نقشه جدید ایزوتوپ استرانسیم؛ انقلاب دنیای باستان‌شناسی و حفاظت حیات وحش!

نقشه‌ای جدید از انگشت‌نگاری‌های زمین‌شناسی قاره آفریقا

تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز به تازگی نقشه‌ای پیشرفته منتشر کرده است که برای اولین بار “انگشت‌نگاری‌های زمین‌شناسی” منحصر به فرد بیشتر قاره آفریقا را نمایش می‌دهد. این نقشه به باستان‌شناسان، دانشمندان حفاظت محیط زیست و کارشناسان پزشکی قانونی کمک می‌کند تا آثار و بقایای گیاهی، حیوانی و انسانی که در نقاط مختلف جهان یافت می‌شوند را به منطقه اصلی احتمالی آن‌ها در آفریقا مرتبط کنند. این امر دیدگاه‌های جدیدی را در موضوعاتی از تاریخ تجارت برده‌داری اقیانوس اطلس تا قاچاق حیات وحش و الگوهای مهاجرت انسانی ارائه می‌دهد.

روش‌های تیم تحقیقاتی و چند نمونه از قابلیت‌های این نقشه در نشریه Nature Communications منتشر شده است. این نقشه به صورت عمومی و از طریق دسترسی آزاد در دسترس است. این اولین نقشه ایزوتوپ استرونتیوم زیستی است که نسبت‌های پیش‌بینی شده ایزوتوپ استرونتیوم را در تمام مناطق زیر صحرای آفریقا نشان می‌دهد. استرونتیوم عنصری است که در سنگ بستر و خاک وجود دارد و در چندین شکل شیمیایی مختلف، به نام ایزوتوپ‌ها، یافت می‌شود. نسبت این ایزوتوپ‌ها به یکدیگر نشان‌دهنده سن و ترکیب شیمیایی سنگ بستر در یک منطقه خاص از کره زمین است.

موجودات زنده استرونتیوم را از محیط به بافت‌های خود جذب می‌کنند و نسبت‌هایی که منعکس‌کننده شرایط محلی جایی که رشد کرده‌اند، را دارند. این بدان معناست که محققان می‌توانند تجزیه و تحلیل ایزوتوپ را بر روی نمونه‌ای با منبع ناشناخته انجام دهند و سپس از نقشه ایزوتوپ جدید استفاده کنند تا ببینند کدام بخش‌های زیر صحرای آفریقا احتمالاً نسبت‌های خاص مشاهده شده در نمونه را تولید کرده‌اند.

برای توسعه این نقشه، محققان از تکنیک‌های مدل‌سازی کامپیوتری استفاده کردند که شامل ۱۱ متغیر پیش‌بینی‌کننده و داده‌های ایزوتوپ استرونتیوم از بیش از ۲۰۰۰ نمونه جمع‌آوری شده در سراسر قاره آفریقا بود. این پروژه بیش از یک دهه طول کشید و نیاز به هماهنگی بین‌المللی میان بیش از ۱۰۰ دانشمند داشت. پروفسور ویکی اولزه، استاد انسان‌شناسی دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، که این پروژه را طراحی کرده و نویسنده ارشد مقاله جدید است، می‌گوید که نقشه‌برداری ایزوتوپ استرونتیوم در زیر صحرای آفریقا سال‌ها یک نیاز قابل توجه بوده است.

تحلیل ایزوتوپ می‌تواند درک ما از حرکت جهانی مردم و حیات وحش را به طور قابل توجهی افزایش دهد. این موضوع به ویژه برای منطقه‌ای که در طول تجارت برده‌داری اقیانوس اطلس مرکز استثمار و قاچاق انسان بوده و اکنون میزبان گونه‌های حیات وحش در خطر و قاچاق شده است، مرتبط است. اما اولزه می‌گوید که این منطقه مدت‌هاست با “محرومیت داده‌ای” مواجه بوده است، به دلیل کمبود تجهیزات علمی برای انجام تحلیل‌های محلی و همچنین کمبود نمونه‌ها که ناشی از چالش‌های لجستیکی و در برخی موارد، خطرات ایمنی ناشی از درگیری‌های مسلحانه است.

او توضیح می‌دهد: “زمانی که ما این پروژه را آغاز کردیم، برای تمام آفریقای مرکزی غربی، تنها دو نقطه داده وجود داشت و هر دو در نیجریه بودند. اساساً در آن زمان، نمی‌توانستید از این نوع تحلیل برای بررسی سوالات بزرگ در تمام آفریقای مرکزی غربی استفاده کنید، زیرا اطلاعات پایه‌ای در دسترس نبود. این مدت‌ها هم نابرابری و هم فرصتی از دست رفته بوده است، زیرا زمین‌شناسی آفریقای مرکزی غربی به قدری متنوع است که این منطقه را به یک چشم‌انداز مناسب برای استفاده از این روش تبدیل می‌کند.”

برای توسعه نقشه جدید، اولزه و تیمش داده‌های ایزوتوپ استرونتیوم موجود برای بخش‌هایی از آفریقای جنوبی و شرقی را با داده‌های مربوط به آنگولا که تیم اصلی در سال ۲۰۲۳ منتشر کرده بود و همچنین داده‌های جدید از ۷۷۸ نمونه جمع‌آوری شده در ۲۴ کشور در آفریقای مرکزی و غربی ترکیب کردند. کار تیمی اولین داده‌های شناخته شده ایزوتوپ استرونتیوم را برای ۱۶ کشور از این مناطق ارائه می‌دهد.

