DNA-tutkimus

Hiuksia halkomassa – Miten arkeologista hiusaineistoa voidaan tutkia?

Turun yliopistossa opiskeleva Kaisa Tikkanen kirjoitti arkeologian kandidaatintutkielmansa menetelmistä, joilla kaivauksilta löytyneitä hiuksia voidaan tutkia. Työssä pohditaan, miten menetelmät sopisivat varhaiskristilliseen ja keskiaikaiseen esimerkkiaineistoon Hollolan Kirkkailanmäen, Kaarinan Ravattulan Ristimäen ja Vaalan Manamansalon kaivauksilta. Tämä teksti on lyhennelmä kyseisestä työstä, jonka voi ladata pdf:nä jutun lopusta.

Hiuksia tutkivan arkeologin tulee ymmärtää elävän hiuksen rakenne, sillä muutokset vainajan elintavoissa tai ympäristössä näkyvät hiusten rakennemuutoksina. Näin säästytään virhetulkinnoilta. Vitamiinien sekä hiven- ja rasva-aineiden puutostilat johtavat karvatupen heikkoon toimintaan, mikä puolestaan näkyy konkreettisesti kasvavassa hiuksessa. Lyhytkin vajaatoimintajakso tai jopa tavallisen nuhan kaltainen sairaus voidaan erottaa hiuksesta. Tosin viikon kestänyt sairaus vastaa vain noin kolmea millimetriä hiuksesta riippuen hiuksen kasvuvauhdista. Hiuksia tutkittaessa absoluuttiset menetelmät ovatkin merkittäviä, koska niiden avulla voidaan selvittää vainajan elinkaaresta seikkoja, jotka muuten jäisivät epäselviksi.

rakenne

Isotooppitutkimus

Arkeologisessa ajoittamisessa käytetään alkuaineiden radioaktiivisia isotooppeja: esimerkiksi radiohiiliajoitus perustuu hiilen isotooppien puoliintumisaikoihin. Stabiiliisotooppianalyysit puolestaan perustuvat alkuaineiden stabiilien isotooppien suhteisiin. Hiustutkimuksen kannalta olennaisimmat ovat hiilen, hapen, vedyn ja typen isotoopit. Näiden isotooppisuhteita (eli sitä, millaisia prosesseja ne ovat käyneet läpi ja kuinka prosessit ovat vaikuttaneet niiden massaeroihin) tutkimalla voidaan selvittää muun muassa menneisyyden ilmastotekijöitä sekä henkilöiden elinkeinoja, ruokavaliota ja alkuperää. (Oinonen 2011: 80-81).

Hiuksia voidaan pitää radiohiili- ja stabiili-isotooppianalyyseissa ainutlaatuisena tutkimuskohteena. Ne uusiutuvat huomattavasti nopeammin kuin luu, jolloin niiden isotooppisuhteiden muodostumishetki on lähempänä todellista kuolinhetkeä kuin luuaineiston vastaava (Ubelaker et al. 2005: 5). Samasta syystä hiuksista tehtyjä radiohiiliajoituksia voidaan pitää luusta tehtyjä täsmällisempinä, sillä hiusjäännökset vastaavat luuta tarkemmin ilmakehän 14C-pitoisuutta vainajan kuolinhetkellä (Oinonen 2011: 85). Elinympäristön tai ruokavalion vaihteluiden ilmenemistä isotooppisuhteissa on tarkasteltu tekemällä useita erilaisia tutkimuksia myös nykyeläimiltä otetuista karvanäytteistä (Thompson et al. 2014: 375). Näissä tutkimuksissa on muun muassa tehty kontrolloidusti muutoksia maatalouseläinten ruokintaan ja seurattu, kuinka tehdyt muutokset näkyvät eläinten karvoissa. Naudan 12C- ja 13C -isotooppien muutokset näkyivät vasta 74 päivän altistamisen jälkeen, sillä niiden kehon hiilivarastojen uskottiin tasapainottavan muutoksia. Hevosilla taas jo yhdenkin päivän vaihtelut ruokavalion 12C- ja 13C-isotoopeissa olivat selvästi erotettavissa niiden jouhissa. Ihmiselläkin on kehossaan proteiinivarasto, joka ruokavalion muutoksesta riippuen saattaa lykätä muutoksen heijastumista hiuksiin jopa 5–12 kuukautta (Webb et al. 2014: 31). Silti muutos näkyy nopeammin kuin luuaineistossa.

Muinais-DNA -tutkimus

Hiuksista voidaan tehdä myös muinais-DNA -tutkimuksia.  Yleisesti DNA-näytteitä on otettu hampaiden juuriosasta tai luusta, mutta hiusten keratiini saattaa säilyttää DNA:ta jopa muita kudoksia paremmin, jolloin mahdollisuus eristää käyttökelpoisia sekvenssejä olisi oletettua korkeampi. Myös ilmasto vaikuttaa DNA:n säilymiseen: DNA säilyy parhaiten kylmässä ja kuivassa. Pitkän arkistoinnin seurauksena käyttökelpoisten emäsparien määrä saattaa vähentyä huomattavasti tai hävitä kokonaan, vaikka löydössä ei tapahtuisi ulkoisia muutoksia (Tourunen & Niemi 2010: 35).

