title: Mobility and subsistence of prehistoric societies in southern Central Asia and Iran: a multi-isotopic approach
Creators: name: Kroll, Sonja Katharina
Publisher: name: Universität Bern
Year: 2024
Subjects: subject: 930 History of ancient world (to ca. 499)

description: The aim of this interdisciplinary approach of natural sciences and archaeology was to investigate the mobility and subsistence of prehistoric communities settled in southern Central Asia and Iran using isotopic applications. This thesis is divided into two main aspects, on the one hand the isotopic description of Bronze and Iron Age populations in southern Central Asia. The concept arose as a sub-project of a larger scientific project consisting of the disciplines of archaeozoology, archaeobotany, isotope chemistry, paleogenetic, anthropology and morphology. The project is based at the Institute for Archéozoologie, Archéobotanique, Sociétés, Pratiques et Environnements (AASPE), and the Laboratoire Eco-anthropologie (UMR 7206) of the Muséum National d´Histoire Naturelle (MNHN, CNRS) in Paris, in cooperation with the Mission archéologique Franco-Ouzbèke Protohistoire (MAFOuz-P), the Mission archéologique franco-turkmène (MAFTur), and the French Archaeological Delegation in Afghanistan (DAFA). Focus are the sites Ulug Depe in southern Turkmenistan and Dzharkutan in southern Uzbekistan. Thanks to colleagues from the German Archaeological Institute (DAI) and the Ludwig Maximilian University in Munich who kindly provided further samples, it was possible to gain cross-regional results from the sites Tilla Bulak, Sapallitepa and Bustan in southern Uzbekistan, Bashman 1 in central Uzbekistan, and Gelot, Darnaichi, and Saridzhar in southern Tajikistan. Tepe Sialk on the central Iranian plateau represents the second sub-project, which includes the processing of the Ghirshman collection of the Louvre Museum and the Musée de l´Homme in Paris. Since the samples from Tepe Sialk did not coincide in time with the samples from Central Asia, covering only the Neolithic/Chalcolithic and Iron Age periods, Sialk was treated separately in this thesis. The selection of the sites and samples, in which the author was not involved, was made long before the work on this thesis started. The selection was determined by the state of preservation of the graves and very limited by the prevailing political situation in the particular countries. For this reason, it was unfortunately not possible to obtain a representative cross-section of space and time, or a uniform distribution of age and gender as well as the chronological periods, what significantly impacted the evaluation of the results and their relevance for further interpretations.
The research area includes the Bronze and Iron Ages in Central Asia and the Neolithic, Chalcolithic and the late Iron Age on the Iranian Plateau. Towards the end of the 3rd mill. BCE two main cultural entities coexisted in Central Asia: The northern steppe territories were occupied by the Andronovo Cultural Community, while the south, present-day southern Uzbekistan, Turkmenistan, Tajikistan, northern Afghanistan, and northeastern Iran was the zone occupied by the Oxus Civilization (GKC, BMAC). Recent excavations in southern Tajikistan also evidenced the co-existence and merge of both traditions. The appearance of the Oxus Civilization is still not fully understood, but archaeological remains evidence urbanism and population growth, which caused major changes in southern Central Asian societies affecting also different aspects of the local subsistence economies. Larger settlements acted as structuring units for the surrounding land and main localities, where trade and distribution of food took place. Sophisticated irrigation systems opened up new territories and enabled them to settle also in hot and arid regions. Huge fortification systems argue for territorial boundaries, as well as the existence of property and its bureaucratic organisation. The large number of exotic artifacts indicated widespread connections and a certain role in the interregional trade network between Indus and Euphrates. The fall of the Oxus civilization is just as unclear as its appearance, but after a short, gradual transition period an economic and ideological shift took place. Southern Central Asia was then occupied by a mosaic of smaller cultures, known as the “Yaz I Cultures” or Handmade Painted Ware Cultures. The settlement pattern changed, the territory expanded further to the east, moreover surveys evidenced a pattern back to smaller villages, and de-centralized organisations units. Archaeological remains indicated luxury goods were replaced by utilitarian objects and agrarian tools. Adaptations of livestock husbandry and farming practices have been suggested, as well as a certain social homogenization of the societies since neither the material culture nor the architectural simplicity give any indication concerning the social organization or hierarchy. The questions that arise in Ulug Depe and Dzharkutan concerning nutrition habits and mobility are based on the general theories of pastoralism or seasonal movements to more fertile pastures, as well as possible changes in nutrition and mobility due to the rise and fall of the Oxus civilization. Whether the archaeologically documented developments regarding a hierarchically structured society or a centrally organized system had a direct influence on the diet of the people and their way of life. The case is similar in Sialk, where the research focus was on possible changes due to the intensification of agricultural land use in the Neolithic and Chalcolithic periods, as well as ongoing urbanization processes in the proto-elamite period, or the external cultural influences during the Iron Age.
