में से 37 प्रतिशत पर तनाव के घाव दिखाता है, जो यह दर्शाता है कि उसने महत्वपूर्ण मस्कुलोस्केलेटल तनाव का अनुभव किया था। कुल मिलाकर, दफन किए गए लोग महत्वपूर्ण मस्कुलोस्केलेटल तनाव और भारी कार्यभार के संकेत दिखाते हैं, हालांकि कार्यभार और गतिविधियां व्यक्ति के अनुसार भिन्न थीं। कुछ में तनाव का उच्च स्तर दिखाई देता है, जबकि अन्य में नहीं। यह श्रम के प्रकारों की विविधता (जैसे, घरेलू बनाम भारी भार उठाना) को इंगित करता है।

चोट और कार्यभार

खुदाई के दौरान या बाद में हड्डियों में फ्रैक्चर अपेक्षाकृत ताज़ा दिखाई देते हैं, जिसमें टूटी हुई सतहें सफेद और बिना मौसम के प्रभाव वाली दिखाई देती हैं। मृत्यु के समय के फ्रैक्चर और हड्डी में पोस्ट-डिपोजिशनल (जमाव के बाद के) फ्रैक्चर के बीच अंतर करना मुश्किल है, क्योंकि दोनों प्रकार के फ्रैक्चर में अपक्षय (weathering) के संकेत दिखाई देते हैं। जब तक हड्डी के ठीक होने या अन्य कारकों के प्रमाण मौजूद न हों, शोधकर्ता सभी अपक्षयित फ्रैक्चर को पोस्ट-डिपोजिशनल मानने का विकल्प चुन सकते हैं।[7]

पेरिमोर्टल फ्रैक्चर (या ताजी लाश पर लगी चोटें) के प्रमाण हड्डियों पर बिना ठीक हुए धातु के ब्लेड के घावों में पहचाने जा सकते हैं। जीवित या ताजी मृत हड्डियां कुछ हद तक लचीली होती हैं, इसलिए हड्डी पर धातु के ब्लेड से लगी चोटें अनियमित रूप से टूटने के बजाय अपेक्षाकृत साफ किनारों के साथ एक रैखिक कट उत्पन्न करती हैं।[7] पुरातत्वविदों ने चोट का कारण बनने वाले ब्लेड के प्रक्षेपवक्र (trajectory) का अनुमान लगाने के लिए कटी हुई हड्डियों पर सूक्ष्म समानांतर खरोंच के निशानों का उपयोग करने का प्रयास किया है।

आहार और दंत स्वास्थ्य

दंत क्षय दांतों के इनेमल के स्थानीयकृत विनाश के कारण होते हैं, जो मुंह में कार्बोहाइड्रेट को खाने और किण्वित करने वाले बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित एसिड के परिणामस्वरूप होता है।[22] कृषि, भोजन की तलाश (foraging) की तुलना में क्षय की उच्च दर से मजबूती से जुड़ी हुई है, क्योंकि कृषि द्वारा उत्पादित कार्बोहाइड्रेट का स्तर अधिक होता है। उदाहरण के लिए, बायोआर्कियोलॉजिस्ट ने बीमारी के साथ चावल के आहार को सहसंबंधित करने के लिए कंकालों में क्षय का उपयोग किया है। महिलाएं पुरुषों की तुलना में क्षय के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकती हैं क्योंकि उनमें लार का प्रवाह कम होता है, एस्ट्रोजन का क्षय की बढ़ती दरों के साथ सकारात्मक संबंध होता है, और गर्भावस्था से संबंधित शारीरिक परिवर्तनों के कारण, जैसे कि प्रतिरक्षा प्रणाली का दमन और मौखिक गुहा में रोगाणुरोधी गतिविधि में संभावित कमी।

स्थिर समस्थानिक विश्लेषण

स्थिर समस्थानिक जैव-भू-रसायन समस्थानिक हस्ताक्षरों में भिन्नता का उपयोग करता है और उन्हें जैव-भू-रासायनिक प्रक्रियाओं से संबंधित करता है। यह विज्ञान हल्के या भारी समस्थानिकों के अधिमान्य अंश (preferential fractionation) पर आधारित है, जिसके परिणामस्वरूप मानक मान की तुलना में समृद्ध और कम समस्थानिक हस्ताक्षर प्राप्त होते हैं। कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और सल्फर जैसे जीवन के लिए आवश्यक तत्व पुरातात्विक खोजों की जांच के लिए उपयोग की जाने वाली प्राथमिक स्थिर समस्थानिक प्रणालियां हैं। विश्लेषित सामग्री की व्यापक समझ बनाने के लिए आमतौर पर कई प्रणालियों से समस्थानिक हस्ताक्षरों का उपयोग किया जाता है। इन प्रणालियों का उपयोग सबसे अधिक पुरातात्विक अवशेषों की भौगोलिक उत्पत्ति का पता लगाने और प्राचीन मनुष्यों के आहार, गतिशीलता और सांस्कृतिक प्रथाओं की जांच करने के लिए किया जाता है।[23]