Muinais-DNA:n suurimpia riskejä on kontaminaatio (Sundell & Putkonen 2011: 58). DNA altistuu sille jo maaperässä, mutta varsinkin ihmis-DNA:ta tutkittaessa riskialttiimmat hetket ovat silloin, kun kaivajat tai tutkijat joko kentällä tai laboratoriossa käsittelevät löytöä, josta näytteitä aiotaan ottaa. Tällöin modernia DNA:ta sekoittuu näytteeseen, josta pitää myöhemmin osata poimia autenttinen DNA. Yleensä muinais-DNA dekontaminoidaan liuoksessa, mutta hiusnäytteet ovat luunäytteisiin verrattuna niin hauraita, että dekontaminaation on arvioitu onnistuvan parhaiten puhtaassa vedessä (Majander pers. comm. 1.4.2016). Lisäksi mahdollisesti näytteiksi päätyviä löytöjä tulisi alusta saakka käsitellä suojahansikkain, ja tutkijan olisi hyvä olla pukeutunut suojahaalariin ja hengityssuojaimeen.

Hiuskortisolianalyysi

Kortisoli on hormoni, joka vaikuttaa tärkeimpänä ihmisen stressinsäätelyjärjestelmässä. Kortisolinäyte voidaan ottaa verestä, syljestä tai virtsasta, jolloin saadaan selville yksilön hetkellinen kortisolitaso. Arkeologisen tutkimuksen kannalta merkittävää on se, että näyte voidaan ottaa myös hiuksesta, jossa näkyvät ja säilyvät pidemmänkin aikavälin muutokset (Webb et al. 2014: 30). Suomessa hiuskortisolitutkimusta ei ole vielä hyödynnetty arkeologian yhteydessä lainkaan.

Ihmisen kortisoliarvot kohoavat vakavan stressin, masennuksen tai tiettyjen systeemisten sairauksien yhteydessä (Sauvé et al. 2007). Kortisoliarvojen muutokset yhdistetään arkeologiassa pääasiassa aliravitsemukseen, tapaturmiin ja sairauksiin mutta myös fyysisten uhkien pelkoon ja stressaaviin sosiaalisiin olosuhteisiin, sillä lisääntynyt kortisolineritys on kehon tapa vastata näihin rasitteisiin (Webb et al. 2014: 30). Hiuksesta voidaan siis teoriassa päätellä vainajan kuolemaa edeltäviä tai siihen mahdollisesti johtaneita tekijöitä. Akuutti stressi ei kuitenkaan välttämättä vaikuta hiusten kortisolitasoon, vaan erottuu vain virtsasta, verestä tai syljestä otetuissa näytteissä (Sauvé et al. 2007). Tästä voitaneen vetää johtopäätös, että vaikka kuolinhetki olisi stressaava, sen aiheuttama kortisoliarvojen muutos ei heijastu hiuksiin, joita voidaan siis pitää luotettavana kuvaajana nimenomaan kuolemaa edeltäneen ajan stressitasosta.

Webb et al. (2014) hyödynsivät hiuskortisolianalyysia tutkiessaan viiden perulaisen Nazca-kulttuuriin kuuluneen, 3–12-vuotiaaksi eläneen lapsivainajan jäänteitä, jotka ajoittuivat ajanlaskun alusta noin 500-luvulle. Tutkimusta varten otetut hiusnäytteet katkottiin noin senttimetrin mittaisiksi (eli yhtä kasvukuukautta vastaaviksi) paloiksi. Hiusta otettiin runsaasti, sillä sitä tarvitaan näytteeseen paljon (yli 12 milligrammaa per senttimetri), mikä osaltaan rajaa tutkimusmahdollisuuksia. Kortisolianalyysin lisäksi hiuksista tehtiin hiilen ja typen stabiili-isotooppianalyysit, joilla pyrittiin tukemaan kortisolianalyysia ja selvittämään vainajien ruokavaliota. Tuloksissa nähtiin muun muassa siirtyminen rintaruokinnasta kiinteään ravintoon. Lapsivainajien kortisolitasot puolestaan todettiin korkeammiksi kuin aiemmin tutkittujen aikuisikään ehtineiden vainajien. Koska nykytutkimuksien perusteella tutkimusryhmällä ei ollut syytä uskoa lasten kortisolitason olleen pääsääntöisesti korkeampi kuin aikuisten, tulivat Webb et al. lopputulokseen, että lapsivainajat olivat altistuneet aiemmin mainituille terveyshaitoille tai stressille.

Kuten aDNA:n, myös kortisolianalyysin riskeihin kuuluu kontaminaatio – hiuskortisolin tapauksessa ulkoinen kontaminaatio hautakontekstista on kuitenkin epätodennäköistä, sillä vain nisäkkäät tuottavat kortisolia (Webb et al. 2014: 32). Varteenotettavin riskitekijä onkin kortisolin huuhtoutuminen pois hiuksesta. Tätä tapahtuu etenkin silloin, kun hius altistuu pitkään kosteille ja lämpimille olosuhteille, ja lisäksi (koska kortisoli kiinnittyy hiukseen ihon alla follikkelissa) hiuksen latvasta kortisoli on ehtinyt jo kulua pois (ibid.). Tämän vuoksi kortisolinäyte tulisi ottaa riittävän läheltä päänahkaa.

