Laboratorium Antropologii Szkieletowej

Temat realizowany jest w ramach projektu Narodowego Centrum Nauki

Projekt badawczy NCN 04117

Temat realizowany jest w ramach projektu Narodowego Centrum Nauki (NCN 2013/11/B/HS3/04117). „Bio-archeologiczna charakterystyka populacji Radomia od wczesnego średniowiecza (XII w.) do współczesności (XIX w.)”.

W projekcie biorą udział:

• Prof. dr hab. Jacek Tomczyk – kierownik projektu, badania osteologiczne i odontologiczne (UKSW, Warszawa)
• Prof. dr hab. Henryk Witas – badania genetyczne (UM, Łódź)
• Prof. dr hab. Dorota Olczak-Kowalczyk – badania odontologiczne (WUM, Warszawa)
• Dr Krystyna Jędrychowska-Dańska – badania genetyczne (UM, Łódź)
• Dr Tomasz Płoszaj – badania genetyczne (UM, Łódź)
• Dr Beata Stepańczak – badania izotopowe (UJ, Kraków)
• Dr Anna Gręzak – badania archeozoologiczne (UW, Warszawa)
• Dr Maciej Trzeciecki – konsultacja archeologiczno-historyczna (PAN, Warszawa)

Cel prowadzonych badań – hipoteza badawcza

Historia Radomia rozpoczyna się pod koniec IX wieku. Po połowie X w. na zachodnim skraju doliny wzniesiono gród otoczony drewniano-ziemnymi wałami. Gród w swojej postaci trwał niezmieniony, co najmniej do połowy XIV w. Najwcześniej po połowie XII w. w jego centralnej części wzniesiono kościół. Aktualnie dysponujemy materiałem szkieletowym z Radomia reprezentującym kilka okresów chronologicznych: a/ pochówkami z XI–XII w., b/ pochówkami datowane na XIII–XVII w., c/ pochówkami z okresu 1791-1812 r. Materiał ten może dostarczyć ważnych informacji na temat przekształceń biologicznych populacji zamieszkującej Radom od wczesnego średniowiecza do współczesności.

TOMCZYK: Cele badawcze konkretyzują się w następujących pytaniach:

Czy wyznaczniki stresów fizjologicznych (np. hipoplaza szkliwa, próchnica, linie Harrisa, cribra orbitalia) odzwierciedlają zachodzące przekształcenia kulturowe, społeczne i ekonomiczne? Co na podstawie wspomnianych wyznaczników możemy powiedzieć o stanie zdrowia, zachowaniach żywieniowych w poszczególnych okresach historycznych. Migracja ludności, a przez to wzrost zaludnienia grodu, a potem miasta, powinny znaleźć swoje odbicie w materiale szkieletowym (np. we wzroście patologii). Ponadto wspomniane informacje powinny pozostać ślad wydobyty poprzez analizy genetyczne i izotopowe (zwłaszcza izotopu tlenu).

Niezwykle ważnym celem projektu jest zbudowanie zespołu interdyscyplinarnego w skład, którego wejdą zarówno antropolodzy, stomatolodzy, genetycy, radiolodzy czy archeolodzy. Powstanie takiego zespołu pozwoliłoby prześledzić “bioarcheologicznie” populację zamieszkującą Radom od wczesnego średniowiecza.

TOMCZYK: Ważność projektu wynika od kilku faktów:

