L'archéologue Eva Rosenstock n'a jamais été du genre tesson. Elle préférait le travail de stratigraphie: trier les couches d’artefacts vestimentaires habités jadis par l’humain, en apprendre davantage sur les changements qui surviennent dans le temps. Avec la céramique, elle dit: "soit tu l'aimes, soit tu n'aimes pas."
Cette fracture autour des tessons est particulièrement notable à Çatalhöyük, une célèbre ville néolithique d’Anatolie, en Turquie. Rosenstock a travaillé comme chercheur principal dans la région du tertre occidental de Çatalhöyük, où la population semble avoir diminué puis disparu vers 5700 av. poterie.
«Vous avez comme un sherd par seau de terre que vous creusez [sur le tertre oriental]», dit Rosenstock. La population s'est ensuite déplacée vers le tertre occidental «vers 6000 av. J.-C.» et la quantité de poterie «explose en kilos et en dizaines de kilos de céramique que vous extrayez du sol».
Des morceaux brisés de bols et de bocaux restent, certains avec des décorations telles que des rayures rouges éclatantes. Mais pour la plupart, Rosenstock est resté indifférent aux vaisseaux brisés - jusqu'à ce qu'un autre chercheur remarque quelque chose d'étrange. Des dépôts calcifiés ont été trouvés dans les récipients en céramique mais nulle part ailleurs. Si ces dépôts se trouvaient sur d'autres objets, tels que des os ou des outils fabriqués par l'homme, ils auraient probablement été un produit de l'environnement où ils ont été enterrés. Mais les dépôts trouvés exclusivement à l'intérieur de la céramique ont donné une autre explication.
«Il était vraiment clair que cela devait avoir à voir avec les éléments qui se trouvaient à l'intérieur de ce bol», explique Rosenstock. Elle ne savait pas quoi faire à propos de cette découverte étrange jusqu'à ce qu'elle connaisse le travail de Jessica Hendy. Un archéologue de l'Université de York, Hendy étudie les protéines extraites de calculs dentaires sur des dents fossilisées et l'analyse de molécules pour en apprendre davantage sur le régime alimentaire des humains anciens. Lorsque Rosenstock a approché Hendy pour discuter de l’application de la même méthode au matériau feuilleté à l’intérieur de la céramique de Çatalhöyük, Hendy était impatient de plonger dedans.
Exemples de dépôts calcifiés de navires anciens et modernes à Çatalhöyük. Exemples d'accumulation de CaCO3 dans un pot à thé moderne avec de vastes dépôts calcifiés utilisée près du composé du projet de recherche Çatalhöyük, vue rapprochée des dépôts calcifiés, un vaisseau relativement intact (non analysé dans cette étude) montrant la forme de la cuvette et l'étendue des dépôts calcifiés et une sélection de quatre tessons analysés dans cette étude montrant des dépôts adhérant à la surface interne des tessons en céramique. (Jessica Hendy et al.) Les résultats de cette collaboration qui dure depuis des années sont décrits dans un nouvel article de Nature Communications, qui révèle à quel point une vaisselle sale peut être efficace pour aider les archéologues à décoder le passé.
«C’est la plus ancienne utilisation réussie de l’analyse de protéines pour étudier les aliments en poterie que je sache», déclare Hendy dans un courrier électronique. "Ce qui est particulièrement important, c'est le niveau de détail que nous avons pu constater grâce aux pratiques culinaires de cette communauté agricole précoce."
Les pots de fleurs ont fourni des protéines provenant de nombreuses plantes - orge, blé, pois et vesce amère - ainsi que du sang et du lait de plusieurs espèces d’animaux, notamment des vaches, des moutons et des chèvres. Les chercheurs étaient encore plus intéressés par la précision avec laquelle ils pouvaient identifier les protéines. Ils n'ont pas seulement vu de l'orge, mais ils ont pu identifier la signature spécifique des endospermes, la partie comestible de la plante. Le matériau était stocké dans des récipients en céramique, ce qui donne à penser qu'il était probablement utilisé pour fabriquer une sorte de porridge.