Hivenaineanalyysi

Hivenaineet ovat kivennäisaineita, joiden päivittäinen saanti on välttämätöntä kehon hyvinvoinnille. Niiden saanti (tai sen puute) näkyy hiuksessa, joka keratinisoitumisen myötä myös säilyttää muutokset näkyvissä ja parhaassa tapauksessa tarjoaa ainutlaatuista tietoa yksilön ruokavaliosta ja terveydentilasta. Tiettyjen hivenaineiden, kuten kadmiumin ja lyijyn, korkeat pitoisuudet sekä vastaavasti toisten, kuten seleenin ja sinkin, matalat pitoisuudet ovat tunnetusti yhteydessä populaation kuolleisuuteen ja sairauksiin. Hivenaineiden mittaaminen hiuksesta voi kuitenkin olla erittäin haastavaa, sillä hiukseen vaikuttavat paitsi ruokavalion hivenaineet myös ulkoiset tekijät, jotka saattavat vääristää tuloksia (Thompson et al. 2014: 383). Thompson et al. mainitsevat varhaisen tutkimuksen, jossa näytehiuksista saatiin merkkejä useista haitallisista aineista (lyijy, arseeni, kupari). Tutkimuksessa todettiin, että nämä aineet olivat ilmeisesti päätyneet hiukseen pikemminkin ulkoisten vaikutteiden kuin ravintoaineiden biosynteesin kautta. Eräässä toisessa tutkimuksessa todettiin, että tiettyjä hiukseen ulkoisesti päätyneitä aineita (esimerkiksi elohopea) on miltei mahdoton saada puhdistettua hiuksen pinnasta, joten jotkin ulkoiset altistumiset saattavat peittää alkuperäisen hivenaineyhdistelmän kokonaan alleen (Li et al. 2008).

Hivenaineanalyysi on elävän hiuksen tutkimukseen soveltuva menetelmä, jonka hyödyntäminen arkeologiassa vaatisi hyvin säilyneitä hiuskuituja. Varsinkin Perun muumioituneiden vainajien hiuksia on tutkittu hivenaineanalyysilla (mm. Bergfield 2007). Bergfield havaitsi Perun Chongosin, Buena Vistan ja Huaca Malenan vainajista ottamissaan hiusnäytteissä merkkejä eri ruokavalioista ja uskoo erottaneensa esimerkiksi lihapainotteisen ruokavalion kasvispainotteisesta hiusten hivenainepitoisuuksia tarkasteltuaan. Bergfield kuitenkin myöntää itsekin, että kontaminaation vaara on suuri ja siten tulokset mahdollisesti vääristyneitä.

Perulaiselta muumiolta otettu hiusnäyte. (Kuva: Bergfield 2007, fig. 3).

Perulaiselta muumiolta otettu hiusnäyte. (Kuva: Bergfield 2007, fig. 3).

Relatiiviset menetelmät ja dokumentointi

Kokonaisten kampausten löytyminen houkuttelisi tietysti tekemään päätelmiä alueen tai aikakauden trendeistä. Jotta näistä päätelmistä tulisi päteviä, tulisi aineiston kuitenkin olla hyvin kattava ja selkeästi rajattu. Jos esimerkiksi jokin varhaiskristillinen kalmisto onnistuttaisiin tutkimaan läpikotaisin ja vaikkapa puolella sen naispuolisista vainajista olisi säilynyt samankaltainen kampaus, voitaisiin jo sanoa, että kyseistä kalmistoa kyseisellä aikakaudella käyttäneellä yhteisöllä vaikuttaisi olleen tapana tehdä enemmistölle naisvainajistaan kyseinen kampaus. Tätä päätelmää ei kuitenkaan olisi millään tavalla perusteltua ulottaa naapuripitäjän kalmistoon, ellei sieltä olisi vastaavanlaista aineistoa. Yksittäisenä löytyneestä kampauksesta ei voida sanoa muuta kuin että tietyllä ajalla haudattiin tietty yksilö tietyssä kampauksessa, mutta sekin on silti enemmän kuin ei mitään ja tuo uutta tietoa kalmistoon haudatuista yksilöistä.

Kampausten tapauksessa erinomainen keino analysoida niitä on niiden piirtäminen. Onnistuneesta piirroksesta käy valokuvaa paremmin ilmi kampauksen rakenne sekä hiuskuitujen suunta. Turun Museokeskuksessa piirrokset tehdään standardisoidulla menetelmällä siten, että piirrettävä esine (tässä tapauksessa kampaus) asetetaan peilin päälle, ja näiden päälle laitetaan palikoiden varaan sopivalle korkeudelle lasi. Lasiin kiinnitetään kalvo, jolle nuttura piirretään siten, että piirtäjä käyttää vain toista silmäänsä ja kuljettaa kynän kärkeä peilistä heijastuvan iiriksensä keskustassa. Tämä estää mittasuhteiden vääristymisen, jolloin piirros vastaa kampauksen todellisia mittoja. Menettely on työläs ja vaatii harjaantumista, mutta rutinoitunut piirtäjä saa siten havainnollisen ja todenmukaisen kuvan tutkimuskohteestaan.