a/ seria szkieletowa z Radomia daje unikatową możliwość prześledzenia zmian biologicznych na jednym stanowisku na przestrzeni blisko 800 lat. Warto zaznaczyć, że nie dysponujemy wieloma podobnymi stanowiskami, z tak rozległego okresu, z terenu naszego kraju; b/ ważność projektu wynika z jego szeroko pojętej interdyscyplinarności. Stworzony interdyscyplinarny zespół podjąłby badania tak, aby w końcowym efekcie poznać biologicznie populację radomską od wczesnego średniowiecza do współczesności.
b/ Najważniejszym rezultatem naszych badań będzie bio-archeologiczne poznanie populacji Radomia na przestrzeni blisko 800 lat. Otrzymane wyniki pozwolą nam ocenić czy/i w jakim stopniu przekształcenia społeczne, ekonomiczne (potwierdzone źródłami historycznymi) znalazły odzwierciedlenie w biologicznych cechach populacji. Być może otrzymamy informacje nakazujące zweryfikować wiedzę archeologiczno-historyczną z tego obszaru. Tym samym nasz projekt stanowi unikalną na skalę Europy próbę poznania populacji z Radomia.
c/ Niezwykle interesującym działem naszego projektu będą badania z zakresu odontologii – chcemy sprawdzić przydatność nowych technik (np. lasera fluorescencyjnego) w badaniu materiału historycznego oraz poznać zmienność ukształtowania kanałów korzeniowych oraz frekwencję zębiniaków. Badania tego typu nie były jeszcze prowadzone na populacjach historycznych, szczególnie z jednego stanowiska.
d/ Ważnym wymiernym rezultatem badań będzie nawiązaniu współpracy między badaczami reprezentującymi odmienne dyscypliny. Stworzony zespól interdyscyplinarny będzie mógł podejmować kolejne badania.

Rezultaty badań

Wpływ zmiennych warunków społeczno-ekonomicznych na populacje ludzkie został dobrze opisany w literaturze. Jednak większość polskich opracowań skoncentrowana jest tylko na wybranych okresach chronologicznych, zazwyczaj tych najstarszych. Zdecydowanie mniej jest badań przekrojowych, tj. dotyczących jednego stanowiska w kolejnych okresach chronologicznych. W niniejszej projekcie zostało podjęte zadanie biologicznej oceny populacji Radomia datowanej od XI/XII wieku do czasów rewolucji przemysłowej w XVIII/XIX wieku. Aby poznać przekształcenia biologiczne w populacji radomskiej, badania podzielono na trzy etapy. W pierwszym etapie skoncentrowano się na szeroko pojętych analizach osteologicznych i odontologicznych. Na tym etapie badań materiał został dokładnie opisany, dokonano identyfikacji płci i wieku osobników, wykonano wiele pomiarów wraz z dokumentacją fotograficzną. Drugi etap badań dotyczył specjalistycznych analiz laboratoryjnych. W ramach tych prac wykonano badania radiologiczne, paleopatologiczne, genetyczne i izotopowe. Wreszcie w ostatnim etapie badań przeprowadzono analizy archeozoologiczne, by poznać tło środowiskowe. Całościowo otrzymane wyniki różnorodnych badań zostały zestawione z tłem historyczno-archeologicznym. Z przeprowadzonych analiz wyłania się obraz populacji wczesnośredniowiecznej, jako grupy żyjącej we względnie wysokim dobrostanie. Wskazuje na to niska frekwencja hipoplazji szkliwa. Na zębach osobników z XI/XII wieku odnotowano najmniejszy, spośród badanych okresów historycznych, wskaźnik zapadalności na próchnicę i choroby przyzębia. Średnia różnica wysokości ciała mężczyzn i kobiet w Radomiu mieściła się w normalnym zakresie dymorfizmu płciowego tej cechy, co także wskazuje na korzystne warunki życia badanej populacji. Wydaje się, że mieszkańcy nowo wybudowanego grodu i otaczających go osad umieli wykorzystać lokalne uwarunkowania środowiskowe, a badania wskazują na wszechstronność i umiejętność pozyskiwania pożywienia ze zróżnicowanych źródeł. Miało to swoje bezpośrednie przełożenie na kondycję biologiczną ludności. Kondycja biologiczna Radomian z XIV/XIX wieku wyraźnie odbiega na niekorzyść od tej z wczesnego średniowiecza. Co więcej wydaje się, że był to proces postępujący z czasem. Wysokość ciała osobników męskich z Radomia na tle innych miejskich serii z tego okresu jest niska. Może to wskazywać na jakościowe pogorszenie warunków społeczno-ekonomicznym miejscowej ludności. W okresach tych odnotowano zarówno wzrost zapadalności na próchnicę, choroby przyzębia, jak i defekty hipoplastyczne. Badania izotopowe oraz archeozoologiczny wskazują, że od XIV wieku różnorodność dietetyczna zmniejszała się, stając się bardziej „dietą monotonną” ze znacznym udziałem białka zwierzęcego, z dużym udziałem trzody chlewnej. Jednocześnie stwierdzono bardzo wysoki udział ryb morskich. Interesującym jest, że przeprowadzone analizy molekularne mogą sugerować na wzmożone procesy migracyjne w tym okresie. Podsumowując, warto podkreślić, że dzięki projektowi możliwe było poznanie kondycji biologicznej dawnych Radomian. Niemniej przeprowadzone badania odsłoniły kolejne zagadnienia wymagające pogłębionych dalszych analiz.

