DOI: https://doi.org/10.1017/eaa.2025.10027
تاريخ النشر: 2026-01-20
المؤلف: Rana Özbal وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم الآثار والدراسات البيئية القديمة
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة الممارسات الغذائية والحركية في مجتمعين بيزنطيين في غرب الأناضول – كاديكاليسي أنايا، وهو مركز حضري ساحلي، وبارسين هيوك، وهو مستوطنة ريفية – من خلال تحليل نظائر الكربون المستقر ($\delta^{13}C$) والنيتروجين ($\delta^{15}N$) إلى جانب تقييمات الحمض النووي القديم (aDNA). تكشف البيانات النظيرية من ثمانية وثلاثين فردًا أن كلا المجتمعين اعتمدا بشكل أساسي على موارد C₃ الأرضية. ومع ذلك، يظهر كاديكاليسي تباينًا أكبر في قيم $\delta^{15}N$، مما يشير إلى وصول مختلف إلى البروتين الحيواني وتنوع غذائي داخل الموقع حسب العمر والجنس. في المقابل، يظهر بارسين هيوك تجانسًا نظيريًا، مما يشير إلى وصول عادل إلى الغذاء داخل مجتمع متماسك. تشير نتائج aDNA من بارسين إلى استمرارية جينية محلية، حيث يظهر فرد واحد فقط سلالة خارجية مرتبطة بالسكان من شرق أوروبا، مما يعكس التحركات العسكرية التاريخية.
يوفر دمج البيانات النظيرية والجينية رؤى حول التنظيم الاجتماعي والممارسات الغذائية لهذه المجتمعات المتباينة. في كاديكاليسي، تشير قاعدة الغذاء المتنوعة والتباين النظيري الكبير إلى مجتمع كوزموبوليتاني ومُدرج، بينما يشير انخفاض التباين في بارسين إلى نظام غذائي ريفي موحد. تؤكد النتائج كيف شكلت البيئات الحضرية والريفية في الأناضول البيزنطية العادات الغذائية والهياكل الاجتماعية، كاشفة عن تفاعلات معقدة بين الحركة والسلالة وسبل العيش. تؤكد هذه الدراسة على أهمية دمج الأدلة النظيرية والجينية لتعزيز فهمنا للديناميات الاجتماعية والاقتصادية وتشكيل الهوية في السكان التاريخيين.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث السياقات البيئية المتنوعة لمجتمعات فترة البيزنطية في الأناضول، مع تسليط الضوء على أنشطتها الزراعية والبحرية. تؤكد على استخدام تحليل نسبة النظائر المستقرة لبقايا البشر، مدعومًا ببيانات الحمض النووي القديم (aDNA) من بارسين هيوك، مما يشير إلى استمرارية جينية محلية سائدة إلى جانب الحركة الإقليمية. بينما تفتقر بيانات aDNA لكاديكاليسي، فإن المعرفة الحالية بالممارسات الغذائية البيزنطية تأتي بشكل أساسي من المصادر النصية، والرمزية، والدراسات الأثرية الحيوانية والنباتية.
تشير الورقة إلى أن تحليلات النظائر المستقرة كانت فعالة على مدار العقدين الماضيين في توضيح الأنماط الغذائية والخصائص الديموغرافية، مثل العمر والجنس، داخل المجتمعات البيزنطية. قدمت هذه التحليلات رؤى حول عادات غذائية محددة والتأثير المحتمل للصوم والزهد. على الرغم من إجراء دراسات نظيرية في مقابر بيزنطية مختلفة عبر اليونان وكريت والبلقان، إلا أن هناك نقصًا ملحوظًا في مثل هذه التحليلات في آسيا الصغرى، حيث كانت مقبرة كوفوكلكايا مثالًا حديثًا كشفت عن نظام غذائي مختلط من الأرض والبحر.
