27 Říj Analýzy stabilních izotopů z lidských zubů a kostí
Analýzy stabilních izotopů (C,N a O) a stanovení poměru stronciových izotopů 87Sr/86Sr je poměrně dlouhodobě používanými metodami v geochemii, geochronologii a geologii. Poměr stronciových 87Sr/86Sr se v geologii používá na datováni hlubinných vyvřelých hornin a na datování mořských sedimentů. Poměr izotopů kyslíku se využívá k paleokologickým rekonstrukcím teplot v geologické minulosti (OIS – oxygen isotope stage- stanovené kolísáni teplot na základě poměrů izotopů kyslíku během pleistocénu ve vrtných jádrech v grónském ledovci).
Využití těchto prvků nejdříve v medicíně a posléze v antropologii ke stanovení výživy lidských populací v současnosti, k diagnostikování onemocnění či zátěže se začalo objevovat ke konci 70. let 20. stol. Masivnější využití v antropologii začalo před 20 lety (Smrčka, 2005) a v archeologii se tato metodika začala rozvíjet masivněji ve světě před 6 lety.
Izotopy stroncia
Izotopy stroncia se dostávají do biosféry a do potravního řetězce zvětráváním hornin. Z vody se izotopy dostávají kořenovým systémem do listů rostlin a následně do krevního systému býložravců a následně masožravců. Sr v kostech se váže na PO4– místo vápníku (Ca 2+). Z poměru Zn a Sr lze zjistit výživu zvířete či člověka. Více stroncia a méně zinku je u býložravců. U masožravců je poměr obrácený.
Poměr 87Sr/86Sr závisí na geologickém podloží. Podle izotopového složení v kostech sledovaných zvířat a lidí lze rekonstruovat migraci daného zvířete či člověka během jeho života.
Izotopy kyslíku
Poměr izotopů kyslíku 18O/16O nám řekne o klimatu během života zvířete a vodě kterou dané zvíře či člověk pil. Izotop 18O se velmi snadno váže do fosforečnanu vápenatého (tvořícího kost) a do fluoroapatitu (tvoří sklovinu zubu). Podle izotopového složení lze zjistit nejen klima v době života zvířete či člověka, tak rovněž lze zjistit migrace v raném věku.
Izotopy dusíku
Podle poměru izotopů dusíku 15N/14N lze říct zdali zvíře či člověk hladověl či ne.
Nejvíce izotopu má maso a nejméně obiloviny. Z rostlin má nejvíce dusíku luštěniny.
Izotopy uhlíku
Izotop uhlíku nám něco řekne o složení potravy. Rozlišuje tzv. C4 a C3 rostliny, tzn. rostliny, které zabudovávají během fotosyntézy izotop uhlíku 13C/12C různém poměru do složitých cukrů. U C3 rostlin izotop uhlíku 13C tvoří –22 až –30 ‰, u C4 je –9 ‰ až –16 ‰. C3 rostliny jsou u nás rostoucí stromy, ovocné stromy či rýže, C4 rostliny jsou všechny obiloviny a traviny. Podle zjištěného poměru lze zjistit čím se daný jedinec (zvíře a člověk) živil.
Izotopy síry
Podle poměru izotopu 32S/34S lze zjistit nejen výživu daného jedince tak i migraci. Specifický poměr těchto dvou izotopů je odrazem geologického podloží a mikrobiologické aktivity v půdě a vodě. Velký obsah 34S značí ukazuje na potravu bohatou na mořské živočichy.