Najważniejsze prace

Tomczyk J., Myszka A., Borowska-Strugińska B., Zalewska M., Turska-Szybka A., Olczak-Kowalczyk D., 2018. Periodontitis in the historical population of Radom (Poland) from the 11th to 19th centuries. International Journal of Osteoarchaeology 28:397–407.
Przesmycka A., Tomczyk J., Pogorzelska A., Regulski P., Szopiński K., 2019. Detection of root canals in historical population from Radom (Poland). Folia Morphologica. DOI: 0.5603/FM.a2019.0014.
Przesmycka A., Jędrychowska-Dańska K., Masłowska A., Witas H., Tomczyk J. 2020. Root and root canal diversity in human permanent maxillary first premolars and upper/lower first molars from a 14th–17th and 18th–19th century Radom population. Archives of Oral Biology. DOI: 10.1016/j.archoralbio.2019.104603
Tomczyk J., Mańkowska-Pliszka H., Palczewski P., Olczak-Kowalczyk D., 2015 Congenital syphilis in the skeleton of a child from Poland (Radom, 18th–19th century AD). Anthropological Review 78 (1), 79–90.
Tomczyk J., Turska-Szybka A., Zalewska M., Olczak-Kowalczyk D., 2016. Reliability of the assessment of periodontal disease in historical populations. International Journal of Osteoarchaeology DOI: 10.1002/oa.2530.
Tomczyk J., Komarnitki J., Zalewska M., Lekszycki T., Olczak-Kowalczyk D., 2014, Fluorescence Methods (VistaCam iX Proof and DIAGNODent pen) for the Detection of Occlusal Carious Lesions in Teeth Recovered From Archaeological Context. American Journal of Physical Anthropology 154:525–534.
Tomczyk J., Turska-Szybka A., Zalewska M., Olczak-Kowalczyk D., 2017. Reliability of the assessment of periodontal disease in historical populations. International Journal of Osteoarchaeology 27:206–216. DOI: 10.1002/oa.2530.
Tomczyk J., Turska-Szybka A., Zalewska M., Olczak-Kowalczyk D., 2017. Pulp stones prevalence in a historical sample from Radom, Poland (AD 1791–1811). International Journal of Osteoarchaeology 27:563-572. DOI: 10.1002/oa.2579.
Tomczyk J., Nieczuja-Dwojacja J., Zalewska M., Niemiro W., Olczyk W., 2017. Sex estimation of upper long bones by selected measurements in a Radom (Poland) population from the 18th and 19th centuries AD. Anthropological Review 80:287-300.
Tomczyk J. (red.), 2018. Bio-archeologiczne badania populacji ludzkiej z Radomia od XI do XIX wieku. Warszawa: wyd. UKSW.

