Секрет сохранения наскальных рисунков Китая: они созданы кровью рожениц

Фото из открытых источников

Исследование показало, что древние создатели наскальных рисунков в Гуанси, на юге Китая, смешивали известь, человеческую кровь и красную глину, чтобы добиться настолько прочного сцепления, что оно выдержало жаркий и влажный субтропический климат более двух тысячелетий.

Наскальные рисунки Хуашань, объявленные объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО в 2016 году, простираются на 260 километров вдоль долины реки Цзоцзян в Гуанси-Чжуанском автономном районе на юге Китая. Более 80 изображений человеческих фигур, животных и бронзовых предметов украшают скалы, возвышающиеся на десятки метров над водой.

Эти произведения, созданные по меньшей мере 2000 лет назад, между V веком до нашей эры и II веком нашей эры, сохранились в крайне неблагоприятных условиях: температура летом превышала 40 °C, шли проливные дожди, тайфуны и поддерживалась постоянная влажность. Как возможно, что красные пигменты остаются прикрепленными к скале без защиты или реставрации?

Международная группа исследователей под руководством Шаньдунского университета и Гуансийского музея антропологии разгадала эту загадку после анализа обломков, найденных на трех археологических объектах: Гаошань, Даниншань и Тупиншань. Их выводы, опубликованные в  Journal of Archaeological Science, раскрывают гораздо более сложную технологию, чем считалось ранее: создатели использовали известково-кровяной раствор , который при взаимодействии с воздухом образовывал кристаллы карбоната кальция, инкапсулирующие пигменты и сплавляющие их с известняком.

На протяжении десятилетий археологи гадали о составе этих рисунков. Предыдущие исследования, такие как работа Суна и др. 2012 года, предполагали, что в качестве связующего вещества использовались растительные соки, богатые щавелевой кислотой. Но новая работа опровергает эту теорию. Исследователи взяли образцы слоев с рисунками и сравнили их с основной породой и с природными отложениями, собранными рядом со скалами. Разница оказалась поразительной.

В то время как природные осадки легко крошились, для отделения хорошо сохранившихся слоев краски (особенно в Гаошане) от породы требовалась электродрель. Под электронным микроскопом было обнаружено, что связующий раствор, прикрепляющий пигмент к известняку, имел переменную толщину — от 1 микрометра в Тупиншане до 150 микрометров в Гаошане — и состоял из частиц одинакового размера, менее 3 микрометров, что сильно отличалось от неправильных зерен породы или осадков.

Химический анализ показал, что строительный раствор содержит карбонат кальция, фосфат кальция, силикаты, сульфаты и, что удивительно, белки. В отличие от этого, основная порода практически полностью состоит из карбоната кальция, а природные осадки содержат смесь карбонатов и силикатов, но не содержат белков. Авторы заключают, что строительный раствор наскальных рисунков Хуашань представляет собой искусственный биоминерализованный слой, состоящий из карбоната кальция, фосфата кальция и крови.

Наиболее поразительным открытием стало обнаружение сывороточных белков — специфических для крови — во всех проанализированных образцах. Используя протеомные методы, ученые идентифицировали альбумин, фибриноген, иммуноглобулины и другие белки, типичные для сыворотки крови. Чтобы исключить современное загрязнение, они промыли образцы ультразвуком и исключили человеческие кератины (возможные остатки от исследователей). Они также подтвердили древнее происхождение белков с помощью анализа деамидирования — химического процесса, происходящего с течением времени.

Происхождение крови различалось в зависимости от места отбора проб. В трех образцах из Гаошаня более 97% белков соответствовали Homo sapiens , а остальные — змеям семейства Boidae и другим травоядным животным. В Даниншане это соотношение составляло 61% человеческой крови и 39% бычьей. Откуда взялось такое количество человеческой крови? Авторы предполагают ненасильственное происхождение: роды.