अनुप्रयोग

कार्बन

मानव हड्डी कोलेजन में कार्बन का स्थिर समस्थानिक विश्लेषण बायोआर्कियोलॉजिस्ट को आहार पुनर्निर्माण करने और पोषण संबंधी निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है। ये रासायनिक हस्ताक्षर एक भोजन या दावत के बजाय दीर्घकालिक आहार पैटर्न को दर्शाते हैं। भोजन में समस्थानिक अनुपात, विशेष रूप से पौधों के भोजन में, सीधे और अनुमानित रूप से हड्डी के रसायन विज्ञान में परिलक्षित होते हैं,[24] जिससे शोधकर्ताओं को ट्रेसर के रूप में स्थिर समस्थानिकों का उपयोग करके हाल के आहार को आंशिक रूप से पुनर्गठित करने की अनुमति मिलती है। स्थिर समस्थानिक विश्लेषण कार्बन 13 से कार्बन 12 (13C/12C) के अनुपात की निगरानी करता है, जिसे डेल्टा नोटेशन (δ13C) का उपयोग करके प्रति हजार भागों के रूप में व्यक्त किया जाता है। 13C और 12C का अनुपात एक मानक के सापेक्ष या तो कम (अधिक नकारात्मक) या समृद्ध (अधिक सकारात्मक) होता है। 12C और 13C लगभग 98.9 से 1.1 के अनुपात में होते हैं।

मनुष्यों में कार्बन समस्थानिकों का अनुपात विभिन्न प्रकाश संश्लेषण मार्गों वाले पौधों के पाचन के अनुसार भिन्न होता है। तीन प्रकाश संश्लेषण मार्ग C3 कार्बन स्थिरीकरण, C4 कार्बन स्थिरीकरण और क्रैसुलसियन एसिड मेटाबॉलिज्म हैं। C4 पौधे मुख्य रूप से उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की घास हैं, और C3 पौधों की तुलना में विकिरण के उच्च स्तर के अनुकूल हैं। मक्का, बाजरा और गन्ना कुछ प्रसिद्ध C4 फसलें हैं, जबकि पेड़ और झाड़ियाँ C3 मार्ग का उपयोग करती हैं। जब तापमान अधिक होता है और वायुमंडलीय CO2 सांद्रता कम होती है तो C4 कार्बन स्थिरीकरण अधिक कुशल होता है। C3 पौधे C4 पौधों की तुलना में अधिक सामान्य और संख्या में अधिक हैं क्योंकि C3 कार्बन स्थिरीकरण तापमान और वायुमंडलीय CO2 सांद्रता की एक विस्तृत श्रृंखला में अधिक कुशल है।

C3 और C4 पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकाश संश्लेषण मार्ग उन्हें 13C के प्रति अलग तरह से भेदभाव करने का कारण बनते हैं, जिससे δ13C की स्पष्ट रूप से भिन्न श्रेणियां बनती हैं। C4 पौधे -9 और -16‰ के बीच होते हैं, और C3 पौधे -22 और -34‰ के बीच होते हैं।[25] उपभोक्ता कोलेजन का समस्थानिक हस्ताक्षर आहार पौधों के δ13C के करीब होता है, जबकि एपेटाइट, जो हड्डियों और दांतों का एक खनिज घटक है, में खनिज निर्माण से जुड़े अंश के कारण आहार पौधों से ~14‰ का अंतर होता है। स्थिर कार्बन समस्थानिकों का उपयोग पेलियोडाइट (प्राचीन आहार) में C4 पौधों के ट्रेसर के रूप में किया गया है। उदाहरण के लिए, उत्तरी अमेरिका में मक्का कृषि को अपनाने के बाद मानव कोलेजन में 13C में तेजी से और नाटकीय वृद्धि 1300 CE तक C3 से C4 (देशी पौधों से मक्का) आहार में संक्रमण का दस्तावेजीकरण करती है।