Temat: „Stary materiał nowymi metodami” – Wykorzystanie najnowszych analiz biologiczno-chemicznych w badaniach mezolitycznych szczątków ludzkich z terenów Polski.
Projekt badawczy NCN, 2014/15/B/HS3/02184

Lata realizacji 2015/2019

W projekcie biorą udział:

• Prof. dr hab. Jacek Tomczyk – kierownik projektu, badania osteologiczne i odontologiczne (UKSW, Warszawa)
• Prof. dr hab. Henryk Witas – badania genetyczne (UM, Łódź)
• prof. dr hab. Krzysztof Szostek – badania izotopowe (UKSW, Warszawa)
• Dr Aleksandra Lisowska-Gaczorek – badania izotopowe (UKSW, Warszawa)
• Dr Anna Gręzak – badania archeozoologiczne (UW, Warszawa)
• Dr hab. inż. Natalia Piotrowska – badania datowania AMS (PŚ, Gliwice)
• Dr hab. Zofia Sulgostowska – badania archeologiczne (IAE, PAN)

Temat: Przemiany biologiczne w populacjach ludzkich zamieszkujących środkową dolinę Eufratu (wschodnia Syria).

Projekt badawczy MNiSW, N303 319837

Lata realizacji 2009/2011

W projekcie biorą udział:

• Prof. dr hab. Jacek Tomczyk – kierownik projektu, badania osteologiczne i odontologiczne (UKSW, Warszawa)
• Prof. dr hab. Henryk Witas – badania genetyczne (UM, Łódź)
• prof. dr hab. Krzysztof Szostek – badania izotopowe (UKSW, Warszawa)
• Dr Anna Gręzak – badania archeozoologiczne (UW, Warszawa)

Cel prowadzonych badań – hipoteza badawcza

Choć od wielu lat na terenie środkowej doliny Eufratu prowadzone są wykopaliska na stanowisku w okolicach Tell Aszara (starożytna Terka) oraz Tell Masaikh to dopiero od 2002 roku podjęto systematyczne prace biologiczne. Prezentowany projekt wpisuje się w te badania, a dzięki otrzymanym funduszom możliwym było rozszerzenie dotychczasowych prac na nowe obszary (np. badania RTG, biochemiczne, molekularne). Dzięki badaniom prowadzonym w tym regionie możliwe jest zrekonstruowanie interakcji między człowiekiem, a środowiskiem w co najmniej kilku okresach reprezentowanych przez najbogatsze znaleziska archeologiczne, a także najliczniejsze próby kości ludzkich i zwierzęcych oraz pozostałości roślinnych. Te okresy to: wczesna epoka brązu (ok. 2650–2350BC), środkowa epoka brązu (ok. 2000–1800BC), okres nowoasyryjski (ok. 800–600BC), wczesne średniowiecze, identyfikowane jako okres islamski (ok. 500–1000AD) oraz okres nowożytny (1850–1950AD).