В образцах были обнаружены два белка — пролактин-индуцируемый белок и лактотрансферрин, — которые в большом количестве присутствуют в грудном молоке и сыворотке крови беременных или кормящих женщин, но в минимальных количествах у мужчин или небеременных женщин. Однако казеин, основной белок молока, обнаружен не был, что исключает прямое использование молока. Следовательно, кровь, вероятно, была взята у женщин, рожавших, и собрана во время родов или послеродового кровотечения.

Эта практика соответствует культурному контексту создателей, народа Лоюэ , рыболовов-охотников-собирателей, которые, согласно китайским историческим хроникам, жили в матрилинейном обществе. В «Книге поздней Хань» описывается, что у Лоюэ отсутствовали понятия брака и патрилинейного родства, и что их сексуальные отношения основывались на личных предпочтениях.

Исследователи связывают использование женской крови с культом плодородия, что отражено в самих картинах, на которых изображены фигуры с выступающими мужскими гениталиями, сцены полового акта и беременные женщины.

Авторы подсчитали, что для каждого квадратного метра картины требовалось всего около 8 миллилитров крови, исходя из образца с самым высоким содержанием белка (G3) и минимальной концентрацией белков в сыворотке крови человека. Другими словами, очень небольшое количество, но достаточное для запуска кристаллизации.

Ключом к выживанию на протяжении более 2000 лет в субтропическом климате является не сама кровь, а биоминерализованный карбонат кальция. Чистые органические связующие вещества, такие как белки или растительные полисахариды, быстро разлагаются в теплой и влажной среде.

В действительности, в расположенных неподалеку пещерах Аньюэ и Дацзу в бассейне реки Янцзы росписи эпохи династии Тан (VII–IX века) сильно пострадали от потери пигмента и их приходилось неоднократно переписывать. В Хуашане же неорганический раствор послужил защитным слоем.

Со временем некоторые микроорганизмы (лишайники и бактерии) колонизировали поверхность и превратили часть карбоната кальция в оксалат кальция — пленку, более стабильную в кислой среде, но не связывающую пигменты.

Действительно, в образце Т (Тупиншань), где исходный карбонат кальция полностью исчез и остались только оксалат и фосфат, пигмент легко отслаивался. Очевидно, что именно карбонат кальция, а не оксалат кальция, связывает пигмент с основной породой, подчеркивают исследователи.

Одним из наиболее новаторских аспектов исследования является переосмысление затраченных усилий. Создатели, жившие в небольших общинах рыбаков, охотников и собирателей, не располагали большими армиями рабочих, но обладали передовыми химическими знаниями .

Все необходимые материалы — известняк, ракушки, глина, кости, кровь — были доступны в одной и той же долине. Известь получали путем обжига известняка, фосфаты — из костей или гуано, а красная глина типична для почв южного Китая. Приготовление ступки на основе крови предотвращало разложение крови, что позволяло хранить ее в больших количествах.

Эти результаты дают новое понимание процесса создания доисторических наскальных рисунков, показывая, что это был технически сложный, а не трудоемкий проект, утверждают авторы в своих выводах. Другими словами, сложность заключалась не в количестве людей, а в освоении таких процессов, как кальцинирование, образование коллоидов и индуцированная биоминерализация.

Это исследование открывает окно в то, как доисторические культуры подходили к обеспечению долговечности своих произведений. До сих пор считалось, что нормой были органические связующие вещества, но в экстремальных климатических условиях биоминерализованные неорганические растворы обеспечивают гораздо более высокую устойчивость. Команда уже объявила, что продолжит исследование других наскальных рисунков Хуашань, чтобы выяснить, повторяется ли эта техника, а также планирует применить аналогичные методы к рисункам из других регионов.

На данный момент ответ на вопрос о том, как наскальные рисунки Хуашань выдержали два тысячелетия тайфунов и проливных дождей, ясен: их создатели были не только художниками, но и интуитивными химиками, которые знали, как использовать известь, кровь и глину для создания почти вечной связи с камнем. Как заключает исследование: эта сложная система органических и неорганических связей демонстрирует устойчивость к естественному выветриванию, подобную устойчивости известняка, что позволяет наскальным рисункам оставаться стабильными в суровом субтропическом муссонном климате на протяжении тысяч лет.