الطرق
في الدراسة، تم إجراء تحليلات نظيرية للكربون ($\delta^{13}C$) والنيتروجين ($\delta^{15}N$) على ثمانية وثلاثين عينة من أضلاع البشر، تتكون من واحد وعشرين من كاديكاليسي وسبعة عشر من بارسين، تمثل في الغالب أفرادًا بالغين. كانت التحليل تهدف إلى تسليط الضوء على التباين في القيم النظيرية البشرية، وخاصةً الحدود القصوى للقياسات. لتوضيح هذه النتائج، تم تحليل الحيوانات العاشبة المستأنسة من الفترات ما قبل التاريخ في كلا الموقعين، مع الاعتراف بالتأثيرات المحتملة من تغير الظروف البيئية والممارسات البشرية مثل التغذية أو التسميد.
بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء تحليلات للحمض النووي القديم (aDNA) على ستة عشر فردًا من بارسين هيوك لاستكشاف العلاقات الجينية والروابط الأسرية داخل القرية البيزنطية. أفادت الدراسة باسترداد وسطي قدره 15% من الحمض النووي البشري الأصلي، مما أدى إلى اختيار سبع عينات لمزيد من التسلسل والتحليل. من الجدير بالذكر أنه لم يتم إجراء أي تحليل aDNA لكاديكاليسي. تم تقديم منهجيات مفصلة، بما في ذلك تقنيات القياس الأثرية الحيوية والأنثروبولوجية، ومعايير تحديد الجنس، وبروتوكولات لاستخراج الكولاجين وaDNA، في المواد التكميلية. تم استخراج الكولاجين وفقًا لبروتوكول لونجين المعدل (1971)، بينما تم الالتزام ببروتوكول دابني وآخرون المعدل (2013) لاستخراج aDNA.
النتائج
التزم التحليل النظيري الذي تم إجراؤه في كاديكاليسي وبارسين هيوك بمعايير الجودة المعمول بها، حيث استوفى 91% من العينات من كاديكاليسي و74% من بارسين هيوك هذه المعايير. شمل مجموعة بيانات بارسين هيوك ديموغرافيا متنوعة، بينما كانت كاديكاليسي تركز بشكل أساسي على الأفراد البالغين. كانت القيم المتوسطة لـ δ¹³C للسكان النيوثوليتيين في بارسين هيوك -19.5‰ للبالغين و-19.8‰ للحيوانات العاشبة المستأنسة، بينما أظهرت غير الأطفال البيزنطيين متوسطًا أقل سلبية قليلاً قدره -19.0‰. في المقابل، كانت القيمة المتوسطة لـ δ¹³C في كاديكاليسي -19.1‰. أشارت قيم δ¹⁵N إلى تباين إقليمي أكثر وضوحًا، حيث بلغ متوسط بارسين هيوك 10.0‰ للبالغين مقارنةً بـ 9.1‰ في كاديكاليسي.
في بارسين هيوك، كانت القيم النظيرية للبالغين وطفل واحد متقاربة بشكل وثيق، حيث أظهر الطفل قيمًا مشابهة للبالغين. كشفت تحليل المكونات الرئيسية أن معظم الأفراد شاركوا أوجه تشابه جينية مع السكان من شمال غرب الأناضول، بينما أظهر فرد واحد سمات جينية تتماشى مع السكان من جنوب شرق أوروبا. في كاديكاليسي، كشف التحليل النظيري عن تباين غذائي بين السكان، حيث تراوحت قيم δ¹⁵N من 6.6‰ إلى 10.9‰، مما يشير إلى نظام غذائي متنوع. كان لدى الطفلين اللذين تم تحليلهما قيم δ¹³C وδ¹⁵N في الطرف الأدنى من نطاق البالغين، مما يعكس الملف الغذائي العام للسكان.
