Comment les archéologues peuvent faire la différence entre la terre et les excréments anciens

Bien qu’elle soit loin d’être aussi passionnante et pleine d’action que celle représentée par des icônes du cinéma comme Indiana Jones, l’archéologie sert de portail vers le passé. Des fouilles minutieuses d’objets tels que des os, des fragments de poterie et des restes de bâtiments ont mis en lumière la façon dont vivaient les gens du passé. Cependant, il y a une chose qui peut en révéler beaucoup sur les régimes alimentaires, les modes de vie et même les maladies dont les gens souffraient : les crottes. Mais comment les archéologues peuvent-ils faire la différence entre des excréments humains vieux de plusieurs siècles, des excréments d’animaux anciens et de la terre ordinaire ? Ils s’appuient sur de multiples mesures, notamment la taille et la forme des échantillons fécaux, leur contenu physique et chimique, et même le matériel génétique présent.

La morphologie, ou la forme, des selles est l’une des méthodes les plus accessibles pour déterminer si un échantillon est un morceau de crotte humaine, des excréments d’animaux ou un amas de terre. L’une des premières choses que les randonneurs et les routards apprendront souvent est à quel point la taille et la forme des excréments d’animaux varient. Cela est également vrai pour les humains, les excréments humains différant en taille et en forme de ceux de la plupart des animaux. Cependant, les crottes peuvent se décomposer très rapidement, laissant derrière elles des formes non identifiables ou même des sédiments qui ressemblent à de la saleté.

Heureusement pour les archéologues, les matières fécales contiennent des substances que l’on ne trouve normalement pas à des concentrations élevées dans la terre ordinaire. Une substance intéressante dans les excréments humains est un produit chimique appelé coprostanol. Ce produit chimique est produit dans l’intestin humain lors de la digestion du cholestérol et est l’une des substances qui donnent au caca son odeur caractéristique.

Les archéologues peuvent isoler le coprostanol et l’épi-coprostanol, une substance formée lorsque le coprostanol se dégrade dans le sol, pour déterminer si un échantillon est constitué de saleté ou de caca. Mesurer la concentration de coprostanol peut même donner un aperçu de la taille d’une ancienne population humaine. Cependant, le coprostanol ne semble pas se dégrader à un rythme constant et est affecté par la température et l’humidité. Et comme le coprostanol provient du cholestérol, le type de régime alimentaire que les gens suivent influencera la quantité de coprostanol qu’ils produisent.

En plus d’affecter la production de coprostanol, l’alimentation peut également fournir des indices aux archéologues qui étudient les excréments (et découvrent qu’ils étaient utilisés comme médicament). À l’aide de microscopes, les scientifiques peuvent identifier des restes de plantes dans des échantillons de crottes pour comprendre ce que les gens mangeaient. Cela peut également aider les archéologues à faire la distinction entre les excréments humains et les excréments de forme similaire provenant de chiens ayant vécu parmi les humains. Les excréments de chien, par exemple, contiennent parfois des masses de poils ainsi que des fibres provenant de vêtements qui ne sont généralement pas présentes dans les excréments humains.

Les propriétés physiques et chimiques peuvent souvent aider les archéologues à déterminer si quelque chose est un caca et s’il provient d’un humain ou d’un animal, mais ce n’est pas toujours le cas. Une autre méthode qui devient utile est le séquençage de l’ADN. Les archéologues peuvent séquencer l’ADN d’échantillons fécaux pour déterminer s’ils proviennent d’un humain ou d’un animal. Cependant, dans les régions où les chiens et les humains vivaient ensemble, le tableau peut être moins clair. Les chiens mangeant des excréments humains ou les humains mangeant de la viande de chien peuvent conduire à des selles contenant un mélange d’ADN humain et canin.

Pour aider à clarifier cela, les chercheurs étudient les traces d’ADN du microbiome intestinal. Bien que les microbiomes puissent différer entre les espèces et même entre les membres d’une même espèce, ces empreintes génétiques peuvent être difficiles à déchiffrer. Dans une étude de 2020, les scientifiques ont développé un modèle d’apprentissage automatique entraîné avec des échantillons connus d’ADN dans les selles humaines et canines et l’ont utilisé pour analyser l’ADN d’anciens échantillons de caca. Grâce à ce modèle, les chercheurs ont pu faire la différence entre les excréments et la saleté, ainsi qu’entre les excréments humains et ceux des chiens, même si certains échantillons ont échappé à l’identification.

L’analyse de l’ADN pourrait être un outil puissant que les archéologues pourraient utiliser parallèlement à d’autres méthodes pour étudier les excréments anciens. Être mieux en mesure de faire la différence entre la saleté et les excréments et de distinguer les sources humaines et animales aidera les archéologues à percer les mystères de la façon dont les gens vivaient.