Havde den gamle Maya parker?

Den gamle Maya-by Tikal var en travl metropol og hjemsted for titusindvis af mennesker.

Byen omfattede veje, asfalterede pladser, tårnhøje pyramider, templer og paladser og tusindvis af hjem til dets beboere, alle støttet af landbruget.

Nu siger forskere ved University of Cincinnati, at Tikals reservoirer - kritiske kilder til byens drikkevand - var foret med træer og vild vegetation, der ville have givet en naturskøn naturskønhed i hjertet af den travle by.

UC-forskere udviklede et nyt system til at analysere gammelt plante-DNA i sedimentet af Tikals tempel- og paladsreservoirer for at identificere mere end 30 træarter, græs, vinstokke og blomstrende planter, der levede langs dens bredder mere end 1, 000 år siden. Deres resultater tegner et billede af en frodig, vild oase.

"Næsten hele byens centrum var asfalteret. Det ville blive ret varmt i den tørre sæson, " sagde palæoetnobotaniker David Lentz, professor i biologi ved UC's College of Arts and Sciences og hovedforfatter på undersøgelsen.

"Så det ville give mening, at de ville have steder, der var dejlige og kølige lige langs reservoiret, " sagde han. "Det må have været smukt at se på med vandet og træerne og et velkomment sted for kongerne og deres familier at tage hen."

Undersøgelsen blev offentliggjort i Natur tidsskrift Videnskabelige rapporter .

Lentz og hans forskerhold fremsatte fire hypoteser om, hvad hvis nogen, planter kan have vokset langs de helt vigtige reservoirer:Dyrkede mayaerne afgrøder som majs eller squash der? Eller plantede de frugttræer som dem, der blev fundet ved et lignende reservoir ved Mexicos Purron Dam?

Måske forede de reservoirerne med havkater i overensstemmelse med deres kælenavn sivens folk? Lentz bemærkede, at åkander ofte pryder gamle Maya-malerier.

"Igennem Maya ikonografi, åkander repræsenterer kontinuitet mellem vandverdenen og den ovennævnte verden, " sagde Lentz. "Det var en del af deres mytologi."

Men forskere fandt kun få beviser for at understøtte nogen af ​​disse hypoteser. I stedet, de fandt beviser, der understøttede en fjerde idé:At mayaerne tillod dæmningerne at forblive uforstyrret skov. Dette ville have været med til at forhindre erosion og have givet medicinske eller spiselige planter og frugter.

Forskere fandt beviser for en række forskellige planter, der lever langs grundvandsmagasinerne, herunder træer som kålbark og ramón, der tårner sig 100 fod højt. Lentz sagde, at ramón er en dominerende regnskovsart i Guatemala.

"Hvorfor du ville finde ramón omkring reservoiret er en kuriosum. Svaret er, at de efterlod denne skov intakt, " sagde Lentz. "Tikal har et barsk klima. Det er ret svært at overleve, når du ikke får regn i fem måneder om året. Dette reservoir ville have været deres livs font. Så nogle gange ville de beskytte disse steder ved ikke at fælde træerne og bevare en hellig lund."

Blandt snesevis af planter hjemmehørende i regionen, de fandt tegn på vilde løg, figen, vilde kirsebær og to typer græs. Lentz sagde, at græsfrø kunne være blevet introduceret til reservoiret ved at besøge vandfugle. Græs ville have spredt sig ved kanterne af reservoirerne under tørre sæsoner og tørker.

"Tikal havde en række ødelæggende tørker. Da vandstanden faldt, de så blågrønne alger blomstre, som producerer giftige stoffer, " sagde Lentz. "Tørkene var store for græsset, men ikke så meget for skovplanterne, der levede langs reservoirets bredder."

Var disse vilde områder svarende til en park?

"Det tror jeg, de var. Jeg ved ikke, hvor offentlige de ville have været, " sagde Lentz. "Dette var et helligt område af byen omgivet af templer og paladser. Jeg ved ikke, om de almindelige ville have været så velkomne."

Tikal var et blomstrende magtsæde, religion og handel for Mesoamerika i det, der nu er det nordlige Guatemala, når sit højdepunkt af indflydelse mere end 1, 200 år siden. I dag, det kulturelle og arkæologiske område er en naturskøn nationalpark omgivet af primær regnskov.