Rezultaty badań

Przeprowadzone badania odontologiczne pozwalają wyprowadzić następujące wnioski dotyczące analizowanych populacji z doliny środkowego Eufratu:
1) Frekwencja liniowej hipoplazji (LEH) w analizowanych okresach wykazuje fluktuację istotną statystycznie. Najczęściej zdiagnozowano zęby z LEH w okresie Nowo Asyryjskim oraz późno rzymskim. Fakt ten może wskazywać na nagromadzenie stresów fizjologicznych w tych okresach, prawdopodobnie spowodowanych niesprzyjającymi warunkami środowiskowymi (chorobami, niedoborami pokarmowymi). Równocześnie średni czas działania stresora(ów), oceniony na podstawie liczby perikymat, w tych okresach był najdłuższy i wynosił odpowiednio 163 i 143 dni. Choć we wszystkich analizowanych okresach najczęściej LEH postały na kornie zębów między 2,5 a 2,9 r.ż., to w okresie Nowo Asyryjskim oraz późno rzymskim odnotowano dłuższe działanie stresora(ów), które rozpoczynało się między 2,0 a 2,4 r.ż. LEH w okresach czasowo najstarszych nie odbiegała znacząco od tych zaobserwowanych w okresach młodszych, co wskazuje na podobne warunki środowiskowe. Informacje te są zbieżne z czasem powstawania LEH oraz liczby fryzów budujących wał okluzyjny. We wszystkich badanych populacjach z doliny środkowego Eufratu czas powstania najwcześniejszych LEH, oceniony na podstawie metody Reida i Deana, przypadł między 1,8 a 2,0 r.ż. Co zezwala wnioskować, że czas odstawienia od naturalnego pokarmu, identyfikowany z weaning stress, zachodził w podobnym okresie życia dzieci we wszystkich okresach chronologicznych. Informacja ta, jakkolwiek ważna, jest wciąż niepotwierdzona przez przeprowadzone badania fizykochemiczne. Brak zgodności, w tym przypadku, między danymi odontologicznymi i fizykochemicznymi wyznacza kierunek dalszych badań.
2) Zarówno frekwencja próchnicy, jak i jej intensywność (obliczona przy pomocy współczynnika korekcji Erdala i Duray’a) wykazują fluktuację istotną statystycznie między kolejnymi okresami chronologicznymi. Najrzadziej choroba została zaobserwowana w chronologicznie najstarszych populacjach z wczesnego brązu. Informacja ta pozwala wnioskować, że dieta tych populacji była nisko kariogenna. Trudno fakt ten wyjaśniać wysoką higieną jamy ustnej populacji tego okresu. Największą zapadalność (frekwencję i intensywność) na próchnicę odnotowano w okresie Nowo Asyryjskim. Prawdopodobnie częste spożywanie produktów bogatych w cukry proste oraz roślin zbożowych, a przy tym niewielki udział elementów bogatych w wapń, doprowadził do wzrostu próchnicy. Zastanawiający jest podobny poziom intensywności próchnicy w okresach późno rzymskim oraz islamskim. Oznacza to, że zachowania dietetyczne okresu późno rzymskiego były wciąż kontynuowane we wczesnym średniowieczu. Co oznacza, że „inwazja” militarna Arabów na obszary doliny środkowego Eufratu nie znalazła przełożenia w istotnych zmianach dietetycznych. Próchnica nieznacznie częściej została zdiagnozowana na zębach osobników żeńskich niż męskich. Jednak w okresie islamskim próchnica częściej występowała u osobników męskich. Co oznacza, że trudno szukać czysto biologicznych wyjaśnień (np. szybszej erupcji zębów) częstszej zachorowalności u którejś z płci. Bardziej prawdopodobnym jest wyjaśnienie kulturowe, tzn. łączące zapadalność na próchnicę ze stylem życia (np. zachowania dietetyczne, higieniczne).
3) Starcie koron zębów, zarówno przednich jak i tylnych, obserwowane makroskopowo, wykazuje fluktuację istotną statystycznie. Starcie to w okresach najstarszych jest mocniejsze niż w okresach młodszych. Informacje te pokrywają się z analizami krzywych poprzecznych (krzywych Monsona). Te w okresach chronologicznie najstarszych przybierają przede wszystkim postać krzywych pogłębionych, co jest charakterystyczne dla diety twardej wymagającej długiego miażdżenia i rozcierania. Pozwala to wnioskowanie nie tyle o odmiennych zachowaniach żywieniowych, co raczej odmiennych strategiach przygotowani pokarmów. Na podstawie wydzielonych klas wieku stwierdzono, że tempo starcia koron zębów było odmienne w okresach chronologicznie najstarszych i uległo spowolnieniu w okresach czasowo młodszych. Fakt ten wynikał prawdopodobnie z lepszego przygotowania pokarmó1)w, które były coraz mniej abrazyjne. Ocena starcia metodą mikroskopową (SEM) wykazała, że frekwencja głębokich ubytków liniowych (rowków) oraz dołków jest większa w okresach wczesnego i środkowego brązu, w porównaniu z młodszymi okresami chronologicznymi. Innowacyjności technologiczne oraz zmiany strategii adaptacyjnej mogły sprawić, że przygotowywany pokarm był dokładniej oczyszczany z drobin kurzu czy piasku. Pilotażowe badania przy pomocy sondy periodontologicznej zezwoliły na identyfikowanie erozji zębowej na zębach tylnych prostszą metodą, bez potrzeby wykonywania odlewów koron zębów. Erozja zębowa najczęściej została zaobserwowana w okresie Nowo Asyryjskim oraz współczesnym. Fakt ten pozwala wnioskować o wzmożonym udziale produktów kwaśnych w diecie tych populacji. Produkty takie jak: świeże owoce, wino, miód czy herbaty ziołowe, to tylko niektóre z produktów, które wzmagają występowanie erozji zębowej.