Le lait offrait encore plus de renseignements, les chercheurs pouvant distinguer le lactosérum des autres parties du liquide. Dans un pot, ils ne trouvèrent que du lactosérum, ce qui indiquait que les anciens Anatoliens transformaient activement le lait en fromage ou en yaourt. «Nous avons ici un aperçu des premières personnes qui effectuent ce type de transformation du lait», déclare Hendy. "Les chercheurs ont déjà trouvé du lait dans la poterie, mais ce qui est excitant à propos de cette découverte, c'est que nous pouvons voir comment les gens transforment leurs produits laitiers, au lieu de simplement détecter leur présence ou leur absence."
Caroline Solazzo, qui travaille sur l'analyse des protéines dans les textiles au Smithsonian's Museum Conservation Institute, a été impressionnée par cette étude. «Les travaux ont été réalisés par une très bonne équipe d’experts en études anciennes en protéomique», déclare Solazzo. "Il semble que les protéines puissent être mieux extraites de l'accumulation de résidus visibles dans la croûte que de la paroi en céramique, ce qui est un résultat intéressant pour les futures études de ce type."
Pour identifier les protéines, Hendy et son équipe ont prélevé des échantillons dans les tessons de pot et les ont soumis à une machine de spectrométrie de masse. Cette approche «au fusil» est différente des analyses de protéines antérieures, qui consistaient à rechercher des protéines spécifiques plutôt que de procéder à un examen fourre-tout. Les protéines sont constituées de chaînes spécifiques d'acides aminés. Certaines protéines, telles que l'ostéocalcine (présente dans les os), ne sont composées que d'une douzaine d'acides aminés, tandis que d'autres forment des chaînes de milliers de blocs de construction. Pour déchiffrer le puzzle protéique laissé dans les pots de Çatalhöyük, Hendy et son équipe ont comparé leurs résultats à une base de données de protéines connues.
Le recours à un catalogue de référence est l’un des obstacles de ce type de recherche, car l’analyse n’est aussi efficace que la base de données. Selon Hendy, ces archives contiennent généralement de nombreuses données sur des espèces commercialement importantes, telles que le blé, alors que les plantes moins communes restent sous-représentées. En raison de lacunes dans les données, les chercheurs n'ont pas pu tout identifier dans le lot, mais ils ont quand même réussi à débloquer une mine d'informations.
Carte de Çatalhöyük. a Localisation du site et plan du site de Çatalhöyük, adapté de Hodder33. Çatalhöyük est constitué de deux monticules distincts; le Mound Est, datant d'environ 7100–5900 av. J.-C., et le Mound Ouest, datant d'environ 6000 à 5600 av. (Jessica Hendy et al.) Hendy et Rosenstock ne sont pas les premiers à utiliser les protéines comme une fenêtre sur la vie ancienne. En 2008, des chercheurs ont étudié des protéines emprisonnées dans des pots en argile appartenant à l'inupiat d'Alaska vers 1200 après JC. Ils ont découvert des signes de muscle de phoque dans le vaisseau, ce qui prouve bien le régime alimentaire de cet autochtone. La bioarchéologue Peggy Ostrom est parvenue à extraire des protéines de l'os de la jambe d'un cheval âgé de 42 000 ans découvert dans la caverne de Juniper, dans le Wyoming.
Il est difficile de répondre à la question de savoir combien de temps ces protéines ont survécu, car la technique est si nouvelle. Rosenstock et Hendy supposent que les protéines ont survécu dans leurs tessons de pots grâce à l'accumulation de calcaire sur les vaisseaux (pensez à l'accumulation de blanc autour des robinets ou des bouilloires). Mais les scientifiques ne sauront pas combien de temps les protéines peuvent survivre avant d’obtenir des échantillons de beaucoup plus de sites de différents âges et environnements.
«Nous aimerions utiliser cette technique pour identifier les différentes cuisines de sociétés du passé et savoir comment les traditions culinaires se sont répandues dans le monde entier», a déclaré Hendy.
Quant à Rosenstock, elle aimerait savoir si certains aliments à Çatalhöyük sont toujours consommés ensemble pour des raisons de nutrition - la façon dont le riz et les haricots créent un repas plus nutritif grâce à la combinaison d'acides aminés. Elle dit aussi qu'après cette découverte passionnante, son esprit a finalement changé concernant les tessons de pot. "Cela m'a vraiment intéressé à la céramique, à la fin."