केप टाउन, दक्षिण अफ्रीका में कोबर्न स्ट्रीट दफन स्थल (1750 से 1827 ईस्वी) से खोदे गए कंकालों का विश्लेषण भौगोलिक इतिहास और जीवन इतिहास निर्धारित करने के लिए स्थिर समस्थानिक (stable isotope) डेटा का उपयोग करके किया गया था।[26] इस कब्रिस्तान में दफन किए गए लोगों को कब्रिस्तान की अनौपचारिक प्रकृति के आधार पर दास और निम्न वर्ग का सदस्य माना गया था; बायोमैकेनिकल तनाव विश्लेषण और स्थिर समस्थानिक विश्लेषण, अन्य पुरातात्विक डेटा के साथ मिलकर, इस धारणा का समर्थन करते प्रतीत होते हैं।

स्थिर समस्थानिक स्तरों के आधार पर, एक अध्ययन में बताया गया है कि कोबर्न स्ट्रीट दफन स्थल के आठ व्यक्तियों ने बचपन में C4 (उष्णकटिबंधीय) पौधों पर आधारित आहार का सेवन किया था, और बाद में अपने जीवन में C3 पौधों का अधिक सेवन किया, जो वहां अधिक सामान्य थे। इनमें से छह व्यक्तियों के दांतों में ऐसे संशोधन थे जो उन उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में रहने वाले लोगों द्वारा किए जाते थे, जिन्हें उन दास व्यापारियों द्वारा लक्षित किया जाता था जो अफ्रीका के अन्य हिस्सों से गुलाम व्यक्तियों को कॉलोनी में लाते थे। इस साक्ष्य के आधार पर, यह तर्क दिया गया कि ये व्यक्ति अफ्रीका के उन क्षेत्रों से आए गुलाम व्यक्ति थे जहाँ C4 पौधों का सेवन किया जाता था और जिन्हें मजदूरों के रूप में केप लाया गया था। इन व्यक्तियों को किसी विशिष्ट जातीयता के रूप में वर्गीकृत नहीं किया गया था, लेकिन इसी तरह के दंत संशोधन माकुआ, याओ और माराव लोगों द्वारा किए जाते हैं। चार व्यक्तियों को मुस्लिम परंपरा के अनुसार बिना किसी ग्रेव गुड्स के दफनाया गया था, जिनका मुख सिग्नल हिल की ओर था, जो स्थानीय मुसलमानों के लिए एक महत्वपूर्ण स्थान है। उनके समस्थानिक हस्ताक्षर संकेत देते हैं कि वे एक समशीतोष्ण वातावरण में पले-बढ़े थे और मुख्य रूप से C3 पौधों का सेवन करते थे, लेकिन कुछ C4 पौधों का भी। अध्ययन ने तर्क दिया कि ये व्यक्ति हिंद महासागर क्षेत्र से थे। इसने यह भी सुझाव दिया कि ये व्यक्ति मुस्लिम थे। इसने तर्क दिया कि दफन स्थलों का स्थिर समस्थानिक विश्लेषण, ऐतिहासिक और पुरातात्विक डेटा के साथ मिलकर, अफ्रीकी दास व्यापार द्वारा मजबूर किए गए प्रवासन, साथ ही पुरानी दुनिया में निम्न वर्ग और श्रमिक वर्ग के उदय की जांच करने का एक प्रभावी तरीका था।[26]

नाइट्रोजन

नाइट्रोजन स्थिर समस्थानिक प्रणाली δ15N में 14N की तुलना में 15N के सापेक्ष संवर्धन/ह्रास पर आधारित है। कार्बन और नाइट्रोजन स्थिर समस्थानिक विश्लेषण पुरा-आहार (paleodiet) अध्ययनों में पूरक हैं। अस्थि कोलेजन में नाइट्रोजन समस्थानिक अंततः आहार प्रोटीन से प्राप्त होते हैं, जबकि कार्बन प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट या वसा द्वारा योगदान दिया जा सकता है।[27] δ13C मान आहार प्रोटीन और पौधों के स्रोतों के बीच अंतर करने में मदद करते हैं, जबकि ट्रॉफिक स्तर में ऊपर जाने पर δ15N मानों में व्यवस्थित वृद्धि खाद्य जाल में प्रोटीन स्रोतों की स्थिति निर्धारित करने में मदद करती है। 15N प्रत्येक ट्रॉफिक चरण के साथ 3-4% बढ़ता है। यह सुझाव दिया गया है कि मानव δ15N मानों और पशु प्रोटीन मानों के बीच का सापेक्ष अंतर आहार में उस पशु प्रोटीन के अनुपात के साथ मापा जाता है, हालांकि इस व्याख्या पर प्रोटीन सेवन के माध्यम से नाइट्रोजन सेवन और अपशिष्ट रिलीज के माध्यम से नाइट्रोजन हानि के शरीर में 15N संवर्धन पर प्रभाव के बारे में विरोधाभासी विचारों के कारण सवाल उठाए गए हैं।

