Elevando-se acima da paisagem circundante, os montes de Cahokia, em Illinois, são o maior assentamento pré-colombiano construído ao norte do Rio Grande. Os arqueólogos há muito debatem o número exato de pessoas que chamaram Cahokia de lar, mas estimativas sugerem que cerca de 20 mil podem ter vivido entre centenas de casas e praças enormes (incluindo uma do tamanho de 45 campos de futebol) que encabeçaram os montes da cidade por volta de 1000. Depois, por razões não totalmente compreendidas, a civilização que construiu essas estruturas de terra maciça desapareceu. Por volta de 1350 dC, a região estava praticamente abandonada.
A cidade que desapareceu há cerca de 700 anos apresenta uma pergunta cativante para os arqueólogos: o que aconteceu com o povo do Mississippi que construiu Cahokia? A chave para resolver esse mistério é a questão menos óbvia, mas igualmente importante, de como a população da grande cidade montanhosa mudou com o tempo.
"Chegar à história da população em arqueologia sempre foi um pouco difícil e indireto", diz AJ White, um estudante de graduação em antropologia da UC Berkeley. Os pesquisadores podem pesquisar a arquitetura doméstica e estimar o número de pessoas que moram em casas, ou observar a densidade de artefatos como fragmentos de cerâmica, ou até mesmo contar enterros em cemitérios (quando eles existem). Mas esses métodos são medições por proxy que dependem de estimativa. O que os cientistas realmente precisam é de um composto deixado para trás pelos seres humanos que vivem na paisagem, algo que possa refletir o tamanho da população à medida que ela sobe e desce.
Algo como uma molécula especial encontrada no cocô humano.
Monks Mound, a maior estrutura de terra em Cahokia. (Sítio Histórico Estadual de Cahokia Mounts) Apenas tal biomarcador é o assunto de um artigo recente de autoria de White e colegas e publicado no Journal of Archaeological Science . Os pesquisadores analisaram a eficácia da medição do coprostanol - uma molécula de colesterol parcialmente digerido produzido no intestino humano - como uma maneira de medir a população em mutação de Cahokia. Para seu deleite, a quantidade de coprostanol extraído de sedimentos retirados do Lago Horseshoe próximo, rastreado com as tendências populacionais indicadas pelo registro arqueológico.
"Os resultados da Cahokia são realmente promissores", diz Elizabeth Arkush, arqueóloga da Universidade de Pittsburgh. É um bom sinal para a pesquisa do próprio Arkush; ela é uma das principais investigadoras em um projeto em andamento para usar os mesmos marcadores fecais para estudar mudanças populacionais no Peru.
Cahokia era um lugar ideal para começar, em parte porque foi extensivamente estudado. Os arqueólogos já têm uma ideia de como a população flutuou ao longo do tempo graças aos restos de arquitetura e artefatos, mesmo que eles não possam identificar o número exato de pessoas que vivem lá. Além disso, o povo de Cahokia não havia domesticado porcos ou ovelhas, que também produzem coprostanol e poderia distorcer as medidas dos cientistas sobre a população humana.
O grupo de White coletou amostras dos núcleos de sedimentos do lago e coprostanol isolado, bem como um composto que degrada, chamado epi-coprostanol. "Em humanos, o coprostanol é um componente significativo das fezes", diz White. "Ele chega a um ponto decimal de uma porcentagem da composição total das fezes."
Considerando que o cocô humano tem cerca de 75% de água, mesmo uma fração de porcentagem faz com que o coprostanol seja um componente bastante significativo. (É também um dos compostos que dá às fezes um odor pungente.) A equipe então comparou os dois subprodutos do colesterol a uma terceira molécula que também existe no lixo humano, mas que se degrada a uma taxa diferente. A combinação dessas medidas refletiu as mudanças na população de Cahokia ao longo de vários séculos, e o exame de múltiplas moléculas ajudou a reduzir as incertezas que resultam dos compostos de degradação.
O estudo serve como uma prova de conceito para testar o método fecal em uma região temperada como Cahokia. Medir o coprotanol é uma técnica relativamente nova para estimar o tamanho das populações, e os primeiros esforços para usar biomarcadores fecais humanos para estudar assentamentos antigos foram conduzidos em lugares como a Noruega, onde o frio ajuda a preservar os compostos. White e seus colegas ficaram satisfeitos ao descobrir que as moléculas de Cahokia, onde as temperaturas ficam muito mais altas, foram bem preservadas o suficiente para estimar o número de pessoas que vivem na cidade há centenas de anos.