The application of multi-isotopic investigations, here the combination of 87Sr/86Sr, δ18O, δ15N, and δ13C, represents in the meanwhile well-established methods to follow questions on mobility, possible migrations and dietary patterns of humans and animals. Strontium and oxygen isotopes (87Sr/86Sr, δ18O) out of tooth enamel and bones, enable the description of geological regions and groundwater sources, hence movements between different regions can be reconstructed, as well as migration rates. The characterization of strontium and oxygen isotopes, which depend on various factors, resulted in an iso-chemical differentiation of the particular regions and enabled despite some overlapping the identification of locals and non-locals. The reconstruction of the diet on the basis of nitrogen and carbon isotope analyses (δ15N, δ13C) was carried out on the same individuals. Nutrition analyses based on collagen out of bones provide information about the content of animal protein in the diet and the general proportion of meat, milk or other animal products. Moreover, insights into the content and type of plant resources are given, which can be used to reconstruct agricultural techniques, land use and climatic impacts. The evaluation included the results of 74 humans, 102 animals and 55 plants, respectively 167 strontium analyses, 133 collagen and 136 bioapatite analyses. A main part of this study was the determination of the isotopic background. Through the analyses of different local animal and plant species a picture of the regional geological conditions and the surrounding floral biome is given, with the aim is to classify the humans most reliably. The focus was on the one hand on the determination of numerous biologically available local strontium signals in the research area, ideally by means of sedentary animals such as rodents and different plant species. In addition to the three main sites Ulug Depe, Dzharkutan and Tepe Sialk, biologically available strontium signals were also determined from Tilla Bulak near Dzharkutan, from Bashman 1 south of the Nuratau Mountains, along the Gorgan Wall in Golestan, from North-Khorasan region, and the southern part of the Lut desert. In addition, numerous single rodents were analysed in order to create a cross-regional basis. Hence, individual strontium isotopic results from Geokchik Depe on the Turkmen Caspian Sea coast, as well as from Sangirtepe and Erkurgan in central Uzbekistan, Kalateh Khan in the Shahroud plain, Tepe Damghani in Semnan, Tepe Taleb Khan near Shahr-i Sokhte, Tepe Pahlavan and Sarvestan in Fars, and from Hasanlu and Tepe Zagheh in north-western Iran, can be presented. To determine the local oxygen signal and due to the lack of more suitable reference material than the animals, the available results of the databases were included. The basis of the nutrition analyses was laid using the highest possible variation of different animal species reflecting a broad spectrum of herbivores and carnivores, wild and domesticated, to characterize the trophic levels.
The results displayed a positive correlation of δ15N and δ13C isotopes, as well as a strong influence of the climatic conditions in the investigated regions. The individuals of the early periods in Ulug Depe indicate the use of different water sources, hence a higher mobility. The results of domesticated sheep and goats show a diet similar to that of the wild gazelle, and therefore a more natural way of feeding and herding, in which humans and animals were more dependent on natural resources and water reservoirs. Whereas the people of the Oxus phases limited their use to a few water sources in the direct surroundings, indicating a more intensive land use and a rather sedentary way of life. All individuals from Ulug and Dzharkutan showed a diet that was little based on animal protein such as meat, fat or milk, but had a high proportion of vegetable components. In addition, the results indicate the consumption of wild animals rather than that of domesticated ones. The zoological investigations of the animal bones already indicated their own herds were kept for secondary production or trade rather than as primary food source, which has now been proved by the isotope analyses. The dietary variation concerning biological criteria like age, sex or the archaeologically indicated social position of the individuals, is only weakly reflected through the small sample number throughout all periods. Comparative diachronic evaluations showed the social and cultural changes coming along with the appearance of the Oxus civilization had no direct or significant impact on the diet of the humans in Ulug Depe, but on the animals. The results of the domesticated herbivores suggest changes in dietary habits, most likely due to developments in the livestock organisation. The Iron Age individuals from Ulug Depe and Dzharkutan again showed a different diet and mobility pattern. An enrichment in carbon can be observed for all human individuals, indicating a higher content of C4 plants in the diet, possibly caused by the consumption of millet, which was common in the 1st mill. BCE. Even if not grown locally, as in Ulug Depe, large-scaled trade connections are assumed by several colleagues. Additionally, increasing migratory impact can be observed, in Ulug both women, in Dzharkutan the one adult woman, were identified as non-locals. Despite the small number of samples, a general increase of mobility can be assumed.
The residents of Tepe Sialk used different water sources through all times and had a comparatively high content of animal protein in their diet. The data conform with the consumption of meat, milk and dairy products of domesticated herbivores, but could also result from the consumption of freshwater fish, mussels or snails. However, the natural conditions in the surrounding region do not substantiate this. Throughout all periods the human diet displayed a high variety of different plant species, but no consumption of C4 plants or millet could be documented. Migration studies only identified women as non-natives, which might indicate a gender-specific pattern in Sialk but needs to be confirmed by further results. Paleogenetic studies have shown gene flow between northwest Iran and the Central Plateau over millennia.
Migration studies delivered fundamental insights concerning the cultural relations and mutual impacts, as well as migration routes, directions, and distances. Ulug Depe demonstrate an exceptional high rate of immigration long before the appearance of Oxus and Andronovo. Burial ULG 56 delivered true evidence for long-distance migration, the combination of isotope and paleogenetic analyses displayed a genetic ancestry from the Swedish indigenous people (Sami) and an immigration from the north. The results demonstrate what distance a person can cover over a lifetime at the beginning of the 3rd millennium BCE, and how far the cultural connections and influences really went already in the early phases. Towards the end of the 3rd and beginning the 2nd mill. BCE the sites in southern Uzbekistan (Dzharkutan, Tilla Bulak, Sapallitepa, and Bustan) show highly diverse 87Sr/86Sr results, proving an active mobility among the inhabitants of the newly founded settlements. The people buried in Dzharkutan followed a complex mobility pattern, where movements between a person’s place of birth and residence in a limited area were a regular feature, observable throughout the centuries. In the same way movements are demonstrated between southern Uzbekistan and the neighboring communities in southern Tajikistan. Moreover, the Lady from Gelot delivered fundamental insights on the migration routes during the Bronze Age between regions which officially did not belong to a common cultural horizon. The results substantiate not only active exchanges between eastern Iran and southern Tajikistan, but also confirm the migration of people along routes known through trade of raw materials since the Neolithic times.