एक ही ट्रॉफिक स्तर के भीतर नाइट्रोजन मानों में भिन्नता पर भी विचार किया जाता है।[28] उदाहरण के लिए, पौधों में नाइट्रोजन भिन्नता नाइट्रोजन गैस पर पौधे की विशिष्ट निर्भरता के कारण हो सकती है, जो पौधे को वायुमंडलीय मानों को प्रतिबिंबित करने का कारण बनती है। संवर्धित या उच्च δ15N मान उन पौधों में प्राप्त किए जा सकते हैं जो पशु अपशिष्ट द्वारा निषेचित मिट्टी में उगते हैं। नाइट्रोजन समस्थानिकों का उपयोग लेग्यूम्स बनाम गैर-लेग्यूम्स, और स्थलीय बनाम समुद्री संसाधनों के सापेक्ष योगदान का अनुमान लगाने के लिए किया गया है। जबकि अन्य पौधों में δ15N मान 2 से 6‰ तक होते हैं, फलियों में 14N/15N अनुपात कम होता है (0‰ के करीब, यानी वायुमंडलीय N2) क्योंकि वे मिट्टी के नाइट्रेट और नाइट्राइट पर निर्भर रहने के बजाय आणविक नाइट्रोजन को स्थिर कर सकती हैं। इसलिए, मानव अवशेषों में कम δ15N मानों के लिए एक संभावित व्याख्या फलियों या उन्हें खाने वाले जानवरों का बढ़ा हुआ सेवन है। 15N मान मांस के सेवन के साथ बढ़ते हैं, और फलियों के सेवन के साथ घटते हैं। 14N/15N अनुपात का उपयोग आहार में मांस और फलियों के योगदान को मापने के लिए किया जा सकता है।

ऑक्सीजन

ऑक्सीजन स्थिर समस्थानिक प्रणाली किसी दिए गए पदार्थ में 18O/16O (δ18O) अनुपात पर आधारित है, जो एक मानक के सापेक्ष संवर्धित/ह्रासित होता है। यह क्षेत्र आमतौर पर वियना मानक औसत महासागरीय जल (VSMOW) और मानक प्रकाश अंटार्कटिक वर्षा (SLAP) दोनों के लिए सामान्यीकृत होता है।[29] यह प्रणाली पुरा-जलवायु अध्ययनों में अपने उपयोग के लिए प्रसिद्ध है, लेकिन यह जैव-पुरातत्व में भी जानकारी का एक प्रमुख स्रोत है।

कंकाल के अवशेषों में δ18O मानों में भिन्नता सीधे उपभोक्ता के शरीर के पानी की समस्थानिक संरचना से संबंधित है। स्तनधारी शरीर के पानी की समस्थानिक संरचना मुख्य रूप से उपभोग किए गए पानी द्वारा नियंत्रित होती है।[29] मीठे पानी के पीने के स्रोतों के δ18O मान वैश्विक जल चक्र के तंत्र से संबंधित द्रव्यमान अंशों (mass fractionations) के कारण भिन्न होते हैं। वाष्पित जल वाष्प शेष पानी की तुलना में 16O में अधिक संवर्धित (समस्थानिक रूप से हल्का; अधिक नकारात्मक डेल्टा मान) होता है, जो 16O में ह्रासित (समस्थानिक रूप से भारी; अधिक सकारात्मक डेल्टा मान) होता है। जानवरों के पीने के पानी की समस्थानिक संरचना के लिए एक स्वीकृत प्रथम-क्रम सन्निकटन स्थानीय वर्षा है, हालांकि यह प्राकृतिक झरनों या झीलों जैसे भ्रमित करने वाले जल स्रोतों द्वारा अलग-अलग डिग्री तक जटिल है। पुरातात्विक अध्ययनों में उपयोग किया जाने वाला आधारभूत δ18O प्रासंगिक पर्यावरणीय और ऐतिहासिक संदर्भ के आधार पर संशोधित किया जाता है।