المناقشة
تدمج قسم المناقشة في ورقة البحث الأدلة النظيرية وتحليل الحمض النووي القديم (aDNA) لاستكشاف التباينات الغذائية وتأثير السلالة والحركة على الوصول إلى الغذاء في مجتمعين بيزنطيين: كاديكاليسي أنايا وبارسين هيوك. يظهر كاديكاليسي، وهو مدينة ساحلية محصنة، نظامًا غذائيًا يتكون أساسًا من نباتات C₃، مع قيم δ¹³C تشير إلى قاعدة غذائية متنوعة وتباين نظيري كبير (SD = 1.03‰). يشير هذا التباين إلى الوصول إلى مجموعة من مصادر البروتين، على الأرجح بسبب طبيعته الكوزموبوليتانية ومشاركته في شبكات التجارة الإقليمية. في المقابل، يظهر بارسين هيوك، وهو مجتمع ريفي، نظامًا غذائيًا أكثر تجانسًا مع قيم δ¹³C وδ¹⁵N متقاربة بشكل وثيق (SD = 0.36‰)، مما يعكس تنوع غذائي محدود ووصول متساوٍ إلى موارد الغذاء بين سكانه.
تكشف التحليلات عن اختلافات دقيقة في العادات الغذائية بناءً على الجنس والعمر، خاصة في كاديكاليسي، حيث يظهر الذكور والإناث اختلافات طفيفة في قيم δ¹³C، مما يشير إلى احتمال وجود تدرج اجتماعي في الوصول إلى الغذاء. ومع ذلك، في بارسين، لم تُلاحظ اختلافات غذائية كبيرة، مما يشير إلى مجتمع متماسك مع استراتيجيات معيشية مشتركة. كما تسلط النتائج الضوء على أن الحركة والسلالة لم تؤثر بشكل كبير على الممارسات الغذائية، كما يتضح من دمج فرد جيني غير عادي من بارسين في الأنماط الغذائية المحلية. بشكل عام، تؤكد الدراسة على تأثير السياقات الحضرية مقابل الريفية على التباين الغذائي، حيث يعكس كاديكاليسي ثقافة غذائية أكثر تدرجًا وتنوعًا مقارنةً بالتجانس الملحوظ في بارسين هيوك.
DOI: https://doi.org/10.1017/eaa.2025.10027
Publication Date: 2026-01-20
Author(s): Rana Özbal et al.
Primary Topic: Archaeology and ancient environmental studies
Overview
This study investigates dietary and mobility practices in two Byzantine communities in western Anatolia—Kadıkalesi Anaia, a coastal urban center, and Barcın Höyük, a rural settlement—through stable carbon ($\delta^{13}C$) and nitrogen ($\delta^{15}N$) isotope analyses alongside ancient DNA (aDNA) assessments. The isotopic data from thirty-eight individuals reveal that both communities primarily relied on terrestrial C₃ resources. However, Kadıkalesi exhibits greater variability in $\delta^{15}N$ values, indicating differentiated access to animal protein and intra-site dietary variation by age and sex. In contrast, Barcın Höyük shows isotopic homogeneity, suggesting equitable food access within a cohesive community. aDNA results from Barcın indicate local genetic continuity, with only one individual showing external ancestry linked to eastern European populations, reflective of historical military movements.
The integration of isotopic and genomic data provides insights into the social organization and dietary practices of these contrasting communities. At Kadıkalesi, the diverse dietary base and significant isotopic variability suggest a cosmopolitan, stratified society, while Barcın’s low variability points to a uniform rural diet. The findings emphasize how urban and rural settings in Byzantine Anatolia shaped dietary habits and social structures, revealing complex interactions between mobility, ancestry, and subsistence. This research underscores the importance of combining isotopic and genetic evidence to enhance our understanding of the socio-economic dynamics and identity formation in historical populations.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the diverse environmental contexts of Byzantine-period communities in Anatolia, highlighting their agricultural and maritime activities. It emphasizes the use of stable isotope ratio analysis of human remains, supplemented by ancient DNA (aDNA) data from Barcın Höyük, which indicates a predominant local genetic continuity alongside regional mobility. While aDNA data for Kadıkalesi is lacking, existing knowledge of Byzantine dietary practices primarily stems from textual sources, iconography, and zooarchaeological and archaeobotanical studies.
The paper notes that stable isotope analyses have been instrumental over the past two decades in elucidating dietary patterns and demographic traits, such as age and sex, within Byzantine communities. These analyses have provided insights into specific dietary habits and the potential influence of fasting and asceticism. Although isotopic studies have been conducted in various Byzantine cemeteries across Greece, Crete, and the Balkans, there is a notable scarcity of such analyses in Asia Minor, with the Kovuklukaya cemetery being a recent example that revealed a mixed terrestrial and marine diet.