Men mere end 1, For 000 år siden, området ville have set dramatisk anderledes ud. I stedet for regnskov, byens centrum ville have været omgivet af huse og kornarealer, bønner og squash nødvendige for at støtte 60, 000 personer eller mere. På sit højeste, Tikal var større i befolkning end Wilkes-Barre, Pennsylvania; Atlantic City, New Jersey; eller Pensacola, Florida.

I betragtning af den dokumenterede og udbredte skovrydning, der fandt sted omkring Tikal under byens opgang og fald, tilstedeværelsen af ​​en intakt skov i byen ville have skilt sig ud, sagde Nicholas Dunning, en UC geografiprofessor og studiemedforfatter.

"Det ville ikke have været meget af en park - måske 50 meter gange 50 meter, " sagde Dunning. "Men det ville have været i levende kontrast til det omkringliggende område af byens centrale område, som i det væsentlige var belagt med gips med mange af bygningerne farvet røde."

Reservoirerne ville have haft betydning ud over deres værdi som en vigtig vandkilde, han sagde.

"I betragtning af at mayaerne var en skovkultur, hvis kosmologi omfattede mange skovelementer (f.eks. visse hellige træer, der holdt himlen oppe) at have en hellig lund ved siden af ​​den hellige kilde og pool i hjertet af byen var et ekstremt potent symbol - lidt ligesom dele af kosmos i miniature, " sagde Dunning. "På den anden side, gamle Maya-byer som helhed var meget grønne."

Tikal gjorde nutidens byhaver til skamme.

"Væk fra Tikals centrale område, det meste af jorden var enten forvaltede træer eller afgrøder, " sagde Dunning. "Næsten alle husstandskomplekser havde betydelige haver. En stor del af den mad, som indbyggerne i Maya-byerne spiste, blev sandsynligvis dyrket i selve byen eller dens umiddelbare bagland. Intet meget som en moderne vestlig by."

Tidligere har forskere lærte om de afgrøder og vilde planter, der voksede i det gamle Tikal ved at studere oldtidens pollen eller trækul, sagde Lentz. Til deres studie, UC vendte sig til næste generations DNA-sekventering, der kan identificere planter og dyr med selv små DNA-strenge.

"Typisk, høj kvalitet, højkoncentrations-DNA er nødvendig for næste generations arbejde, " UC botaniker og studie medforfatter Eric Tepe sagde. "Tikal prøverne var både dårlig kvalitet og meget lav koncentration."

Mikrobiologer Alison Weiss, professor ved UC's College of Medicine, og Trinity Hamilton, nu med University of Minnesota, påtog sig opgaven med at analysere gammelt mikrobielt DNA fra reservoirets sedimentprøver.

Weiss undersøgelser patogene E coli og menneskelige mikrobiomer i hendes laboratorium. Hendes seneste arbejde undersøgte, hvordan kemoterapi hos kræftpatienter svækker den beskyttende slimhinde i deres fordøjelsessystem. Men hun kan lide al videnskab, hun sagde, og var ivrig efter at tage imod en ny udfordring.

"DNA'et er gammelt, så det har en tendens til at blive nedbrudt med korte små sekvenser, " sagde Weiss.

Med hjælp fra Florida-virksomheden Rapid Genomics, UC's forskere udviklede en ny sonde til at udvælge plante-DNA i sedimentprøverne. Og de var i stand til at amplificere små DNA-strenge fra kloroplaster, de plantestrukturer, hvor fotosyntesen finder sted. Så kunne forskere matche de gamle Tikal-prøver med DNA'et fra kendte plantearter på nogenlunde samme måde, som forskere amplificerer ribosomalt DNA for at identificere bakteriearter.

"Analysen var ret udfordrende, fordi vi var de første til at gøre dette, " sagde Weiss. "Bakterielt ribosomalt DNA har en database. Der var ingen database for dette. Vi var nødt til at tage sekvenser en efter en og søge i den generelle database for at finde det bedste match."

"Dette projekt var lidt af et skud i mørket, " sagde Tepe. "Vi havde halvt forventet ikke at få nogen resultater overhovedet. Det faktum, at vi var i stand til at få en idé om vegetationen omkring reservoirerne ved Tikal er, efter min mening, a spectacular success and a proof of concept that we hope to apply to other Mayan sites."

UC researchers can now study the ancient world in a promising new way.

"We're delighted we had success, " Weiss said. "It took a long time to figure out how to do it and make sure it wasn't junk data in, junk data out. Now to be able to learn more about ancient people from these sediment studies is very exciting."