मानव कंकाल के अवशेषों में बायोएपेटाइट के δ18O मानों को शरीर के पानी के साथ संतुलन में गठित माना जाता है, इस प्रकार शरीर के पानी की ऑक्सीजन समस्थानिक संरचना के लिए एक प्रजाति-विशिष्ट संबंध प्रदान करता है।[30] मानव अस्थि कोलेजन के लिए ऐसा नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि कोलेजन में δ18O मान पीने के पानी, भोजन के पानी, और चयापचय और शारीरिक प्रक्रियाओं के संयोजन से प्रभावित होते प्रतीत होते हैं। अस्थि खनिजों से δ18O मान अनिवार्य रूप से व्यक्ति के पूरे जीवन के दौरान एक औसत समस्थानिक हस्ताक्षर हैं।

जबकि कार्बन और नाइट्रोजन का उपयोग मुख्य रूप से प्राचीन मनुष्यों के आहार की जांच के लिए किया जाता है, ऑक्सीजन समस्थानिक जीवन के विभिन्न चरणों में शरीर के पानी में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। δ18O मानों का उपयोग पीने के व्यवहार,[31] पशुपालन को समझने और गतिशीलता को ट्रैक करने के लिए किया जाता है। प्राचीन माया गढ़ तिकाल् के 97 दफन स्थलों का ऑक्सीजन समस्थानिकों का उपयोग करके अध्ययन किया गया था। दांतों के इनेमल के परिणामों ने सांख्यिकीय रूप से भिन्न व्यक्तियों की पहचान की, जिन्हें माया तराई, ग्वाटेमाला, और संभावित रूप से मेक्सिको के व्यक्तियों के रूप में व्याख्यायित किया गया। दफन स्थलों से समस्थानिक डेटा के साथ संयुक्त ऐतिहासिक संदर्भ का उपयोग यह तर्क देने के लिए किया गया था कि प्रवासी व्यक्ति तिकाल् के भीतर निम्न और उच्च सामाजिक वर्गों का हिस्सा थे। प्रारंभिक क्लासिक अवधि के दौरान तिकाल् पहुंचने वाली महिला प्रवासी माया कुलीन वर्ग की दुल्हन हो सकती थीं।

सल्फर

सल्फर स्थिर समस्थानिक प्रणाली सल्फर समस्थानिकों के छोटे, द्रव्यमान-निर्भर विखंडन (fractionations) पर आधारित है। इन विखंडनों को कैन्यन डियाब्लो ट्रोलाइट (V-CDT) के सापेक्ष रिपोर्ट किया जाता है, जो कि स्वीकृत मानक है। सबसे प्रचुर सल्फर समस्थानिक, 32S, की तुलना में दुर्लभ समस्थानिकों जैसे 33S, 34S, और 36S के अनुपात का उपयोग जैविक हस्ताक्षरों और भूवैज्ञानिक भंडारों को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। 34S का विखंडन (δ34S) विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि यह दुर्लभ समस्थानिकों में सबसे प्रचुर है। इस प्रणाली का उपयोग अकेले कम किया जाता है और यह आमतौर पर कार्बन और नाइट्रोजन के अध्ययनों का पूरक है।[32] जैव-पुरातत्व (bioarchaeology) में, सल्फर प्रणाली का उपयोग बालों और हड्डी के कोलेजन के विश्लेषण के माध्यम से प्राचीन आहार (paleodiets) और स्थानिक व्यवहारों की जांच करने के लिए किया गया है। जीवित जीवों में शामिल आहार प्रोटीन उनके कार्बनिक ऊतकों के स्थिर समस्थानिक मूल्यों को निर्धारित करते हैं। मेथियोनीन और सिस्टीन विहित सल्फर-युक्त अमीनो एसिड हैं। इन दोनों में से, मेथियोनीन के δ34S मूल्यों को आहार सल्फर की समस्थानिक संरचनाओं को बेहतर ढंग से प्रतिबिंबित करने वाला माना जाता है, क्योंकि सिस्टीन के मूल्य आहार और आंतरिक चक्रण से प्रभावित होते हैं। जबकि अन्य स्थिर समस्थानिक प्रणालियों में महत्वपूर्ण पोषक बदलाव होते हैं, सल्फर केवल एक छोटा बदलाव (~0.5‰) दिखाता है।