Tämän tutkimuksen puitteissa piirrettiin kolme esimerkkiaineiston kampauksista (Kaarinan Ravattulan Ristimäen hautojen 1, 6 ja 8 kampaukset). Edellä selostettua prosessia täydennettiin piirtämällä kalvolta skannatut piirrokset uudelleen kuvanmuokkausohjelmassa, jossa viivat siistittiin ja havainnollisuus pyrittiin maksimoimaan. Samalla kokeiltiin vaihtoehtoista piirtotapaa, jossa piirros tehtiin suoraan kuvanmuokkausohjelmassa kampauksesta otetun valokuvan päälle. Valokuva oli otettu kohtisuoraan kampauksen yläpuolelta sen mittasuhteita vääristämättä, joten periaatteessa asetelma oli sama kuin kalvon, peilin ja iiriksen tapauksessa. Kuten epäiltyäkin, ongelmaksi muodostui kuitenkin se, että syvyysvaikutelma oli hävinnyt valokuvasta, eikä kampausta pystynyt tarkastelemaan kuin annetusta kuvakulmasta. Itse hiuskuitujen jäljittäminen oli kuitenkin huomattavasti helpompaa kuin käsin piirrettäessä, sillä hyvälaatuista kuvaa saattoi skaalata suuremmaksi, kunnes yksittäisetkin hiukset erottuivat. Lopputulos oli hyvin samankaltainen kummallakin menetelmällä, joskin tähän saattoi vaikuttaa se, että piirtäjä oli perinteisessä menetelmässä kokematon ja kuvanmuokkausohjelman käytössä kokenut. Kaikesta huolimatta ei tule sivuuttaa nykyteknologian hyödyntämistä dokumentointiprosessissa. Menetelmiä yhdistelemällä, esimerkiksi piirtämällä kuvanmuokkausohjelmalla valokuvan päälle mutta pitämällä samalla konkreettisen kampauksen vieressä tarkasteltavana, päästään kenties parhaaseen lopputulokseen.

Ravattula

Muut dokumentointimenetelmät ovat pääasiassa rikosteknisiä. Hiusten läpileikkausta voidaan tarkastella mikroskoopilla tai niiden pinnasta voidaan tehdä valos, josta kuitukerroksen kuvio erottuu. Nykytekniikalla kampauksesta voidaan myös tehdä eri kuvakulmista otettujen valokuvien pohjalta 3D-mallinnos. Mallinnos dokumentoi kampauksen kokonaisuudessaan ja siksi paremmin kuin piirros, joka kuvaa vain yhtä kampauksen pinnosta.

Tikkasen tutkimusaineistona on käytetty Hollolan Kirkkailanmäen, Vaalan Manamansalon ja Kaarinan Ravattulan Ristimäen kaivauksilta löytyneitä kampauksia, joita on yhteensä kuusi. Suomen luuaineistoa luetteloineen arkeo-osteologi Kati Salon mukaan (pers. comm. 16.3.2016) hiuksia on löytynyt myös Kaarinan Kirkkomäeltä, Euran Osmanmäeltä, Köyliön C-kalmistosta ja Raision Kansakoulunmäeltä (sekä Tampereen Vilusenharjusta – Kalmistopiirin lisäys). Suurimmassa osassa kyseessä ovat kuitenkin vain yksittäiset hiukset, eikä niistä siksi saada riittävän suurta näytettä esiteltyjen menetelmien soveltamiseen. Kaiken kaikkiaan Suomen arkeologinen hiusaineisto on vähäinen esimerkiksi luuaineistoon verrattuna.

Hollola Kirkkailanmäki

Kirkkailanmäen (vanh. Kirkk’ailanmäen) kalmisto sijaitsee kymmenisen kilometriä Lahdesta länteen, Untilan kylässä Salpausselän etelärinteellä. Kalmistoa ympäröivät pellot rajautuvat lännessä Autjokeen, ja Untilan kylän ohitse on kulkenut myös viimeistään keskiajalla mutta mahdollisesti jo rautakaudella tunnettu reitti itään, Viipurintie (Hirviluoto 1986: 37). Alueella vuosina 1978–1979 kaivauksia suorittaneen Anna-Liisa Hirviluodon mukaan Kirkkailanmäen kalmistoa käytti rautakauden lopulla merkittäväksi kohonneen keskuksen yhteisö. Kalmistosta on tutkittu yli sata hautaa, joista vanhimmat ajoittuvat viikinki- ja ristiretkiajalle ja nuorimmat 1200–1300-luvuille (Hirviluoto 1986: 38).

