Arkeologian ja luonnontieteen yhteistutkimus – esimerkkinä Seeing the Unseen with aDNA -projekti
Ilman arkeologien ja luonnontieteilijöiden yhteistyötä arkeologisista tutkimuksista saatava tieto ihmisen toiminnasta olisi kovin vajavaista; rakenteet jäisivät ajoittamatta, saviastiassa valmistetut tai säilytetyt ruoka-ainekset selvittämättä ja ympäristönmuutokset havaitsematta. Arkeologisia tutkimusaineistoja kertyy pääasiassa Muinaismuistolain (295/1963) edellyttämien kaivausten, valvontojen ja inventointien kautta, harvemmin puhtaasti tutkimusperusteisesti. Turussa arkeologisia aineistoja taltioidaan Aboa Vetus Ars Nova -museon, Turun museokeskuksen ja Turun yliopiston Arkeologian oppiaineen kokoelmiin, joista ne ovat jatkotutkimuksen käytettävissä.
Hyvä esimerkki siitä, miten arkeologisia kokoelmia voidaan hyödyntää, on dosentti Sanna Huttusen Turun yliopiston kasvimuseolla johtama hanke Seeing the Unseen with aDNA, joka on osa Suomen kulttuurirahaston vuosina 2023–24 rahoittamaa Aika, paikka ja DNA -tutkimusohjelmaa. Hankkeessa tutkitaan arkeologien keräämiä aineistoja ja hyödynnetään kasvien ja eläinten muinais-DNA:han tukeutuvia geneettisiä menetelmiä. Ne saattavat tarjota aivan uutta ja yllättäväkin tietoa menneisyydestä. Hankkeessa analysoitava aineisto ajoittuu kivikaudelta yli 4000 vuoden takaa aina 1800–1900-luvuille asti.
Tutkimuksessa selvitetään muinais-DNA:han tukeutuvien menetelmien avulla muun muassa keskiaikaisten hyötykasvien ja kotieläinten alkuperää sekä menetelmien käyttökelpoisuutta kasvi- ja hyönteisjäänteiden tunnistamisessa. Lisäksi tutkitaan kivikauden ympäristöoloja ja ihmisen vaikutusta maaperän muinais-DNA:ta analysoimalla.
Hankkeen tutkimusaineisto on pääosin peräisin kahdelta arkeologiselta kohteelta: Humppilan Järvensuo 1:n kivikautiselta asuinpaikalta ja Turun Katedraalikoulun kohdalla sijainneelta keskiaikaiselta kaupunkikorttelialueelta. Humppilan Järvensuo 1:llä on arkeologisten tutkimusten perusteella ollut ihmistoimintaa kivikaudella eli noin 6000–2000 vuotta ennen ajanlaskun alkua. Kohteelta kairattujen sedimenttinäytteiden avulla selvitetään, miten vuosituhansia jatkunut ihmistoiminta ja ympäristön muuttuminen erottuvat muinais-DNA-näytteissä. Turun Katedraalikoululla 2014–2015 tehtyjen arkeologisten tutkimusten perusteella alueella oli ihmistoimintaa jo rautakauden lopulla eli 1100-luvulta lähtien varsinaisen kaupunkiasutuksen alkaessa noin vuoden 1300 paikkeilla. Katedraalikoulun arkeologisissa tutkimuksissa löytyneiden omenan ja humalan siementen sekä naudan luiden avulla puolestaan selvitetään ihmisten hyödyntämien kantojen alkuperää ja perimää.
Järvensuo 1:n ja Katedraalikoulun kohteet ovat merkittäviä niiden pitkän asutushistorian sekä hyvin säilyneiden arkeologisten aineistojen takia. Molemmissa kohteissa orgaaniset materiaalit, kuten puusta valmistetut esineet, eläinten luut ja muu eloperäinen aineisto ovat hyvin säilyneitä. Hyvä säilyvyys viittaa siihen, että myös orgaanisen aineksen sisältämä geneettinen tieto voi olla edelleen käyttökelpoista. Järvensuo 1:n arkeologisissa tutkimuksissa löytyi mm. puusta valmistettuja veistoksia, tuohesta ja puusta valmistettuja välineitä, kalaverkon osia sekä paalurakenteita. Lisäksi kohteella on säilynyt kivikautisten kasvien ja hyönteisten osia lähes ehjinä ja tunnistettavina. Erityisesti kivikautisella kohteella puuesineiden ja luun säilyminen on Suomessa hyvin poikkeuksellista, joten Järvensuo 1:n aineisto sopii loistavasti muinais-DNA-hankkeemme tutkimuskohteeksi.
Turun keskiaikaisissa kosteissa kerroksissa orgaaninen aines on tunnetusti säilynyt hyvin. Katedraalikoulun arkeologisissa tutkimuksissa löydettiin muun muassa hirsistä rakennettu kehikko, joka alustavasti tulkittiin latriiniksi eli käymäläksi. Kaivausten aikana latriinin täyttömaasta otettiin useita näytteitä, joiden sisältämät kasvi- ja eläinjäänteet (makrofossiilit, siitepölyt, sammaleet, hyönteiset ja eläinluut) on tunnistettu Suomen oloissa poikkeuksellisen tarkasti. Analyysien tulokset vahvistivat arkeologisen tulkinnan käymälästä. Lisäksi dendrokronologisen ajoitusmenetelmän avulla saatiin ajoitus käymälän rakentamiselle ja käytölle.
Luonnontieteelliset analyysit olivat ratkaisevassa roolissa kaivauksissa löytyneen hirsikehikon käyttötarkoituksen ja elinkaaren selvittämisessä. Latriinista löytyneet omenan ja humalan jäänteet olivat myös alku nyt käynnissä olevalle Seeing the Unseen with aDNA -projektille. Yhdessä Turun yliopiston kasvimuseon kokoelmiin kerättyjen historiallisten omena- ja humalanäytteiden, Luonnonvarakeskuksen humala- ja omenalajikkeista keräämän geneettisen aineiston ja muilta arkeologisilta kohteilta löytyneiden kasvijäänteiden kanssa Katedraalikoulun omenan ja humalan odotetaan tuottavan uutta tietoa näiden lajien käyttöhistoriasta, viljelykantojen alkuperästä sekä yhteyksistä nykyisiin viljelykantoihin ja villiesiintymiin.
Artikkelin alussa olevan kuvan on ottanut Tanja Ratilainen.