उपभोक्ता ऐसे समस्थानिक हस्ताक्षर प्रदान करते हैं जो आहार प्रोटीन स्रोत के सल्फर भंडार को दर्शाते हैं। समुद्री पारिस्थितिक तंत्र से प्राप्त पशु प्रोटीन में आमतौर पर +16 और +17‰ के बीच δ34S मूल्य होते हैं, स्थलीय पौधों में -7‰ से +8‰ तक की सीमा होती है, जबकि मीठे पानी और स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र से प्राप्त प्रोटीन अत्यधिक परिवर्तनशील होते हैं। आधुनिक महासागर की सल्फेट सामग्री लगभग +21‰ के δ34S के साथ अच्छी तरह से मिश्रित है, जबकि नदी का पानी आसपास के आधारशिला (bedrock) में मौजूद सल्फर-युक्त खनिजों से भारी रूप से प्रभावित होता है और स्थलीय पौधे स्थानीय मिट्टी की सल्फर सामग्री से प्रभावित होते हैं। मुहाना पारिस्थितिक तंत्र में समुद्री जल और नदी के इनपुट के कारण जटिलता बढ़ जाती है। मीठे पानी के पारिस्थितिक तंत्र के लिए δ34S मूल्यों की चरम सीमा अक्सर स्थलीय संकेतों में हस्तक्षेप करती है, जिससे प्राचीन आहार अध्ययनों में सल्फर प्रणाली को एकमात्र उपकरण के रूप में उपयोग करना मुश्किल हो जाता है।

विभिन्न अध्ययनों ने ममीकृत बालों में सल्फर के समस्थानिक अनुपातों का विश्लेषण किया है।[33] बाल सल्फर अध्ययनों के लिए एक अच्छा उम्मीदवार हैं क्योंकि इसमें आमतौर पर कम से कम 5% मौलिक सल्फर होता है। एक अध्ययन ने इंका बलि प्रथाओं के चार ममीकृत बाल पीड़ितों की प्राचीन आहार संबंधी जांच में सल्फर समस्थानिक अनुपातों को शामिल किया। δ34S मूल्यों ने उन्हें यह निष्कर्ष निकालने में मदद की कि बच्चों ने अपनी मृत्यु से पहले समुद्री प्रोटीन का सेवन नहीं किया था। तीन बच्चों के लिए सुसंगत सल्फर हस्ताक्षरों के साथ ऐतिहासिक अंतर्दृष्टि यह बताती है कि वे बलि से 6 महीने पहले एक ही स्थान पर रह रहे थे। अध्ययनों ने हड्डी के कोलेजन के δ34S मूल्यों को मापा है, हालांकि इन मूल्यों की व्याख्या तब तक विश्वसनीय नहीं थी जब तक कि 2009 में गुणवत्ता मानदंड प्रकाशित नहीं किए गए थे। हालांकि हड्डी का कोलेजन कंकाल के अवशेषों में प्रचुर मात्रा में होता है, लेकिन ऊतक का 1% से भी कम हिस्सा सल्फर से बना होता है, जिससे यह अनिवार्य हो जाता है कि ये अध्ययन हड्डी के कोलेजन δ34S मूल्यों के अर्थ का सावधानीपूर्वक आकलन करें।

डीएनए

अतीत की आबादी का डीएनए विश्लेषण आनुवंशिक रूप से लिंग निर्धारित करने, आनुवंशिक संबंध निर्धारित करने, विवाह पैटर्न को समझने और प्रागैतिहासिक प्रवास की जांच करने के लिए किया जाता है।[34]

2012 में पुरातत्वविदों को एक वयस्क पुरुष के कंकाल के अवशेष मिले। उसे इंग्लैंड में एक कार पार्क के नीचे दफनाया गया था। डीएनए साक्ष्य ने पुरातत्वविदों को यह पुष्टि करने की अनुमति दी कि अवशेष रिचर्ड तृतीय के थे, जो इंग्लैंड के पूर्व राजा थे और जिनकी मृत्यु बॉसवर्थ की लड़ाई में हुई थी।[35]

2021 में, कनाडाई शोधकर्ताओं ने किंग विलियम द्वीप पर पाए गए कंकाल के अवशेषों का विश्लेषण किया और उनकी पहचान वारंट ऑफिसर जॉन ग्रेगरी के रूप में की, जो दुर्भाग्यपूर्ण 1845 फ्रैंकलिन अभियान में एचएमएस इरेबस पर कार्यरत एक इंजीनियर थे। वह डीएनए विश्लेषण द्वारा पहचाने जाने वाले पहले अभियान सदस्य थे।[36]