Methods
In the study, isotopic analyses of carbon ($\delta^{13}C$) and nitrogen ($\delta^{15}N$) were performed on thirty-eight human rib samples, comprising twenty-one from Kadıkalesi and seventeen from Barcın, predominantly representing adult individuals. The analysis aimed to highlight the variability in human isotopic values, particularly the extremes of the measurements. To contextualize these findings, domesticated herbivores from prehistoric periods were analyzed at both sites, acknowledging potential influences from changing environmental conditions and human practices such as foddering or manuring.
Additionally, ancient DNA (aDNA) analyses were conducted on sixteen individuals from Barcın Höyük to explore genetic relationships and familial ties within the Byzantine village. The study reported a median recovery of 15% authentic human DNA, leading to the selection of seven samples for further sequencing and analysis. Notably, no aDNA analysis was performed for Kadıkalesi. Detailed methodologies, including bioarchaeological and anthropological measurement techniques, sexing criteria, and protocols for collagen and aDNA extraction, are provided in the Supplementary Material. Collagen extraction followed a modified Longin (1971) protocol, while aDNA extraction adhered to a modified Dabney et al. (2013) protocol.
Results
The isotopic analysis conducted at Kadıkalesi and Barcın Höyük adhered to established quality criteria, with 91% of samples from Kadıkalesi and 74% from Barcın Höyük meeting these standards. The Barcın Höyük dataset included a diverse demographic, while Kadıkalesi predominantly featured adult individuals. The δ¹³C mean values for Neolithic populations at Barcın Höyük were -19.5‰ for adults and -19.8‰ for domesticated herbivores, whereas Byzantine non-infants showed a slightly less negative mean of -19.0‰. In contrast, Kadıkalesi’s mean δ¹³C value was -19.1‰. The δ¹⁵N values indicated a more pronounced regional variation, with Barcın Höyük averaging 10.0‰ for adults compared to Kadıkalesi’s 9.1‰.
At Barcın Höyük, isotopic values for adults and one child were tightly clustered, with the child displaying values similar to adults. A principal component analysis revealed that most individuals shared genetic similarities with populations from northwestern Anatolia, while one individual exhibited genetic traits aligning with southeastern European populations. In Kadıkalesi, the isotopic analysis revealed dietary variability among residents, with δ¹⁵N values ranging from 6.6‰ to 10.9‰, indicating a diverse diet. The two children analyzed had δ¹³C and δ¹⁵N values at the lower end of the adult range, reflecting the overall dietary profile of the population.
Discussion
The discussion section of the research paper integrates isotopic evidence and ancient DNA (aDNA) analysis to investigate dietary variations and the influence of ancestry and mobility on food access in two Byzantine communities: Kadıkalesi Anaia and Barcın Höyük. Kadıkalesi, a fortified coastal port city, exhibits a diet primarily composed of C₃ plants, with δ¹³C values indicating a diverse dietary base and significant isotopic variability (SD = 1.03‰). This variability suggests access to a range of protein sources, likely due to its cosmopolitan nature and involvement in regional trade networks. In contrast, Barcın Höyük, a rural community, shows a more homogeneous diet with tightly clustered δ¹³C and δ¹⁵N values (SD = 0.36‰), reflecting limited dietary diversity and equal access to food resources among its inhabitants.
The analysis reveals subtle differences in dietary habits based on sex and age, particularly at Kadıkalesi, where males and females exhibit slight variations in δ¹³C values, indicating potential social stratification in food access. In Barcın, however, no significant dietary differences were observed, suggesting a cohesive community with shared subsistence strategies. The findings also highlight that mobility and ancestry did not significantly alter dietary practices, as evidenced by the integration of a genetic outlier from Barcın into local dietary patterns. Overall, the study underscores the impact of urban versus rural contexts on dietary variability, with Kadıkalesi reflecting a more stratified and diverse food culture compared to the uniformity observed in Barcın Höyük.