"Eu não vejo isso como algo que irá substituir os antigos métodos de estimar a população, mas pode complementar o nosso conhecimento de uma nova maneira, onde os métodos tradicionais não podem", diz White.
A técnica ainda tem muitos problemas para resolver. Por um lado, o coprostanol não se degrada a uma taxa consistente, tanto quanto os cientistas podem dizer. Por outro lado, a quantidade de coprostanol que um indivíduo humano produz depende de sua dieta - embora White diga que a influência da dieta de uma pessoa não é totalmente clara.
"Se alguém quisesse apenas comer carne por um mês e depois fazer algumas coisas grosseiras de laboratório, e depois comer tofu por um mês e fazer um pouco mais de material bruto de laboratório, seria muito produtivo", diz ele. "Mas eu não sei se o gerente do laboratório ficaria muito feliz se eu o propusesse."
Esquema que descreve a formação, deposição e degradação de estanóis fecais humanos. (AJ White et al.) Elementos do ambiente e da cultura humana também podem alterar o quanto as fezes acabam em corpos de água, onde as moléculas são preservadas nos sedimentos. Se uma comunidade estivesse localizada perto do lago e cercada por morros, isso poderia significar mais escoamento para a água e níveis mais altos de biomarcadores fecais. Por outro lado, se a comunidade usasse adubo humano como fertilizante, é provável que menos moléculas de coprostanol aparecessem no registro do lago.
Estas considerações são particularmente importantes para Arkush e sua equipe, que têm trabalhado para alcançar resultados semelhantes nos Andes ao redor da bacia do Lago Titicaca, onde a presença humana remonta a cerca de 5000 aC A história da população da região é muito mais complicada do que a de Cahokia, representando numerosas civilizações e cidades. A cidade de Tiwanaku foi a principal potência da região em 400 dC, seguida pela chegada do Inca por volta de 1450 dC e depois pelos conquistadores espanhóis por volta de 1500 dC
O projeto no Peru começou em 2015 e ainda está na fase de análise do laboratório, mas a equipe identificou com sucesso o coprostanol em núcleos de lagoas. O trabalho apresenta uma maneira de complementar as medições anteriores baseadas em arqueologia, como um longo e árduo empreendimento conhecido como pesquisa de cobertura total. Nessas pesquisas, grupos de pessoas caminham em linhas retas com os olhos colados ao chão em busca de artefatos, depois registram a localização e a densidade desses artefatos para construir um mapa de antigos assentamentos.
“Se você gosta de caminhar e caminhar, é uma ótima maneira de passar seus dias”, diz Arkush, mas pode ser extremamente difícil medir populações nômades que viviam na região apenas por um breve período. “Se acontece que os estanóis rastreiam a população ao longo do tempo, então isso abre muitas oportunidades maravilhosas para entender os níveis da população humana em áreas onde é difícil fazer isso arqueologicamente” - como os acampamentos de caçadores-coletores.
Os biomarcadores fecais também podem ajudar os arqueólogos a entenderem com que intensidade esses grupos estavam usando animais domesticados, como as lhamas, já que também podem ser identificados biomarcadores únicos em excrementos de animais. Mas puxar pequenas moléculas de todo aquele cocô antigo é um processo demorado.
“Levar uma amostra de sedimento fresco até ser capaz de analisá-la levaria uma semana”, diz Josef Werne, biogeoquímico que também trabalha no projeto do Peru. A equipe tem cerca de 30 amostras de cada um dos três lagos da região (Umayo, Arapa e Orurillo), o que se traduz em muitas horas colocando sedimentos através de várias máquinas e analisando os resultados.
Mesmo depois de todo esse trabalho, inúmeras variáveis podem complicar o quadro quando se estudam biomarcadores fecais. Espera-se que os resultados finais no Peru ofereçam uma nova ferramenta para estudar o fluxo de pessoas em toda a região, em vez de um número absoluto de qualquer assentamento específico. Mas à medida que o catálogo de remanescentes fecais cresce, talvez os subprodutos do lixo humano nos digam mais sobre populações históricas como casas e fragmentos de terra enterrados.
"Estou cautelosamente otimista", diz Werne sobre seu trabalho. Ainda há muito a ser feito antes que a equipe do Peru esteja pronta para publicar quaisquer resultados, mas se os resultados forem tão promissores quanto o estudo de Cahokia, pode haver um monte de cocô antigo no futuro da arqueologia.