जैविक दूरी विश्लेषण

जैविक दूरी विश्लेषण (जिसे बायोडाटा विश्लेषण भी कहा जाता है) एक ऐसी विधि है जिसका उपयोग कंकाल के लक्षणों, विशेष रूप से खोपड़ी और दंत चिकित्सा की मीट्रिक और गैर-मीट्रिक विशेषताओं की जांच करके पुरातात्विक संदर्भों में अतीत के मानव व्यक्तियों और समूहों के बीच आनुवंशिक संबंधों का आकलन करने के लिए किया जाता है। जैविक समानताओं और अंतरों को मापने से, यह दृष्टिकोण प्राचीन समाजों की जनसंख्या संरचना में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जिसमें प्रवास पैटर्न, रिश्तेदारी और विवाह के बाद का निवास शामिल है। इसका उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब प्राचीन डीएनए (aDNA) का संरक्षण खराब होता है या जब क्यूरेटोरियल या नैतिक बाधाओं के कारण विनाशकारी नमूनाकरण संभव नहीं होता है। हालांकि aDNA विश्लेषण की तुलना में कम सटीक, बायोडाटा विश्लेषण जैव-पुरातत्व अनुसंधान में एक प्रमुख उपकरण बना हुआ है, जो अन्य आणविक, समस्थानिक और भौतिक संस्कृति साक्ष्यों का पूरक है।[37]

जैव-सांस्कृतिक जैव-पुरातत्व

मानव अवशेषों का अध्ययन जैव-सांस्कृतिक जैव-पुरातत्व मॉडल के माध्यम से भौतिक निकायों और सामाजिक-सांस्कृतिक स्थितियों और प्रथाओं के बीच संबंधों को स्पष्ट कर सकता है।[38] जैव-पुरातत्व को आमतौर पर एक प्रत्यक्षवादी (positivist), विज्ञान-आधारित अनुशासन माना जाता है, जबकि सामाजिक विज्ञानों को रचनावादी माना जाता है। जैव-पुरातत्व की आलोचना संस्कृति या इतिहास के लिए कम या कोई चिंता न होने के लिए की गई है। एक विद्वान ने तर्क दिया कि वैज्ञानिक/फोरेंसिक छात्रवृत्ति सांस्कृतिक/ऐतिहासिक कारकों की अनदेखी करती है। उन्होंने प्रस्तावित किया कि जैव-पुरातत्व का एक जैव-सांस्कृतिक संस्करण एक अधिक सार्थक, सूक्ष्म और प्रासंगिक तस्वीर पेश करता है, विशेष रूप से वंश आबादी के लिए।

जैव-सांस्कृतिक जैव-पुरातत्व मानव समुदायों द्वारा अनुभव की जाने वाली सामाजिक-आर्थिक स्थितियों का आकलन करने के लिए जनसांख्यिकी और महामारी विज्ञान की जांच के साथ मानक फोरेंसिक तकनीकों को जोड़ता है। उदाहरण के लिए, कब्र की वस्तुओं के विश्लेषण को शामिल करना दैनिक गतिविधियों की समझ को आगे बढ़ा सकता है।

कुछ जैव-पुरातत्वविद् इस अनुशासन को विज्ञान और मानविकी के बीच एक महत्वपूर्ण इंटरफ़ेस के रूप में देखते हैं; क्योंकि मानव शरीर जैविक और सांस्कृतिक दोनों कारकों द्वारा बनाया और फिर से बनाया जाता है।[39]

जैव-पुरातत्व का एक अन्य प्रकार जीवन की गुणवत्ता, जीवन शैली, व्यवहार, जैविक संबंध और जनसंख्या के इतिहास पर केंद्रित है।[40] यह कंकालीय अवशेषों को उनके पुरातात्विक संदर्भ से निकटता से नहीं जोड़ता है, और इसे "अतीत की कंकाल जीवविज्ञान" के रूप में सबसे बेहतर तरीके से देखा जा सकता है।

सभी मानव समाजों में असमानताएं मौजूद हैं।[41] जैव-पुरातत्व ने इस धारणा को दूर करने में मदद की है कि अतीत के संग्राहकों (foragers) का जीवन "घृणित, क्रूर और संक्षिप्त" था; जैव-पुरातत्व अध्ययनों ने बताया कि अतीत के संग्राहक अक्सर स्वस्थ थे, जबकि कृषि समाजों में कुपोषण और बीमारी की घटनाएं अधिक देखी गईं। एक अध्ययन ने ओकहर्स्ट के संग्राहकों की तुलना K2 और Mapungubwe (मापुंगुब्वे) के कृषकों से की और बताया कि K2 और मापुंगुब्वे के कृषक अपेक्षित निम्न पोषण स्तर के अधीन नहीं थे।

डैनफोर्थ का तर्क है कि अधिक "जटिल" राज्य-स्तरीय समाज अभिजात वर्ग और समाज के बाकी हिस्सों के बीच स्वास्थ्य में अधिक अंतर प्रदर्शित करते हैं, जिसमें अभिजात वर्ग को लाभ मिलता है, और यह असमानता तब बढ़ती है जब समाज अधिक असमान हो जाते हैं। समाज में कुछ स्थितिगत अंतरों का मतलब जरूरी नहीं कि पोषण के स्तर में आमूल-चूल अंतर हो; पॉवेल को माउंडविले में अभिजात वर्ग और सामान्य लोगों के बीच पोषण संबंधी बड़े अंतर के प्रमाण नहीं मिले, लेकिन उन्होंने अभिजात वर्ग के बीच एनीमिया की कम दर पाई।[42]