The applications of multi-isotope approaches deliver meaningful and reliable results, if a statistically relevant sample number of human individuals, but also a wide range of reference material is available. The example of Ulug Depe clearly demonstrate how different results can be correlated to an overall picture if, in addition to humans, a broad spectrum of animals and plants is available in the sample pool. In addition, the results showed that detailed analyses of animals provide indispensable results for the elucidation of human ways of life. However, the problem of availability arose when working on old excavations. Nevertheless, the present data set showed that the study area is isotopically distinguishable, and even if only provisional statements can be made or tendencies shown due to the small sample number, this study presents the first detailed and cross-regional isotopic data from southern Central Asia and provide an excellent basis for future studies.
description: Das Ziel dieser interdisziplinär angelegten Studie der Naturwissenschaften und der Archäologie war mittels Isotopenanalysen die Mobilität und Wirtschaftsweise prähistorischer Gesellschaften im südlichen Zentralasien und Iran zu untersuchen. Die Arbeit gliedert sich in zwei Teilprojekte. Bei dem ersten handelt es sich um die isotopenchemische Beschreibung bronze- und eisenzeitlicher Populationen im südlichen Zentralasien. Das Konzept entstand als Teilstudie eines größer angelegten naturwissenschaftlichen Projekts bestehend aus den Disziplinen der Archäozoologie, Archäobotanik, Isotopenchemie, Paläogenetik, sowie der Anthropologie und Morphologie. Das Projekt ist angesiedelt am Institut für Archéozoologie, Archéobotanique, Sociétés, Pratiques et Environnements (AASPE), und dem Laboratoire Eco-anthropologie (UMR 7206), des Muséum National d´Histoire Naturelle (MNHN, CNRS) in Paris in Kooperation mit der Mission archéologique franco-turkmène (MAFTur), der Mission archéologique Franco-Ouzbèke Protohistoire (MAFOuz-P) und der Französischen Archäologischen Delegation in Afghanistan (DAFA). Der Schwerpunkt liegt auf den Fundorten Ulug Depe in Süd Turkmenistan und Dzharkutan im südlichen Usbekistan. Freundlicherweise wurden von Kollegen des Deutschen Archäologischen Instituts (DAI) und der Ludwig-Maximilian-Universität München weitere Proben zur Verfügung gestellt; dies ermöglichte regional übergreifende Ergebnisse aus den Fundorten Tilla Bulak, Sapallitepa und Bustan in Süd-Usbekistan, Bashman 1 in Zentralusbekistan, sowie Gelot, Darnaichi und Saridzhar in Süd Tadschikistan. Tepe Sialk auf dem Zentral-Iranischen Plateau stellt das zweite Teilprojekt dar, bei dem es sich um die Aufarbeitung der Ghirshman Kollektion des Louvre Museums, bzw. des Musée de l´Homme in Paris handelt. Nachdem die Proben aus Tepe Sialk zeitlich nicht mit den Proben aus Zentralasien übereinstimmen, sondern das Neolithikum, Chalkolithikum und die Eisenzeit abdecken, wurde Tepe Sialk in dieser Arbeit gesondert behandelt. Die Selektion der Proben sowie der Fundorte, die nicht in den Händen der Verfasserin lag, wurde lange bevor die Arbeit an diesem Projekt startete vorgenommen. Die Auswahl wurde durch den Erhaltungszustand der Gräber bestimmt sowie durch die vorherrschende politische Situation der jeweiligen Länder sehr beschränkt. Aus diesem Grund war es leider nicht möglich einen repräsentativen Querschnitt durch Raum und Zeit zu erhalten, bzw. eine einheitliche Verteilung von Alters- und Geschlechtsgruppen sowie der chronologischen Perioden, was die Evaluation der Ergebnisse bzw. deren Relevanz für weiterführende Interpretationen erheblich beeinträchtigte.
Das Forschungsgebiet umfasst die Bronze- und Eisenzeit in Zentralasien, sowie das Neolithikum, Chalkolithikum und die späte Eisenzeit auf dem Iranischen Hochplateau. Gegen Ende des 3. Jahrtausend v. Chr. wurde Zentralasien von zwei unterschiedlichen kulturellen Erscheinungen dominiert: Im Norden befand sich das Steppengebiet, das von den Andronovo Stämmen besiedelt wurde, der Süden, das heutige südliche Usbekistan, Turkmenistan, Tadschikistan, Nordafghanistan und der nordöstliche Iran, wurde von der Oxus Zivilisation (GKC, BMAC) besiedelt. Jüngste Erkenntnisse aus Süd Tadschikistan belegen anhand von Grabfunden eine zeitgleiche Existenz beider Traditionen, bzw. auch ihre Verschmelzung. Das Aufkommen der Oxus Zivilisation ist bis heute nicht geklärt, archäologische Funde belegen ein rasches Wachstum und die Neugründung von Siedlungen, wobei ein ansteigendes Bevölkerungswachstum gewisse urbane Strukturen begünstigt und zu Veränderungen der lokalen Subsistenzwirtschaft führten. Größere Siedlungen fungierten als zentrale Organisationssysteme für das umliegende Land, in denen Handel und Verteilung von Nahrung und Gütern stattfanden. Die Oxus Zivilisation war berühmt für ihre ausgeklügelten Bewässerungssysteme, die es ihnen ermöglichten auch in trockenen und heißen Regionen zu siedeln. Architektonisch zeugen große Verteidigungs- bzw. Begrenzungsmauern von einer gewissen territorialen Abgrenzung bzw. der Existenz von Besitz und deren Verwaltung. Besonders die große Anzahl exotischer Artefakte zeugte von weitreichenden Verbindungen und einem dynamischen Netzwerk, das die Regionen zwischen Indus und Euphrat miteinander verband. Der Untergang der Oxus Zivilisation ist genauso wenig geklärt wie ihr Erscheinen, nach einer kurzen Übergangszeit fand um 1500 v. Chr. ein wirtschaftlicher und ideologischer Wandel statt. Ein Mosaik kleinerer Kulturen, die als „Yaz I-Kulturen“ oder Handmade Painted Ware Cultures bezeichnet werden, überzog das südliche Zentralasien. Das Siedlungsmuster ändert sich, das Territorium erstreckt sich weiter in den Osten, außerdem zeigten Oberflächenbegehungen einen Rückgang zu kleineren Dörfern und einem dezentralisierten Organisationsystem. Archäologische Funde belegen das Verschwinden von Luxusgütern, die durch Gebrauchsgegenstände und Werkzeuge ersetzt wurden. Grundlegende Veränderungen in der Agrar- bzw. Weidewirtschaft und Landnutzung werden angenommen, sowie eine gewisse soziale Homogenisierung der Gesellschaft, nachdem weder die materiellen Hinterlassenschaften noch die architektonische Einfachheit einen Hinweis auf eine soziale Organisation oder Hierarchie geben.