Hirviluoto (1986: 38–43) kertoo vuonna 1978 löytyneestä kampauksesta seuraavaa: Kampaus löytyi lounais-koillissuuntaisesta haudasta I, joka sijaitsee kalmiston halki kulkevan kylätien varressa. Tietä rakennettaessa mäkeä on todennäköisesti leikattu, minkä vuoksi hautaläiskät erottuvat nykyään jo noin 15 senttimetrin syvyydessä. Naispuolinen vainaja tuli esiin 40–43 senttimetrin syvyydessä ja makasi selällään kädet ristissä vyötärön päällä, pää sivuttain oikealle kääntyneenä. Vainaja oli laskettu hautaan paareilla, joiden poikkipuu oli kiinni vainajan päälaessa. Poikkipuu tulkittiin lopulta kampauksen säilyttäneeksi tekijäksi, sillä röntgenkuvien perusteella saatiin selville, ettei kampauksessa ole pronssikoruja, ja koska kalmiston muista haudoista ei tehty vastaavia löytöjä, eivät säilyttävät ominaisuudet voineet olla maaperässäkään.

Kampaus nostettiin maasta paljastamatta sitä kokonaan, ja tutkimusta jatkettiin laboratoriossa (Hirviluoto 1986: 39). Tämän yhteydessä tehdyssä mikroskooppitutkimuksessa hiusten väri todettiin punertavaksi. Lisäksi hiusten arvioitiin olleen pitkät, kenties jopa polvitaipeeseen asti ulottuvat. Normaalien hiusten kasvuvauhdin ja anageenivaiheen pituuden huomioiden Hirviluodon tekemä pituusarvio vaikuttaa kuitenkin hieman liioitellulta, ellei vainaja ole ollut poikkeustapaus edellä mainittujen tekijöiden suhteen.

Anna-Liisa Hirviluodon piirros Kuva: Hirviluoto 1986: 3.

Anna-Liisa Hirviluodon (1986: 3) piirros Kirkkailanmäen nutturakampauksesta.

Vaala Manamansalo

Manamansalo on saari, joka sijaitsee Vaalan kunnassa Kainuussa ja joka jakaa Oulujärven puoliksi. 1500-luvun kuluessa, kun Oulujärven seudulle muodostui pysyvää uudisasutusta, Manamansalo kohosi keskeiseksi paikaksi asutuksessa (Laulumaa 1994: 51). Manamansaloon rakennettiin Oulujärven ensimmäinen kristillinen kirkko ja hautausmaa 1550-luvun loppuun mennessä (Keränen 1977: 149), ja hautausmaata on arveltu käytetyn aina vuoteen 1599 saakka (Laulumaa 1994: 55).

Kainuun museo teki Manamansalossa kaivauksia vuonna 1989 Esa Suomisen ja vuonna 1991 Vesa Laulumaan johdolla. Tavoitteena oli määrittää kirkon paikka ja selvittää, onko hautausmaa samanikäinen kirkon kanssa (Laulumaa 1994: 51). Laulumaan mukaan kirkon paikkaa ei voitu tarkasti määritellä, mutta sekä kirkon että hautausmaan keskustan voidaan arvioida sijoittuvan perimätiedon perusteella asetettujen muistolaattojen kohdalle. Laulumaa määritteli koeojin kartoitetun hautausmaan laajuudeksi noin 3000 m2 (50×60 m), ja tästä alueesta tutkittiin keskeltä 44 m2, jolta hautoja paljastui vieri vieren, sikin sokin ja osittain jopa toisiaan leikaten parikymmentä. Hautojen tiheys viittaa siihen, että hautausmaata on todennäköisesti käytetty jo ennen kirkon rakentamista tai vielä sen tuhoutumisen jälkeenkin (Purhonen et al. 2001: 279).

Kaivauksissa tutkittiin yhdeksän hautaa ja havaittiin 25 hautakuviota (Laulumaa 1994: 52; Purhonen et al. 2001: 279). Laulumaa mainitsee haudasta 6 löytyneen, osittain säilyneen kampauksen pelkkänä kuriositeettina, mutta kertoo kampauksen olleen paksu, pään ympärille kierretty letti. Vainaja on ollut 30–40-vuotias nainen, ja haudasta löytyi kampauksen lisäksi myös rautainen neula (Laulumaa 1994: 53).

Kaivausraportin kuva 3 (Laulumaa 1994).

Vaalan Manamansalon haudan 6 lettikampaus. Kaivausraportin kuva 3 (Laulumaa 1994).

Kaarina Ravattula Ristimäki

Ristimäki on pieni metsäinen kumpare Aurajokeen viettävällä peltorinteellä Ravattulan kylässä Kaarinassa. Vuodesta 2010 lähtien mäellä on suoritettu Turun yliopiston arkeologian oppiaineen opetuskaivauksia, joiden yhteydessä löydettiin kirkkorakennus ja siihen kuuluva kalmisto. Rakennus on ajoitettu 1100- ja 1200-lukujen vaihteeseen (Ruohonen 2013: 433), ja kalmiston käyttöikä vastaa todennäköisesti kirkkorakennuksen käyttöikää, mutta saattaa olla ollut jonkin aikaa käytössä jo ennen kirkon pystyttämistä ja vielä sen hylkäämisen jälkeen (Ruohonen 2013: 438). Tutkimukset mäellä jatkuvat edelleen.