असमानता को समझने में रुचि रखने वाला एक बढ़ता हुआ क्षेत्र हिंसा का अध्ययन है।[43] मानव अवशेषों पर दर्दनाक चोटों का विश्लेषण करने वाले शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि सामाजिक स्थिति और लिंग का हिंसा के संपर्क में आने पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। कई शोधकर्ता मानव अवशेषों में हिंसा का अध्ययन करते हैं, जिसमें अंतरंग साथी हिंसा, बाल दुर्व्यवहार, संस्थागत दुर्व्यवहार, यातना, युद्ध, मानव बलि, और संरचनात्मक हिंसा सहित हिंसक व्यवहार की खोज की जाती है।

नैतिकता

जैव-पुरातत्व के साथ नैतिक मुद्दे मृतकों के प्रति व्यवहार और सम्मान के इर्द-गिर्द घूमते हैं।[3] बड़े पैमाने पर कंकाल संग्रह पहली बार 19वीं सदी में अमेरिका में जमा किए गए थे, जो मुख्य रूप से मूल अमेरिकी लोगों के अवशेष थे। अध्ययन और प्रदर्शन के लिए जीवित परिवार द्वारा कोई अनुमति नहीं दी गई थी। 1990 के NAGPRA (नेटिव अमेरिकन ग्रेव्स प्रोटेक्शन एंड रिपैट्रिएशन एक्ट) जैसे संघीय कानूनों ने मूल अमेरिकियों को अपने पूर्वजों के अवशेषों और संबंधित कलाकृतियों पर नियंत्रण हासिल करने की अनुमति दी।

कई पुरातत्वविदों को यह एहसास नहीं था कि बहुत से लोग पुरातत्वविदों को अनुत्पादक और/या कब्र लुटेरे के रूप में देखते हैं।[44] अवशेषों के दुर्व्यवहार के बारे में चिंताएं निराधार नहीं हैं: 1971 की मिनेसोटा खुदाई में, श्वेत और मूल अमेरिकी अवशेषों के साथ अलग-अलग व्यवहार किया गया; श्वेत लोगों को फिर से दफनाया गया, जबकि मूल अमेरिकियों को एक प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय में ले जाया गया। NAGPRA के बाद और मूल अमेरिकी अवशेषों के अध्ययन को समाप्त करने के इसके प्रभाव के बाद अफ्रीकी अमेरिकी जैव-पुरातत्व का विकास हुआ।

यूरोप में जैव-पुरातत्व को प्रत्यावर्तन (repatriation) के मुद्दों से उतना बाधित नहीं होना पड़ा।[3] हालाँकि, क्योंकि यूरोपीय पुरातत्व का अधिकांश हिस्सा शास्त्रीय जड़ों पर केंद्रित रहा है, इसलिए कलाकृतियों और कला पर जोर दिया गया है और रोमन तथा रोमन-बाद के कंकालीय अवशेषों की 1980 के दशक तक लगभग पूरी तरह से उपेक्षा की गई थी। प्रागैतिहासिक यूरोपीय पुरातत्व में, जैविक अवशेषों का विश्लेषण शास्त्रीय पुरातत्व की तुलना में पहले शुरू हो गया था।

जबकि भौतिक मानव अवशेषों की खुदाई और विश्लेषण के लिए नैतिक दृष्टिकोणों ने काफी ध्यान आकर्षित किया है, डिजिटल क्षेत्र में मानव अवशेषों को उचित रूप से रिकॉर्ड करने, साझा करने और प्रदर्शित करने के बारे में पेशेवर और अकादमिक संवाद कम विकसित है। जबकि मानव अवशेषों को रिकॉर्ड करने और उनका विश्लेषण करने के लिए डिजिटल तकनीकें तेजी से सुलभ हो रही हैं, ऐसी रिकॉर्डिंग और विश्लेषण के लिए औचित्य आवश्यक है; उदाहरण के लिए, केवल इसलिए 3D स्कैनिंग करना क्योंकि यह संभव है, अनुचित है और मृतकों के प्रति अनादरपूर्ण है।[45]

देखें

संदर्भ

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स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Bioarchaeology” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Bioarchaeology यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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