Die Erforschung des Ernährungsverhalten und der Mobilität in Ulug Depe und Dzharkutan bedient sich der grundlegenden Theorien zum Pastoralismus. Saisonale Wanderungen zu ertragreichen Weidegründen, sowie mögliche Veränderungen von Ernährung und Mobilität durch das Aufkommen und den Untergang der Oxus Zivilisation stehen im Mittelpunkt. Weiterhin stellt sich die Frage, ob die archäologisch belegten Entwicklungen hinsichtlich einer hierarchisch gegliederten Gesellschaft bzw. einem zentralorganisierten System einen direkten Einfluss auf die Ernährung und Lebensweise der Menschen hatten. Ähnlich ist der Fall in Sialk, hier lag der Forschungsschwerpunkt auf eventuellen Veränderungen der Lebensweise durch die Intensivierung der agrarwirtschaftlichen Landnutzung im Neolithikum und Chalkolithikum, bzw. der Urbanisierung durch die proto-elamische Zeit sowie äußere kulturelle Einflüsse während der Eisenzeit.
Die Methodik der Multi-Isotopenanalysen, in diesem Fall eine Kombination aus 87Sr/86Sr, δ18O, δ15N, und δ13C, ist ein mittlerweile lang etabliertes Mittel zu Erforschung von Mobilität, Migration und Ernährungsverhalten von Menschen und Tieren. Anhand von Strontium- und Sauerstoffisotopen (87Sr/86Sr, δ18O) aus Zahnschmelz und Knochen können Herkunftsgebiete analysiert und eingeschränkt werden, bzw. Grundwasserquellen charakterisiert werden, und damit Rückschlüsse auf die Lebensweise der Menschen und ihr Mobilitätsverhalten sowie Migrationsraten gezogen werden. Die Charakterisierung der Strontium- und Sauerstoffisotopen, welche von verschiedenen Faktoren abhängen, ergab trotz einiger Überlappungen eine isotopenchemische Differenzierung der einzelnen Regionen und ermöglichte so die Identifizierung von lokal und nicht lokal. Die Rekonstruktion der Ernährung anhand von Stickstoff- und Kohlenstoffisotopenanalysen (δ15N, δ13C) wurde an den gleichen Individuen durchgeführt. Ernährungsanalysen anhand von Kollagen aus Knochen geben einerseits Informationen über den Gehalt von tierischem Protein in der Nahrung und den generellen Anteil von Fleisch, Milch oder anderen tierischen Produkten. Andererseits werden Einblicke in den Gehalt und die Art der pflanzlichen Ressourcen gegeben, anhand derer man landwirtschaftliche Techniken, Landnutzung, sowie Klimafaktoren rekonstruieren kann. Die Auswertung beinhaltet die Ergebnisse von 74 Menschen, 102 Tieren und 55 Pflanzen, bzw. 167 Strontium Analysen, 133 Kollagen- und 136 Bioapatit-Analysen. Ein erheblicher Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Hintergrundbestimmung, bei der mittels lokaler Tier- und Pflanzenarten ein möglichst präzises Bild der regionalen geologischen Bedingungen und des umgebenden floralen Bioms bestimmt wird. Ziel ist eine realitätsnahe Einordnung der Menschen. Der Fokus lag einerseits auf der Bestimmung zahlreicher biologisch verfügbarer lokaler Strontium Signale aus dem Forschungsgebiet, im Optimalfall mittels sesshafter Tiere wie Nager und unterschiedlicher Pflanzenarten. Neben den drei Hauptfundorten Ulug Depe, Dzharkutan und Tepe Sialk wurden auch biologisch verfügbare Strontium Signale aus Tilla Bulak nahe Dzharkutan, Bashman 1 südlich des Nuratau Gebirges, sowie entlang der Gorgan Mauer in Golestan, der nördlichen Khorasan Region, und dem südlichen Teil der Wüste Lut bestimmt. Darüber hinaus wurden zahlreiche einzelne Kleinnager analysiert, um eine überregionale Basis zu schaffen. Unter anderem liegen jetzt einzelne Strontium Isotopien aus Geokchik Depe an der turkmenischen Kaspischen Meer Küste vor, sowie aus Sangirtepe und Erkurgan in Zentralusbekistan, Kalateh Khan in der Shahroud Ebene, Tepe Damghani in Semnan, Tepe Taleb Khan nahe Shahr-i Sokhte, Tepe Pahlavan und Sarvestan in Fars, und aus Hasanlu und Tepe Zagheh im Nordwesten Irans. Für die Bestimmung des lokalen Sauerstoffsignals wurden aus Mangel an geeigneterem Referenzmaterial zu den Tieren noch die vorliegenden Ergebnisse der Datenbanken hinzugezogen. Die Basis der Ernährungsanalysen wurde mittels einer möglichst großen Bandbreite an unterschiedlichen Tierarten gelegt, die ein breites Spektrum an Pflanzen- und Fleischfressern aus wilden und domestizierten Arten zur Charakterisierung der trophischen Stufen wieder spiegeln.
