Fytolitová analýza
- Seznam štítků: PŘF
Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie
Fytolitová analýza
Fytolity jsou mikroskopická tělíska, která se vytvářejí v listech, stoncích, kořenech, květech nebo plodech rostlin. Nejčastěji se jedná o inkrustace vznikající vně nebo uvnitř buněk hromaděním oxidu křemičitého (tzv. silikátové fytolity), šťavelanu vápenatého, případně uhličitanů. Inkrustovány mohou být specifické typy buněk či jejich části nebo celé soubory buněk (například epidermis), a to buď jejich vnitřky, buněčné stěny nebo obojí zároveň. Různé taxonomické skupiny rostlin se liší ve způsobu ukládání a tvaru fytolitů. U mnoha čeledí byly nalezeny specifické typy fytolitů umožňující jejich determinaci. Rovněž identifikace na nižší (rodové) úrovni je stále častější, řadu taxonů lze dokonce podle charakteristických fytolitů identifikovat až na druhovou úroveň.
Po dekompozici nebo spálení rostlinného materiálu zůstávají fytolity (hlavně silikátové) v prakticky nezměněné podobě a dlouhodobě přetrvávají v půdě, sedimentech a dalších médiích jako záznam o existenci jejich matečných rostlin.
Možnosti využití analýzy fytolitů
Prohlubující se zkušenosti s taxonomií fytolitů recentních rostlin umožňují interpretaci fytolitů získaných ze sedimentů, včetně archeologických kontextů. V tomto směru jsou nenahraditelné především silikátové fytolity, které v posledních třech dekádách významně rozšířily možnosti získávání informací o fosilních prostředích. Dosud nejdetailněji prozkoumané sobory fytolitů pocházejí ze Střední a Jižní Ameriky (Piperno 1998a, 1998b; Piperno et Becker 1996; Piperno et al 2000; Piperno et al 2001), Severní Ameriky (McClaran 2000, Fearn 1998, Fredlund et Tieszen 1997, Bozarth 1992, Brown 1984), tropické Afriky (Mercader et al 2000, Runge 1999, Barboni et al 1999), Nového Zélandu (Carter 2000, Horrocks et al 2000), Blízkého Východu (Rosen 1992) a jihovýchodní Asie (Kealhofer et al 1999, Kealhofer et Penny 1998, Zhao et al 1998). V paleoekologických studiích se uplatňuje analýza silikátových fytolitů v řadě situací: při paleoenvironmentální rekonstrukci na základě holocénních a pleistocénních sedimentů, při identifikaci horizontů fosilních půd, při rekonstrukci složení vegetace. Také při rozboru vrtů mořskými sedimenty poskytují nalezené fytolity výpověď o tehdejších podmínkách prostředí.
V archeologii pomáhá fytolitová analýza při identifikaci pěstovaných rostlin: kukuřice a tykví v Americe (Pearsall 1978, Piperno 1984, Piperno et al 2000, Piperno et Flannery 2001), rýže v Asii (Jiang 1995, Whang et al 1998, Zhao et al 1998, Huang et Zhang 2000), cereálií ve Starém Světě (Rosen 1992, Ball et al 1999, Ball et al 1996, Kaplan et al 1992). Spolehlivá identifikace fytolitů není však zdaleka vždy jednoznačná a při interpretaci výsledků je na místě velká obezřetnost (viz např. Doolittle et al 1991, Rosen 1992, Rovner 1999, Pearsal et al 1999). Fytolity se (podobně jako pyl) využívají jako vůdčí fosilie odrážející změny podmínek v čase; indikují staré dietetické a kulturní praktiky; slouží jako forenzní nástroje kriminalistiky a mohou indikovat rozdílné typy depozičních prostředí (např. mořské versus terestrické sedimenty). Na rozdíl od pylu se nezachovávají jen v anaerobním kyselém prostředí (typicky v rašeliništích), ale i ve většině méně extrémních podmínek, čehož se hojně využívá. Obecně má fytolitová analýza s palynologií mnoho společného. Fytolitová analýza je v posledních třech desetiletích doménou anglofonních zemí: především USA, dále pak Nového Zélandu a Velké Británie.