Kesän 2015 kaivauksilla neljästä haudasta (haudat 1, 2, 6 ja 8) löydettiin jonkinlaisen nutturakampauksen jäänteet (Ruohonen pers. comm. 16.3.2016). Haudasta 1 löytynyt, parhaiten säilynyt ja suurin kampaus (kuva 6) on väriltään punertava, minkä vuoksi vainaja sai lempinimekseen ”punatukkainen tyttö”. Hautojen 6 ja 8 kampaukset (kuvat 7 ja 8) ovat vaalean ruskeita ja muistuttavat rakenteeltaan haudan 1 kampausta: hiukset on kiedottu tyvensä ympäri ja kiinnitetty narulla tai nauhalla, joka on maatunut hautauksen jälkeen. Haudan 2 kampausta ei ollut tätä tutkimusta tehtäessä vielä täysin puhdistettu. Sen voidaan kuitenkin sanoa olevan väriltään vaalean ruskea, ja sen rakenne saattaa poiketa muiden kampausten rakenteesta, sillä kampauksesta erottuu mahdollisen letin piirteitä. Kaikki neljä kampausta on tehty takaraivolle.

Mielenkiintoisia ovat myös ”punatukkaisen tytön” kampauksen ulkopinnalla erottuvat vaaleammat läiskät. Mikroskoopilla tarkasteltaessa ne näyttävät ohuelta kasvikuidulta, mahdollisesti pellavalta, ja parissa kohtaa niissä pystyy erottamaan palttinasidosta. Tämä viittaa siihen, että vainajalla on todennäköisesti ollut jonkinlainen huntu tai huivi päässään. On myös mahdollista, että arkku on vuorattu liinalla ennen vainajan asettamista sinne.

Toistaiseksi Ristimäeltä löytyneet kampaukset on vasta osittain puhdistettu ja kuvattu, ja haudan 1 kampauksesta on tehty radiohiiliajoitus sekä otettu pala muinais-DNA-näytteeksi. Ristimäen kampauksiin liittyvä tutkimuspotentiaali on huomattava, sillä toisin kuin muiden esimerkkikampausten tapauksessa, niitä on löytynyt samasta kohteesta useampi, joten niistä voidaan päätellä kalmistoa käyttäneestä yhteisöstä jo hieman enemmän kuin yksittäisestä kampauksesta.

Ristimäki

Kaivaukset Ravattulan Ristimäessä 2013. Kuva: Ilari Aalto (Wikimedia Commons).

Arkeologisen hiusmateriaalin potentiaali Suomessa

Radiohiiliajoitus ja stabiili-isotooppianalyysit ovat jo käytössä suomalaisessa arkeologiassa, sillä ne on havaittu hyödyllisiksi työkaluiksi niin ajoittamisessa kuin aineiston analysoinnissakin. Samaan tapaan niitä voitaisiin hyödyntää myös esimerkkiaineiston tutkimisessa: hiuksista voidaan tehdä radiohiiliajoitus, ja stabiili-isotooppianalyysilla voitaisiin selvittää vainajan ruokavaliota, tämän elinajan ilmasto-oloja tai tämän mahdollisia muuttoliikkeitä etelä–pohjois-suunnassa.

Muinais-DNA:n eristämisen kannalta Ristimäen aineisto lienee Kirkkailanmäkeä ja Manamansaloa lupaavampi, sillä pitkä arkistosäilytys saattaa alentaa DNA:n säilymistä. Kirkkailanmäen kampaus on ollut arkistoituna jo 40 vuotta ja Manamansalon kampaus yli 20. Toisaalta kummassakin kampauksessa on säilynyt paljon hiusta, joten riittävän suuresta näytteestä voidaan ehkä saada tarpeeksi monta emäsparia muinais-DNA:ta analyysia varten. Ongelmaksi aDNA:n soveltamisessa esimerkkitapauksiin muodostuu ennen kaikkea kontaminaatio, sillä jokainen kampauksista on oletettavasti kaivettu esiin perinteisin menetelmin ilman suojapukua tai hengityssuojainta, jolloin kaivajan ja myöhemmän laboratoriokäsittelijän DNA:ta on todennäköisesti päätynyt kampaukseen. Tämän tutkimuksen tekijänkin DNA:ta on melko suurella varmuudella Ristimäen nutturoissa. Dekontaminointi on erityisen haastavaa, kun käsitellään ihmisen DNA:ta, sillä eroa muinaisen ja nykyisen DNA:n välille ei ole aina helppo tehdä (Majander & Onkamo 2016).

Ristimäen ”punatukkaisen tytön” nutturasta otettu hiusnäyte on tämän tutkielman kirjoitushetkellä sekvensoitavana, ja siitä toivotaan löytyvän muinais-DNA:ta, joka osaltaan valottaisi Ristimäen kalmistoa käyttäneen yhteisön alkuperää. Mikäli autenttista DNA:ta on säilynyt riittävästi, tullaan näytteitä varmasti ottamaan myös muista kolmesta nutturasta, mikä puolestaan raivaisi tietä sekä aDNA:lle että hiustutkimukselle Suomessa. 2010-luvulla tapahtuneen kehityksen myötä aDNA:sta on tullut varsin lupaava lisä arkeologian hyödyntämien luonnontieteellisten menetelmien joukkoon, ja jos ala jatkaa kehittymistään samaan tahtiin, mahdollisuudet hyödyntää suomalaisen aineiston todennäköisesti varsin fragmentaarista muinais-DNA:ta kasvavat entisestään.