Die Ergebnisse belegen einerseits eine positive Korrelation von δ15N und δ13C Isotopen, sowie einen starken Einfluss der klimatischen Bedingungen der untersuchten Regionen. Die Individuen der frühen Perioden in Ulug Depe deuten auf die Nutzung unterschiedlicher Wasserquellen hin, folglich einer höheren Mobilität. Die Ergebnisse der domestizierten Schafe und Ziegen zeigen eine Ernährung ähnlich der wilden Gazellen, also eine naturverbundene Art der Fütterung und Haltung, bei der Mensch und Tier stärker auf natürliche Ressourcen und Wasservorkommen angewiesen waren. Die Menschen der Oxus Phasen hingegen beschränkten die Nutzung auf wenige Wasserquellen, was für eine intensivere Landnutzung der direkten Umgebung spricht und damit für eine sesshaftere Lebensweise. Alle Individuen aus Ulug und Dzharkutan zeigten eine Ernährung, die wenig auf tierischem Eiweiß wie Fleisch, Fett oder Milch basiert, aber einen hohen Anteil von pflanzlichen Bestandteilen aufweist. Darüber hinaus deuten die Ergebnisse eher auf den Verzehr von Wildtieren hin, und weniger auf den der domestizierten Tiere. Schon die zoologischen Untersuchungen der Tierknochen deuteten an, dass die eigenen Herden eher für die Sekundärproduktion oder den Verkauf gehalten wurden und weniger als primäre Nahrungsquelle, was jetzt durch die Isotopenanalysen bestätigt werden konnte. Die Variation der Nahrungsbestandteile bezüglich biologischer Kriterien wie Alter und Geschlecht, aber auch der durch die archäologischen Funde angezeigten sozialen Stellung der Individuen, spiegelt sich durch alle Perioden nur schwach in der geringen Stichprobenzahl wider. Vergleichende diachrone Auswertungen zeigten, dass die sozialen und kulturellen Veränderungen, die mit dem Erscheinen der Oxus Zivilisation einhergingen, keinen direkten oder signifikanten Einfluss auf die Ernährung der Menschen in Ulug Depe hatten, aber sehr wohl auf die der Tiere. Die Ergebnisse der domestizierten Herbivoren deuten auf Veränderungen in der Ernährung hin, die höchstwahrscheinlich auf Entwicklungen in der Viehwirtschaft zurückzuführen sind. Die eisenzeitlichen Individuen aus Ulug Depe und Dzharkutan zeigten wiederum ein unterschiedliches Ernährungs- und Mobilitätsmuster. Eine Anreicherung an Kohlenstoff kann bei allen Individuen beobachtet werden, was einen höheren Anteil an C4-Pflanzen in der Nahrung bedeutet und auf den Verzehr von der im 1. Jahrtausend aufkommenden Hirse zurückzuführen ist. Auch wenn sie wie in Ulug Depe nicht lokal angebaut wurde, wird ein weitreichender Handel von vielen Kollegen angenommen. Darüber hinaus nimmt der Anteil an Migranten erneut zu; in Ulug wurden beide Frauen, in Dzharkutan die eine Frau, als nicht lokal identifiziert. Trotz der geringen Probenzahl kann von einem erneuten Aufkommen von Mobilität ausgegangen werden.
Die Bewohner von Tepe Sialk nutzten zu allen Zeiten unterschiedliche Wasserquellen, und hatten einen vergleichsweise hohen Gehalt an tierischem Eiweiß in der Nahrung. Die Ergebnisse zeigten in erster Linie den Verzehr von Fleisch, Milch oder Milchprodukten von domestizierten Pflanzenfressern, könnten aber auch durch den vermehrten Verzehr von Süßwasserfischen, Muscheln oder Schnecken zustande kommen. Allerdings sprechen die natürlichen Gegebenheiten der Umgebung eher dagegen. Durch alle Perioden wurde eine große Vielfalt an unterschiedlichen Pflanzenarten in der Nahrung festgestellt, aber grundsätzlich kaum Verzehr von C4 Pflanzen bzw. Hirse. Migrationsstudien identifizierten nur Frauen als Nicht-Einheimische, was auf ein geschlechtsspezifisches Muster in Sialk hinweisen könnte, jedoch durch weitere Ergebnisse bestätigt werden muss. Paläogenetische Studien zeigten einen genetischen Austausch zwischen dem Nordwesten des Iran und dem Zentralplateau über Jahrtausende hinweg.
Die Migrationsanalysen dieser Studie lieferten fundamentale Erkenntnisse über die kulturellen Beziehungen und gegenseitigen Einflüsse sowie Wanderungsrouten, -richtungen und -entfernungen. Lange vor dem Erscheinen von Oxus und Andronovo weist Ulug Depe nicht nur eine außergewöhnlich hohe Einwanderungsrate auf, auch liefert ULG 56 einen echten Beweis für Einwanderung aus sehr weit entfernten Gebieten. Die Kombination aus isotopen- und paläogenetischen Analysen zeigte eine genetische Abstammung von den schwedischen Ureinwohnern (Sami) und eine Einwanderung aus dem Norden. Das Ergebnis verdeutlicht, welche Distanz eine Person Anfang des 3. Jahrtausend v. Chr. zurücklegen konnte, bzw. wie weit die Verbindungen und kulturellen Einflüsse schon in den frühen Phasen wirklich gingen. Darüber hinaus zeigten gegen Ende des 3. und Anfang des 2. Jahrtausend die Menschen aus Süd-Usbekistan (Dzharkutan, Tilla Bulak, Sapallitepa und Bustan) sehr unterschiedliche 87Sr/86Sr Isotopien, was auf eine aktive Mobilität der Bewohner dieser „neu“ gegründeten Siedlungen zurückzuführen ist. Die in Dzharkutan bestatteten Menschen folgten einem äußerst komplexen Mobilitätsmuster über Jahrhunderte, das mit einem Wechsel zwischen dem Geburtsort und dem nahegelegenen Wohnort einhergeht. Ebenfalls konnten die Daten Wanderungen zwischen Süd-Usbekistan und den benachbarten Gemeinden in Süd-Tadschikistan nachweisen. Ferner lieferte die Dame aus Gelot grundlegende Einblicke in die Migrationsrouten während der späten Bronzezeit zwischen Regionen, die offiziell nicht zu einem gemeinsamen kulturellen Horizont gehörten. Die Ergebnisse belegen nicht nur den aktiven Austausch zwischen dem Ost Iran und dem südlichen Tadschikistan, sondern bestätigen auch die Wanderung von Menschen entlang von Routen, die durch Rohstoffhandel bereits seit dem Neolithikum bekannt waren.