Taxonomie fytolitů
Výskyt silikátových fytolitů v různých taxonomických skupinách shrnula Piperno (1988). Nejznámější a nejdůležitější čeledi s dosud prokázanou konzistentní akumulací fytolitů jsou Poaceae a Cyperaceae. Výskyt fytolitů ze šťavelanu vápenatého je uváděn u mnoha skupin (Arnott 1976, Franceschi et Horner 1980), jejich distribuce a morfologie se tradičně studuje v rámci systematické botaniky. Konzistentně je vytvářejí například Cactaceae, morfologická diverzita jejich šťavelanových fytolitů umožňuje determinaci do rodů a v případě opuncií i do druhů (Jones et Bryant 1992). Fytolity tvořené uhličitanem vápenatým se vytvářejí například u čeledí Urticaceae, Moraceae, Acanthaceae, Cannabinaceae. Vápenaté fytolity byly z paleoekologického a archeobotanického hlediska studovány méně detailně než fytolity silikátové, ačkoli jsou v rostlinách vytvářeny poměrně často. To je dáno tím, že frekvence jejich nálezů v paleosedimentech je většinou velmi nízká díky nepříznivým podmínkám pro konzervaci a pro uhličitany nevhodnými podmínkami při separaci fytolitů ze vzorků (mnohé separační techniky v sobě zahrnují proplachování v kyselém prostředí). Obecně je systematika fytolitů značně nejednotná a existuje několik přístupů k jejich klasifikaci, které si jednotliví autoři nebo pracovní kolektivy vytvářejí tak, aby vyhovovaly zamýšlené aplikaci dat. Popis klasifikačního systému dlouhodobě používaného a inovovaného uvádí například Pearsall et Dinan (1992), Piperno (1988), speciální klasifikaci fytolitů dvouděložných uvádí Bozarth (1992), lipnicovité viz Mulholland et Rapp (1992, 1989), Twiss (1992), Twiss et al (1969).
Fytolit, čeleď lipnicovité
LAPE a fytolity
Vzhledem k tomu, že v Česku dosud chybí pracoviště zabývající se detailněji studiem fytolitů, kolektiv LAPE má zájem o aplikaci této metody v našich podmínkách. Konkrétně počítáme s počátečním využitím metody jako součásti komplexního archeologického a archeobotanického výzkumu prováděného v současnosti na českých archeologických lokalitách ze zemědělského pravěku a středověku. Očekávaný přínos fytolitové analýzy tkví zejména v možnosti detekovat tehdejší praktiky při zacházení s rostlinným materiálem a rekonstruovat typ vegetačního pokryvu v okolí studovaných sídel. Častým typem zkoumaného objektu je zde např. obilnice, tj. destruovaný pozůstatek sila, jehož výplň obsahuje uloženiny z doby současné nebo těsně následující dobu existence sídliště. Předpokládáme, že v takovýchto objektech nalezneme statisticky významné množství fytolitů, které by rámcově ukázaly skladbu rostlinného materiálu, s nímž bylo na sídlišti manipulováno. Vedle studia zahloubených objektů využijeme kulturních vrstev - tzv. životních horizontů - což jsou plošně rozsáhlé uloženiny, vznikající v obytných areálech zemědělských sídlišť pravěku a raného středověku. Síťovou metodou odebrané vzorky v okolí neolitických dlouhých domů pomohou při řešení otázek mikrodistribuce různých manipulací s rostlinným materiálem. Další variantou budou odběry vzorků přímo z neolitických (či mladších) mlýnků na obilí, kde se zachovávají fytolity pěstovaných cereálií ve vysokých koncentracích a v určitelném stavu.
- Přečteno: 11091