Hiuskortisolianalyysin ongelmaksi muodostuu sen vaatima suuri näytekoko. Lisäksi näytteen hiusten tulisi olla riittävän läheltä kalloa, jotteivät kuluneiden latvojen kortisoliarvot vääristäisi tuloksia. Kirkkailanmäen kampauksesta ja Ristimäen kahdesta suurimmasta nutturasta näytteenotto voisi onnistua, mutta nutturat tuhoutuisivat, sillä valtaosa niistä kuluisi näytteeseen. Samoin Kirkkailanmäen ja Manamansalon kampauksista katoaisi suuri lohko. Joka tapauksessa kortisolianalyysia harkitessa tulisi pohtia, tuoko analyysi niin arvokasta uutta tietoa, että kampaus kannattaa tuhota.

Hiuskortisolianalyysin yhteydessä pitää myös selvittää, millaisissa olosuhteissa hiukset ovat säilyneet nykypäivään. Jos hautauksen ja nykyajan välillä on ollut yksikin jakso, jolloin kampaus on altistunut kosteudelle, osa kortisolista on voinut huuhtoutua pois. Suomen olosuhteissa kortisolianalyysia siis tuskin voidaan soveltaa aineistoon yhtä laajalti kuin Perussa. Esimerkkiaineistoa nuoremmista, uuden ajan kalmistoista löytyneistä hiuksista olisi kuitenkin mielenkiintoista tehdä laajoja kortisolianalyysejä, varsinkin jos usealla eri vainajalla on säilynyt riittävästi hiuksia näytteenottoa varten. Tällä tavalla voitaisiin esimerkiksi tutkia, korreloiko köyhyyteen viittaava aliravitsemus haudan sijainnin kanssa, eli onko yksilön yhteiskunnallinen asema vaikuttanut siihen, mihin kohtaan kalmistoa hänet on haudattu.

Hivenaineanalyysi on esitellyistä metodeista ainoa, jonka voidaan lähes varmasti sanoa epäonnistuvan esimerkkiaineistoon sovellettaessa. Vuosisatoja maaperässä maanneet kampaukset ovat altistuneet liian monille ulkoisille haittatekijöille – maaperästä on voinut kiinnittyä niihin kivennäisaineita, jotka vääristävät tuloksia. Lisäksi on hyvin epätodennäköistä, että mitään tuloksia ylipäätään saataisiin, sillä yksittäiset hiukset tuskin ovat säilyneet niin hyvin, että niistä voitaisiin erottaa hivenainepitoisuuksien muutoksia. Tiiviisti kampauksen sisään jääneet, vähiten maaperän kanssa kosketuksissa olleet hiukset ovat ainoita, joihin analyysia voisi kokeilla, ja niiden esiin saaminen edellyttäisi kampauksen rikkomista. Tällöinkin tulosten saaminen olisi erittäin epävarmaa.

Hivenaineanalyysi ei siis vaikuta järkevältä metodilta esimerkkiaineiston tutkimiseen. Sitä ei kuitenkaan pidä täysin sivuuttaa, sillä esimerkiksi nuorempien, uuden ajan hautausten tutkimuksessa se voisi jo osoittautua kokeilemisen arvoiseksi. Ulkoisten vaikutteiden aiheuttama vääristymä olisi edelleen huomattava riskitekijä, mutta muutamia satoja vuosia nuorempi hius voisi olla sen verran hyväkuntoisempi, että edes jonkinlaisia tuloksia olisi mahdollisesti saatavissa.

Mitä trendeihin ja esimerkkiaineistosta tehtäviin yleistyksiin tulee, yhtäkään aineiston kampauksista ei voida pitää muuna kuin yksittäisenä esimerkkinä aikakauden hiustyylistä. Hirviluoto vertaa artikkelissaan (1986: 43) Kirkkailanmäen kampausta Englannin Kentistä löytyneeseen kampaukseen ja vetää sen sekä pohjoiseurooppalaisissa kaivauksissa löytyneiden naisia esittävien kuvien perusteella edelleen johtopäätöksen, että poninhäntä- tai nutturakampaus on ollut suosittu viikinkiajalla. On kuitenkin erittäin kyseenalaista verrata yksittäistä Suomen alueelta löytynyttä kampausta vastaavaan yksittäiseen löytöön Englannista, vaikka aikakauden taiteen kuvakieli tukisikin vertausta. Lisäksi ei ole perusteltua puhua ”suositusta kampauksesta” vain kahden konkreettisen esimerkin pohjalta. Taide-esineitä ei myöskään voida pitää varteenotettavina todisteina esitetyille väitteille, sillä taiteen kuvaukset ovat usein idealisoivia eivätkä välttämättä vastaa todellisuutta. Kuten aiemmin todettiin, kampauksia tulee käsitellä vain yksittäisinä esimerkkeinä, jotta liioitelluilta virhetulkinnoilta säästyttäisiin.