تحقیقات جدید در مورد ریشه‌های تاریخی و فرهنگی

نمونه‌های جدیدی که در این پروژه استفاده شدند، شامل گیاهان وحشی، خاک، استخوان‌ها، دندان‌ها و صدف‌های حلزون بود که عمدتاً در آزمایشگاه‌های دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز توسط پژوهشگر پسادکتری شوی‌یه وانگ و دانشجویان تحصیلات تکمیلی و کارشناسی پردازش و تحلیل شدند. این نمونه‌ها از طریق همکاری با برنامه پان آفریقایی، که در حال جمع‌آوری نمونه‌های محیطی برای یک پروژه تحقیقاتی در مورد شامپانزه‌ها بود، و همچنین فراخوان جمع‌آوری نمونه‌ها که به انجمن باستان‌شناسان آفریقایی ارسال شده بود، تأمین شدند.

داده‌های جدید به تیم این امکان را داد تا یک مدل پیش‌بینی قوی برای نقشه خود بسازند. برای بررسی کاربردهای تاریخی آن، پژوهشگران نسبت‌های ایزوتوپ استرونتیوم را برای نمونه‌های گرفته شده از بقایای نسل اول برده‌ها که در گورستان آفریقایی خیابان آنسون در کارولینای جنوبی و گورستان پرتونووس در ریودوژانیرو، برزیل، دفن شده بودند، تحلیل کردند. با ترکیب شواهد تاریخی، ژنتیکی و سایر شواهد با نقشه جدید ایزوتوپ استرونتیوم، تیم توانست مناطق احتمالی منشاء هر فرد را با دقت بیشتری نسبت به گذشته پیش‌بینی کند.

اوئلزه گفت: “یکی از سوالات اصلی که نسل‌های بعدی برده‌ها هنوز دارند، این است که می‌خواهند بیشتر بدانند اجدادشان از کجا آمده‌اند و کار ما به ارائه برخی از این پاسخ‌ها کمک می‌کند.” او افزود: “آفریقای زیر صحرای بزرگ، مکانی وسیع با تنوع فرهنگی فوق‌العاده است و مشخص کردن اینکه آیا کسی احتمالاً از فلات آنگولا یا سواحل جنوبی غنا آمده، بسیار مهم است. این اطلاعات به ما در درک بهتر تاریخ زندگی این اجداد و چگونگی تأثیرگذاری میراث آن‌ها بر جمعیت‌های امروزی کمک می‌کند.”

پژوهشگر پسادکتری دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، شوی‌یه وانگ، که قبلاً تحت نظر اوئلزه تحصیل کرده و نویسنده اصلی مقاله جدید است، گفت که امیدوار است تلاش‌های تیم بتواند به بازگرداندن هویت قربانیان قاچاقی که تجارت برده‌داری اقیانوس اطلس به طور سیستماتیک سعی در غیرانسانی کردن آن‌ها داشت، کمک کند. او گفت: “از طریق این مطالعه، هدف ما فراتر رفتن از تحقیقات آکادمیک بود و تلاش کردیم تا صدای کسانی که تاریخ آن‌ها را خاموش کرده، دوباره به دست آوریم و حس تعلق به آن‌ها را بازگردانیم.” او همچنین افزود: “امیدواریم نتایج این پروژه الهام‌بخش پژوهشگران بیشتری باشد تا از ایزوتوپ‌های استرونتیوم و سایر روش‌ها برای کمک به بازسازی هویت‌ها، فرهنگ‌ها و زندگی افرادی که در دوره استعماری حقوق و زندگی‌شان از آن‌ها سلب شده، استفاده کنند.”

کاربردهای مدرن نقشه ایزوتوپ استرونتیوم

علاوه بر روشن کردن جنبه‌های جدید تاریخ، این نقشه همچنین کاربردهای مهمی در دنیای مدرن دارد، مانند مبارزه با قاچاق حیات وحش. قطعات حیوانی که از تجارت غیرقانونی حیات وحش ضبط شده‌اند، می‌توانند برای نسبت‌های ایزوتوپ استرونتیوم آنالیز شوند و سپس با نقشه مطابقت داده شوند که به محیط‌بانان و نهادهای اجرای قانون کمک می‌کند تا مراکز جغرافیایی احتمالی برای شبکه‌های شکار و قاچاق را شناسایی کنند و در تلاش برای متوقف کردن آن‌ها باشند.

پژوهشگران همچنین امیدوارند که این نقشه بتواند برای تحلیل‌های جنایی بر روی بقایای هزاران نفری که هر سال به طور تراژیک در دریای مدیترانه غرق می‌شوند و در تلاش برای مهاجرت به اروپا هستند، مورد استفاده قرار گیرد. اگر بتوان ریشه‌های آن‌ها را شناسایی کرد، ممکن است اجساد آن‌ها برای دفن مناسب به سرزمین‌های خودشان بازگردانده شوند.

برای هر یک از این کاربردها، اوئلزه انتظار دارد که این نقشه با گذشت زمان و با در دسترس قرار گرفتن داده‌های بیشتر، تنها مفیدتر شود. او گفت: “ما همچنان به جمع‌آوری نمونه‌های بیشتری از مناطق با داده‌های کم در قاره آفریقا، مانند منطقه ساحل، سودان و موزامبیک علاقه‌مند هستیم. ما برنامه داریم که به کار خود در پر کردن شکاف‌های داده ادامه دهیم و به‌طور نزدیک با باستان‌شناسان محلی همکاری کنیم. در این میان، امیدواریم این پروژه بتواند تأثیر مثبتی داشته باشد.”