Najważniejsze prace

Tomczyk J., Jędrychowska-Dańska K., Płoszaj T., Witas J.W., 2011. Anthropological analysis of the osteological material from an ancient tomb (Early Bronze Age) from the Middle Euphrates Valley, Terqa (Syria). International Journal of Osteoarchaeology 21: 435–445.
Mańkowska-Pliszka H., Tomczyk J., 2011. Charakterystyka miejscowego stanu zapalenia kości strzałkowej z materiału kostnego z Tell Masaikh (Syria). Studia Ecologiae et Bioethicae 9: 37–45.
Tomczyk J., Komarnitki I., Olczak-Kowalczyk D., 2013. A pilot study: smooth surface early caries (caries incipiens) detection with KaVo DIAGNODent in historical material. American Journal of Physical Anthropology 150(3): 475–481.
Tomczyk J.., Szostek K., Komarnitki I., Mańkowska-Pliszka H., Zalewska M., 2013. Dental caries and chemical analyses in reconstruction of diet, health and hygienic behaviour in the Middle Euphrates Valley (Syria). Archive Oral Biology 58: 740–751.
Tomczyk J., Mańkowska-Pliszka H., Taylor M.G., Pinhasi R., Jakuciński M., 2013. Palaeopathology and differential diagnosis – a probable case of secondary infection (Tell Masaikh, Syria). Advances in Anthropology 1: 33–37.
Witas H., Tomczyk J., Jędrychowska-Dańska K., Chaubey G., Płoszaj T., 2013. mtDNA from the Early Bronze Age to the Roman Period Suggests a Genetic Link between the Indian Subcontinent and Mesopotamian Cradle of Civilization. PLoS ONE 8(9): e73682.
Tomczyk J., Komarnitki J., Zalewska M., Wiśniewska E., Szopiński K., Olczak-Kowalczyk D., 2014. The Prevalence of Pulp Stones in Historical Populations From the Middle Euphrates Valley (Syria). American Journal of Physical Anthropology 153:103–115.
Tomczyk J., Komarnitki J., Zalewska M., Lekszycki T., Olczak-Kowalczyk D., 2014. Fluorescence Methods (VistaCam iX Proof and DIAGNODent pen) for the Detection of Occlusal Carious Lesions in Teeth Recovered From Archaeological Context. American Journal of Physical Anthropology 154:525–534.
Tomczyk J., Palczewski P., Mańkowska-Pliszka H., Płoszaj T., Jędrychowska-Dańska K., Witas H.W., 2016. A probable case of thalassemia intermedia from Tell Masaikh, Syria. International Journal of Osteoarchaeology 26:549–554.
Tomczyk J., Zalewska M., 2016. Mechanical and chemical dental wear in historical population from the Syrian lower Euphrates valley. Archives of Oral Biology 62:49–57.
Tomczyk J., Palczewski P., Mańkowska-Pliszka H., Płoszaj T., Jędrychowska-Dańska K., Witas H.W., 2016. Anaemia (thalassaemia) in the Middle Euphrates Valley of Syria in the second– fourth centuries AD? Antiquity 90:157–171.
Tomczyk J., Wierzbowski H., Zalewska M., 2016. Stable isotope record of human and sheep enamel carbonate from the ancient Middle Euphrates Valley (Syria). International Journal of Osteoarchaeology 26:599–609.