Parhaaseen lopputulokseen päästäisiin yhdistämällä eri menetelmiä useisiin eri keskenään korreloiviin aineistoihin. Esimerkiksi Kirkkailanmäen vainajasta voitaisiin tehdä stabiili-isotooppianalyysi sekä vainajan luusta että hiuksista. Tällöin hitaasti uusiutuneesta luusta saataisiin tietoa vainajan koko elämän kestäneestä keskiarvoisesta ruokavaliosta tai elinympäristöstä, kun taas hiuksista selviäisi kuolinhetkeä lähemmät vastaavat seikat. Muinais-DNA:n avulla voitaisiin yrittää selvittää vainajan alkuperää, etnisyyttä tai tämän suvun mahdollista migraatiota. Hiuskortisolinäyte voitaisiin ottaa kalloa lähimmistä hiuksista ja pohtia sen perusteella, onko vainaja altistunut stressaaville olosuhteille tai kärsinyt aliravitsemuksesta tai jostakin sairaudesta kuolemaansa edeltäneinä kuukausina. Lopuksi vainaja voitaisiin ajoittaa radiohiiliajoituksella luusta, joka tarkentuisi hiuksesta tehdyllä ajoituksella.

Lataa Kaisa Tikkasen koko proseminaarityö pdf:nä tästä linkistä.

Teksti:

Tikkanen, K. 2016. Hiuksia halkomassa – Miten arkeologista hiusaineistoa voidaan tutkia? Arkeologian proseminaariesitelmä. Turun yliopisto 12.4.2016.

Muut tekstissä mainitut lähteet:

Bergfield, R. (2007). Dietary analysis of archaeological hair samples from Peru. University of Missouri-Columbia.

Hirviluoto, A.-L. (1986). Uutta tietoa rautakautisesta hiusmuodista. Iskos 6. Studia praehistorica fennica C F Meinander septuagenario dedicata: 37-43.

Keränen, J. (1977). Paltamon seurakunnan historia. Kiuruvesi: Paltamon seurakunta.

Laulumaa, V. (1994). Vaalan Manamansalon vanha hautausmaa. Kentältä poimittua 2. Kirjoitelmia arkeologian alalta: 51–55.

Li Y.-F. & Chen C. & Li B. & Wang, J. & Gao, Y. & Zhao, Y. & Chai, Z. (2008). Scalp hair as a biomarker in environmental and occupational mercury exposed populations: Suitable or not? Environmental Research, Volume 107: 39–44.

Majander, K. & Onkamo, P. 16.3.2016. Esitelmä Turun yliopiston arkeologian oppiaineen seminaarihuoneessa Maaherran makasiinissa: Ancient DNA and Finnish archaeological collections.

Majander, K. Sähköpostiviestit 1.4.2016.

Oinonen, M. (2011). Hautalöytöjen radiohiili- ja stabiili-isotooppitutkimukset. Salo, K. & Niukkanen, M. (toim.) Arkeologisten hautakaivausten tutkimusmenetelmät. Museoviraston rakennushistorian osaston raportteja 22: 80-88.

Purhonen, P. (vast. toim.) & Hamari, P. (toim.) & Ranta, H. (toim.) (2001). Maiseman muisti. Valtakunnallisesti merkittävät muinaisjäännökset. Helsinki: Vammalan Kirjapaino Oy.

Ruohonen, J. (2013). Kirkollisen kulttuurin alkulähteillä. Kaarinan Ravattulan varhaiskeskiaikainen kirkko ja kirkkomaa. Historiallinen aikakauskirja 4/2013: 433-440.

Ruohonen, J. Tapaaminen Turun Museokeskuksella 16.3.2016.

Salo, K. Tapaaminen Turun Museokeskuksella 16.3.2016.

Sauvé, B. & Koren, G. & Walsh, G. & Tokmakejian, S. & Van Uum, S. (2007). Measurement of cortisol in human hair as a biomarker of systemic exposure. Clinical & Investigative Medicine, Vol. 30 Issue 5: E183-E191.

Sundell, T. & Putkonen, M. (2011). DNA-tutkimuksen huomioiminen arkeologisella kaivauksella ja jälkitöissä. Salo, K. & Niukkanen, M. (toim.) Arkeologisten hautakaivausten tutkimusmenetelmät. Museoviraston rakennushistorian osaston raportteja 22: 57–60.

Thompson, A. & Wilson, A. & Ehleringer, J. (2014). Hair as a Geochemical Recorder: Ancient to Modern. Cerling, T. (ed.) Treatise on Geochemistry (volume 14): Archaeology & Anthropology. 2nd ed: 371–393 Cambridge: Elsevier.

Tourunen, A. & Niemi, M. (2011). Arkeologiset eläinluuaineistot ja muinais-DNA – näytteistä populaatiotutkimukseen. Viitanen, E.-M. (toim.) Arkeologipäivät 2010. Arkeologia ja geenitutkimus, suomalaisen arkeologiantutkimuksen tila & LiDAR-ilmalaserkeilaus: 34–38.

Webb, E. & White, C. & Van Uuum, S. & Longstaffe, F. (2014). Integrating cortisol and isotopic analyses of archaeological hair: Elucidating juvenile ante-mortem stress and behaviour. International Journal of Paleopathology 9: 28-37.

Kommentoi

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s