Viele Studien haben gezeigt, dass die Anwendung von Multi-Isotopenanalysen mit einer statistisch relevanten Probenmenge menschlicher Individuen, aber auch einer breitgefächerten Selektion von Referenzmaterial sinnvolle und verlässliche Ergebnisse liefern. Das Beispiel Ulug Depe zeigt deutlich wie viele unterschiedliche Ergebnisse zu einem Gesamtbild korreliert werden können, wenn neben Menschen ein breites Spektrum an Tieren und Pflanzen im Probenfundus zur Verfügung steht. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse, dass detaillierte Analysen der Tiere unverzichtbare Ergebnisse zur Aufklärung menschlicher Lebensweisen geben. Allerdings stellte sich gerade bei der Aufarbeitung von alten Grabungen das Problem des Vorhandenseins. Ungeachtet dessen konnte mit dem vorliegenden Datenkorpus gezeigt werden, dass das Forschungsgebiet isotopenchemisch differenzierbar ist. Auch wenn aufgrund der geringen Anzahl an Probenmaterial nur vorläufige Aussagen gemacht werden können, bzw. Tendenzen aufgezeigt werden, präsentiert diese Arbeit die ersten detaillierten und regional übergreifenden Isotopendaten aus dem südlichen Zentralasien und liefert eine sehr fundierte Basis für zukünftige Studien.
description: L’objectif de l’approche multidisciplinaire utilisée dans cette thèse est d’examiner la mobilité et la subsistance des communautés préhistoriques installées dans le sud de l’Asie centrale et de l’Iran à l’aide des analyses isotopiques.
Cette thèse est divisée en deux chapitres, la description isotopique des populations de bronze et de fer vivant dans le sud de l’Asie centrale est décrite dans le premier chapitre. Le concept de base était de mettre en place un semi-projet qui se base sur une étude multidisciplinaire ; archéozoologie, archéobotanique, chimie isotopique, paléogénétique, l’anthropologie et la morphologie. Le projet est domicilié à l’institut d’Archéozoologie, Archéobotanique, Sociétés, Pratiques et Environnements (AASPE), et le laboratoire Eco-anthropologie (UMR 7206) du musée national d’histoire naturelle (MNHN, CNRS) en coopération avec la mission archéologique de protohistoire Franco-Ouzbèque (MAFOuz-P), et la délégation archéologique française en Afghanistan (DAFA). Durant ce premier chapitre nous nous intéresserons en particulier au site d’Ulug Depe au sud du Turkménistan et au site de Dzharkutan au sud de l’Ouzbékistan. Dans ces provinces, quelques échantillons ont étés fournis par les collègues de l’institut archéologique Allemand (DAI) et l’université de Ludwig-Maximilienne de Munich. Il y avait aussi d’autres échantillons qui permettaient d’obtenir des résultats globaux à partir des sites de Tilla Bulak, Sapallitepa et Bustan au sud d’Ouzbékistan, Bashman 1 a Ouzbékistan central et Gelot, Darnaichi et Saridzhar au sud du Tadjikistan.
Le traitement de la collection de Ghirshman du musée du Louvre et le musée de l’homme à Paris représentent le deuxième chapitre de cette thèse. Cette collection fait partie du site de Tepe Sialk dans le plateau iranien central. Étant donné que les échantillons de Tepe Sialk ne coïncident pas en matière de temps avec ceux de l’Asie centrale, couvrant seulement le Néologique/chalcolithique et l’âge du fer; Tepe Sialk a été traité séparément dans cette thèse. Le choix des sites et des échantillons, a été longuement débattue et proposés par des auteurs avant l’élaboration de ce travail. En outre, le choix a été déterminée par l’état de conservation des tombes ainsi que les contraintes de frontières en vigueur des pays respectifs. C’est pour cela qu’il n’était malheureusement pas possible d’obtenir des cross-sections représentatives dans l’espace et dans le temps, ou une distribution uniforme d’âge et de groupe ainsi que les périodes chronologiques. Ceci a considérablement affecté l’évaluation des résultats pour d’autres interprétations. Notre domaine de recherche comprend l’ère de bronze et de fer en Asie centrale et le néolithique, chalcolithique et l’âge du fer tardif dans le plateau Iranien. Dans la partie centrale de l’Asie vers la fin des 3éme millénaire, deux phénomènes culturels ont été connus. Dans les territoires nord, la région de Steppe était occupée par la communauté des Andronovo, tandis que la partie sud, le sud d’Ouzbékistan d’aujourd’hui, le Turkménistan, le Tadjikistan, le Nord de l’Afghanistan et le nord-est de l’Iran ont étés occupé par la civilisation d’Oxus (GKC, BMAC. Récemment dans le sud du Tadjikistan, des excavations récentes ont montrées des évidences de coexistences et de fusion des deux traditions culturelles. La civilisation d’Oxus n’est pas si bien connus jusqu’au jour d’aujourd’hui mais les avancés archéologiques montrent des évidences de croissance rapide et de refondation de colonies ce qui a causé des changements majeurs dans l’économie de subsistance locale. Des colonies plus grandes ont agi en tant d’unités structurées dans des localités principales ou le commerce et la distribution de nourriture ont eu lieu. En outre, des systèmes d’irrigation sophistiqués ont aussi aidé pour s’installer dans des régions chaudes et arides. Leurs énormes systèmes de fortifications témoignent d’une délimitation territoriale ainsi que l’existence d’une administration. Le grand nombre d’artefacts exotiques met en évidence un réseau assez dynamique qui combinait la région d’Indus à celle d’Euphrate. La chute de la civilisation d’Oxus est aussi floue que son apparence, mais après une courte période de transition progressive, un changement économique et idéologique s’est produit.
