Biomarqueurs potentiels pour les chasseurs d'Afrique australe
Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11877 (2023) Citer cet article
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La détection de recettes de poison complexes appliquées à d’anciennes armes de chasse pourrait potentiellement fournir des informations importantes sur les systèmes de connaissances pharmacologiques traditionnelles. Pourtant, les recettes comprenant de nombreux ingrédients peuvent être difficiles à déchiffrer, en particulier dans les échantillons plus anciens ayant subi une biodégradation. Nous présentons les résultats de notre tentative d'analyse d'échantillons de poison collectés sur des pointes de flèches des XIXe et XXe siècles d'Afrique australe et sur une pointe d'os archéologique vieille de 1000 ans. Les résidus de poison de flèche et les échantillons de référence ont été analysés par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier à réflectance totale atténuée (ATR FTIR) et spectrométrie de masse par chromatographie en phase gazeuse (GC – MS). L’analyse ATR FTIR est principalement capable de séparer les différentes recettes de liants de poison de flèche. Les extractifs identifiés par l'analyse GC-MS sont constitués d'une multitude de composants provenant à la fois de liants et de substances actives, confirmant et complétant les résultats des analyses ATR FTIR. Nous discutons des résultats en termes de biomarqueurs potentiels pour les poisons de flèches dans les analyses de résidus organiques d'objets archéologiques ; Le fait que des résidus de glycosides cardiotoniques toxiques puissent être détectés sur des pointes de flèches conservées et excavées vieilles d'environ 1 000 à 100 ans sert de preuve de concept pour travailler avec des matériaux plus anciens à l'avenir.
L’une des fascinations persistantes pour les technologies des sociétés de chasseurs-cueilleurs réside dans leurs armes empoisonnées1,2,3. Les San d'Afrique australe sont réputés pour leur utilisation de flèches empoisonnées pour chasser un large éventail d'animaux, qu'ils traquaient souvent pendant des jours pendant que le poison faisait effet4. En effet, les flèches légères et fragiles du San seraient probablement inefficaces sur les animaux plus gros sans l'application de poison5,6. Le moment précis où les ancêtres chasseurs-cueilleurs des San de l’âge de pierre ont commencé à utiliser du poison comme aide à la chasse suscite un intérêt et un débat considérables.
En se basant sur les sections transversales de leurs pointes, Lombard7 a émis l'hypothèse que des pointes de flèches en os empoisonnées auraient pu être utilisées avant 70 ka en Afrique australe. L'un de ces points a été découvert dans des gisements d'environ 61 ka sur le site principal de Klasies River, province du Cap oriental, Afrique du Sud8. Il est recouvert d'un résidu noir, riche en composants organiques. L'emplacement de cette couche de résidus suggère une application de poison, mais la composition chimique précise des résidus n'a pas encore été établie. À Border Cave, dans le KwaZulu-Natal, en Afrique du Sud, des composés toxiques à base de plantes ont été identifiés sur un bâtonnet applicateur en bois datant de 24 ka9. Certains de ces composés toxiques, dont l’acide ricinoléique, seraient les sous-produits oxydatifs de la toxine ricine, présente dans les graines de ricin. Il est possible, cependant, que ces sous-produits proviennent d’espèces végétales similaires, mais non apparentées ; la plante Abrus precatorius, qui pousse naturellement dans la région et est tout aussi toxique, sinon plus10,11,12. Des pointes d'os, recouvertes de ce que l'on pense être du poison, ont été récupérées à des niveaux de 13 ka dans la grotte de Kuumbi à Zanzibar, mais aucune confirmation chimique de ces résidus n'a été entreprise13.
Le défi d’identifier avec précision les signatures chimiques des composés organiques conservés comme résidus archéologiques réside précisément dans le fait qu’ils se dégradent en éléments constitutifs au fil du temps. À ce problème s’ajoute le fait que la plupart des poisons pour flèches, du moins ceux que nous connaissons grâce aux archives ethno-historiques, étaient en réalité des recettes complexes, comprenant de nombreux ingrédients et étapes de préparation10,14,15, et qui différaient d’une région à l’autre16,17. . Certains ingrédients non toxiques ont également été ajoutés pour leurs propriétés adhésives, ou simplement parce qu'on pensait qu'ils confèrent certains effets18,19,20. Par exemple, les araignées-trappes étaient broyées entières et mélangées à d’autres ingrédients21. Cela n’ajoutait rien à la toxicité du mélange22,23, mais introduirait plusieurs centaines de protéines et de polypeptides dans le mélange. Une fois que ces mélanges se biodégradent, il devient très difficile de reconstruire les composés parents, en particulier lorsque plusieurs de ces composés peuvent être présents.