Par la suite, l’Asie centrale a été occupé par une mosaïque de petites cultures connues sous le nom de Yaz ou Handman Painted Ware Cultures. Par conséquent, le modèle de règlement a changé et les territoires s’étendent donc plus loin à l’Est. Aussi, il y a eu des évidences de retour aux petits villages ainsi qu’aux unités d’organisations décentralisées. Les vestiges archéologiques indiquent que les produits de luxe ont été remplacés par des objets utilitaires et des outils agraires. Des adaptations de l’élevage et des pratiques agricoles ont été suggérées, ainsi que qu’une homogénéisation sociale des sociétés puisque ni la culture ni la simplicité architecturale ne donnent d’indication sur l’organisation sociale ou la hiérarchie. Les questions que l’on pose aujourd’hui à Ulug Depe et au Dzharkutan concernant les habitudes alimentaires et la mobilité sont basées sur les théories du pastoralisme ou des mouvements saisonniers vers des pâturages plus fertiles, ainsi que des changements possibles de nutrition et de mobilité dus à l’essor et à la chute de la civilisation Oxus. La question de savoir si les développements archéologiques documentés concernant une société hiérarchiquement structurée ou un système centralisé ont eu une influence directe sur le régime alimentaire des gens et leur mode de vie. C’est exactement le même cas à Sialk, où les recherches se sont concentrées sur les changements possibles dus à l'intensification de l'utilisation des terres agricole dans les périodes néolithique et chalcolithique, ainsi que sur les processus d'urbanisation en cours dans la période proto-élamite, ou les influences culturelles externes.
Dans ce cas, pour répondre à ces questions de mobilité, migrations et le comportement nutritionnel des humains et des animaux, l’application des investigations multi isotopique en combinant le 87Sr/86Sr, δ18O, δ15N, and δ13C est la méthode la plus adaptée. Les isotopes du strontium et de l’oxygène (87Sr/86Sr, δ18O) des dents et des os permettent de décrire des régions géologiques et des sources d’eau souterraine. Ceci permet d’éventuellement reconstruire les mouvements entre les différentes régions ainsi que le taux de migration. La caractérisation des isotopes du strontium et de l'oxygène, qui dépendent de divers facteurs, a abouti à une différenciation isochimique des régions particulières et a permis l'identification des locaux et des non locaux. La reconstitution du régime alimentaire à partir d'analyses isotopiques de l'azote et du carbone (δ15N, δ13C) a été réalisée sur les mêmes individus. Les analyses nutritionnelles basées sur le collagène des os fournissent des informations sur la teneur en protéines animales de l'alimentation et la proportion générale de viande, de lait ou d'autres produits animaux. En outre, des informations sur le contenu et le type de ressources végétales sont données qui peuvent être utilisées pour reconstruire les techniques agricoles, l'utilisation des terres et les impacts climatiques. L'évaluation comprenait des résultats de 74 humains, 102 animaux et 55 plantes, respectivement 167 analyses de strontium, 133 analyses de collagène et 136 analyses de bioapatite. Une partie principale de cette étude était la détermination du fond isotopique. À travers les analyses de différentes espèces animales et végétales locales, une image des conditions géologiques régionales et du biome floral environnant est donnée, dans le but de classer les humains de la manière la plus fiable. L’intérêt a été mis d'une part sur la détermination de nombreux signaux de strontium locaux biologiquement disponibles dans la zone de recherche, idéalement au moyen d'animaux sédentaires tels que les rongeurs et différentes espèces végétales. En plus des trois sites principaux Ulug Depe, Dzharkutan et Tepe Sialk, des traces de strontium biologiquement disponibles ont également été déterminés de Tilla Bulak près de Dzharkutan, de Bashman 1 au sud des montagnes de Nuratau, le long du mur de Gorgan au Golestan, dans la région du Nord-Khorasan et dans la partie sud du désert de Lut. De plus, de nombreux rongeurs isolés ont été analysés afin de créer une base interrégionale. Par conséquent, les résultats isotopiques individuels du strontium de Geokchik Depe sur la côte turkmène de la mer Caspienne, ainsi que de Sangir-tepe et Erkurgan dans le centre de l'Ouzbékistan, Kalateh Khan dans la plaine de Shahroud, Tepe Damghani dans le Semnan, Tepe Taleb Khan près de Shahr-i Sokhte, Tepe Pahlavan et Sarvestan dans le Fars, et de Hasanlu et Tepe Zagheh dans le nord-ouest de l'Iran, peuvent être présentés. Pour déterminer le signal local d'oxygène et en raison du manque de matériel de référence plus approprié pour les animaux, les résultats disponibles des bases de données ont été inclus. La base des analyses nutritionnelles a été réalisée en utilisant la plus grande variation possible de différentes espèces animales reflétant un large spectre d'herbivores et de carnivores, sauvages et domestiqués, pour caractériser les niveaux trophiques. Les résultats démontrent une corrélation positive des isotopes δ15N et δ13C, déjà connue de la littérature, ainsi qu'une forte influence des conditions climatiques dans les régions étudiées. Les individus des premières périodes à Ulug Depe indiquent l'utilisation de différentes sources d'eau, d'où une mobilité plus élevée. Les résultats des ovins et caprins domestiqués montrent une alimentation similaire à celle de la gazelle sauvage, et donc un mode d'alimentation et d'élevage plus naturel, dans lequel les humains et les animaux étaient plus dépendants des ressources naturelles et des réservoirs d'eau. Alors que les habitants des phases Oxus ont limité leur utilisation à quelques sources d'eau dans les environs directs, indiquant une utilisation des terres plus intensive et un mode de vie plutôt sédentaire. Tous les individus d'Ulug et du Dzharkutan ont montrés un régime peu basé sur les protéines animales telles que la viande, la graisse ou le lait, mais qui contenait une forte proportion de composants végétaux. De plus, les résultats indiquent la consommation d'animaux sauvages plutôt que celle d'animaux domestiques. Les recherches zoologiques sur les os d'animaux ont déjà indiqué que leurs propres troupeaux étaient destinés à la production secondaire ou au commerce plutôt qu'à la principale source de nourriture, ce qui a maintenant été prouvé par les analyses isotopiques. La variation alimentaire concernant des critères biologiques comme l'âge, le sexe ou le statut sociale archéologique des individus, n'est que faiblement reflétée par le petit nombre d'échantillons à toutes les périodes. Des évaluations diachroniques comparatives ont montré que les changements sociaux et culturels accompagnant l'apparition de la civilisation Oxus n'avaient pas d'impact direct ou significatif sur le régime alimentaire des humains à Ulug Depe, mais sur les animaux. Les résultats des herbivores domestiqués suggèrent des changements dans les habitudes alimentaires, probablement dus à l'évolution de l'organisation de l'élevage. Les individus de l'âge du fer d'Ulug Depe et du Dzharkutan ont de nouveau montré un régime alimentaire et un modèle de mobilité différents. Un enrichissement en carbone peut être observé pour tous les individus humains, indiquant une teneur plus élevée en plantes C4 dans l'alimentation, probablement due à la consommation de mil, qui était courante dans le 1er moulin. Les individus de l'âge du fer d'Ulug Depe et du Dzharkutan ont de nouveau montré un régime alimentaire et un modèle de mobilité différents. Un enrichissement en carbone peut être observé pour tous les individus humains, indiquant une teneur plus élevée en plantes C4 dans l'alimentation, probablement due à la consommation de mil, qui était courante dans le 1er moulin. Même s'ils ne sont pas cultivés localement, comme à Ulug Depe, des relations commerciales à grande échelle sont assumées par plusieurs collègues. En outre, un impact migratoire croissant peut être observé, à Ulug, les deux femmes, au Dzharkutan, la seule femme adulte, ont été identifiées comme non locales. Malgré le petit nombre d'échantillons, on peut supposer une augmentation générale de la mobilité. Les habitants de Tepe Sialk ont utilisé différentes sources d'eau à tout moment et avaient une teneur comparativement élevée en protéines animales dans leur alimentation. Les données sont conformes à la consommation de viande, de lait et de produits laitiers d'herbivores domestiques. Pendant toutes les périodes, le régime alimentaire humain a présenté une grande variété d'espèces végétales différentes, mais aucune consommation de plantes C4 ou de mil n'a pu être documentée. Les études sur la migration n'ont identifié que les femmes comme étant des non-autochtones, ce qui pourrait indiquer un modèle spécifique au sexe à Sialk, mais doit être confirmé par d'autres résultats. Des études paléogénétique ont montré un flux de gènes entre le nord-ouest de l'Iran et le plateau central pendant des millénaires. Les analyses isotopiques confirment des interactions dynamiques et un échange constant entre ces deux régions. Les études sur la migration ont fourni des informations fondamentales sur les relations culturelles et les impacts mutuels, ainsi que sur les itinéraires, les directions et les distances de migration. Ulug Depe démontre un taux d'immigration élevé et exceptionnel bien avant l'apparition d'Oxus et d'Andronovo. L'inhumation ULG 56 a fourni de véritables preuves de migration à longue distance, la combinaison d'analyses isotopiques et paléogénétique a montré une ascendance génétique du peuple indigène suédois (Sami) et une immigration du nord.
Les résultats démontrent la distance qu'une personne peut parcourir au cours de sa vie au début du 3ème millénaire avant notre ère, et jusqu'où les connexions et influences culturelles allaient réellement déjà dans les premières phases. Vers la fin du 3ème et début du 2ème moulin. Avant JC, les sites du sud de l'Ouzbékistan (Dzharkutan, Tilla Bulak, Sapallitepa et Bustan) affichent des résultats de 87Sr / 86Sr très divers, prouvant une mobilité active parmi les habitants des nouvelles colonies. Les personnes enterrées au Dzharkutan ont suivi un schéma de mobilité complexe, où les mouvements entre le lieu de naissance et de résidence d’une personne dans une zone limitée étaient une caractéristique régulière, observable à travers les siècles. De la même manière, des mouvements sont démontrés entre le sud de l'Ouzbékistan et les communautés voisines du sud du Tadjikistan. De plus, la Dame de Gelot a livré des aperçus fondamentaux sur les routes migratoires à l'âge du bronze entre des régions qui n'appartenaient officiellement pas à un horizon culturel commun. Les résultats attestent non seulement des échanges actifs entre l'est de l'Iran et le sud du Tadjikistan, mais confirment également la migration de personnes le long des itinéraires connus grâce au commerce des matières premières depuis le néolithique. Les applications des approches multi-isotopiques fournissent des résultats significatifs et fiables, si un nombre d'échantillons statistiquement pertinent d'individus humains, mais aussi un large éventail de matériaux de référence sont disponibles. L'exemple d'Ulug Depe démontre clairement comment différents résultats peuvent être corrélés à une image globale si, en plus des humains, un large spectre d'animaux et de plantes est disponible dans le pool d'échantillons. De plus, les résultats ont montré que des analyses détaillées des animaux fournissent des résultats indispensables pour l'élucidation des modes de vie humains. Cependant, le problème de la disponibilité s'est posé lors de travaux sur d'anciennes fouilles. Néanmoins, le présent ensemble de données a montré que la zone d'étude est isotopiquement distinguable, et même si seules des déclarations provisoires peuvent être faites ou des tendances montrées en raison du petit nombre d'échantillons, cette étude présente les premières données isotopiques détaillées et interrégionales du sud de l'Asie centrale et fournir une excellente base pour les études futures.