Біоархеологія (остеоархеологія, остеологія або палеоостеологія) в Європі описує вивчення біологічних залишків з археологічних місць. У Сполучених Штатах це наукове дослідження людських останків з археологічних місць.
Термін був введений британським археологом Гремом Кларком, який у 1972 році визначив його як дослідження кісток тварин і людей з археологічних місць. Джейн Буйкстра придумала поточне визначення в США в 1977 році. Людські останки можуть інформувати про здоров'я, спосіб життя, дієту, смертність і статуру минулого. Хоча Кларк використовував його для опису лише людських останків і останків тварин, все частіше археологи включають ботанічні останки.
Біоархеологія значною мірою народилася з практики процесуальної археології, яка розвинулась у Сполучених Штатах у 1970-х роках як реакція на переважно культурно-історичний підхід до розуміння минулого. Прихильники нової археології виступають за перевірку гіпотез про взаємодію між культурою та біологією або біокультурний підхід. Деякі археологи виступають за більш цілісний підхід, який включає критичну теорію.
Палеодемографія Палеодемографія вивчає демографічні характеристики минулого населення. Біоархеологи використовують палеодемографію для створення таблиць життя, типу когортного аналізу, щоб зрозуміти демографічні характеристики (наприклад, ризик смерті або співвідношення статей) певної вікової когорти в популяції. Часто доводиться оцінювати вік і стать особин за конкретними морфологічними ознаками скелета.
Вік Оцінка віку намагається визначити скелетний/біологічний вік смерті. Основне припущення полягає в тому, що вік скелета людини тісно пов'язаний з її хронологічним віком. Оцінка віку може базуватися на закономірностях росту та розвитку або дегенеративних змінах скелета. Було розроблено різноманітні методи скелетної серії для оцінки цих типів змін. Наприклад, у дітей вік зазвичай визначають шляхом оцінки розвитку зубів, окостеніння та зрощення певних елементів скелета або довжини довгої кістки. Для дітей різні зуби, що прорізуються з ясен послідовно, є найнадійнішим для визначення віку дитини. Однак повністю розвинені зуби менш показові. У дорослих для оцінки скелетного віку зазвичай використовуються дегенеративні зміни лобкового симфізу, вушної поверхні клубової кістки, стернального кінця 4-го ребра та стирання зубів.
Кістки людини продовжують рости приблизно до 30 років. Різні кістки зростаються в різних точках росту. Цей розвиток може відрізнятися в різних індивідів. Зношення кісток ще більше ускладнює визначення віку. Часто оцінки обмежуються «молодими» (20–35 років), «середніми» (35–50 років) або «старими» (50+ років).
Стать Відмінності в анатомії чоловічого та жіночого скелетів використовуються біоархеологами для визначення біологічної статі людських скелетів. Люди є статевими диморфами, хоча можливе збігання форми тіла та статевих ознак. Не всім скелетам можна визначити стать, а деякі з них можуть бути помилково ідентифіковані. Біологічні чоловіки і біологічні жінки найбільше відрізняються за черепом і тазом; біоархеологи зосереджуються на цих частинах тіла, хоча можуть використовуватися й інші частини тіла. Жіночий таз, як правило, ширший за чоловічий, а кут між двома нижніми лобковими кістками (сублобковий кут) ширший і більш U-подібний, тоді як сублобковий кут чоловіка більш V-подібний і менший за 90 градусів.
Загалом, чоловічий скелет міцніший за жіночий через більшу м'язову масу. Чоловічий скелет зазвичай має більш виражені надбрівні дуги, потиличні гребені та соскоподібні відростки. На розмір і міцність скелета впливають харчування та рівень активності. Тазові та черепні особливості вважаються більш надійними індикаторами біологічної статі. Статева приналежність скелетів молодих людей, які не завершили статеве дозрівання, є більш складною і проблематичною, оскільки організм ще не повністю розвинувся.
Біоархеологічне визначення статі скелетів не є надійним. Помилки запису та перегрупування людських останків можуть зіграти роль у такій помилковій ідентифікації.
Пряме тестування біоархеологічних методів для визначення статі скелетів шляхом порівняння гендерних імен на надгробних табличках зі склепу в Крайст-Черч, Спіталфілдс, Лондон, з відповідними останками досягло 98 % рівня успіху.
Гендерні моделі роботи можуть залишати сліди на кістках і бути ідентифікованими в археологічних записах. Одне дослідження виявило серед жіночих скелетів в Абу-Гурейрі надзвичайно артритні великі пальці ніг, згортання останніх спинних хребців і м'язисті руки й ноги, інтерпретуючи це як ознаку гендерних моделей роботи. Такі зміни скелета могли бути наслідком того, що жінки тривалий час стояли на колінах під час помелу зерна, пальці ніг були закручені вперед. Дослідження статі похоронних останків викликає все більший інтерес для археологів.
Індикатори стоматологічного неспецифічного стресу
Гіпоплазія емалі Гіпоплазія емалі — це поперечні борозни або ямки, які утворюються на поверхні емалі зубів, коли нормальний процес росту зубів припиняється, залишаючи дефіцит. Гіпоплазія емалі, як правило, виникає через захворювання та/або неправильне харчування. ЛЛінійні борозни зазвичай називають лінійними гіпоплазіями емалі (ЛГЕ); ЛГЕ можуть мати розміри від мікроскопічних до видимих неозброєним оком. Вивчаючи відстань між борозенками перикімату (горизонтальними лініями росту), можна оцінити тривалість дії стресового фактора хоча Мейс стверджував, що ширина гіпоплазії має лише непрямий зв'язок із тривалістю стресора.
Дослідження гіпоплазії зубної емалі використовуються для вивчення стану здоров'я дітей. На відміну від кісток, зуби не перебудовуються, тому неушкоджена емаль може бути більш надійним індикатором минулих подій у стані здоров'я. Гіпоплазії зубів є індикатором стану здоров'я в той період дитинства, коли формується емаль коронки зуба. Не всі шари емалі видно на поверхні зуба, тому що шари емалі, які формуються на ранній стадії розвитку коронки, поховані пізнішими шарами. Гіпоплазії на цій частині зуба не видно на поверхні зуба. Через цю поховану емаль, зуби фіксують стресові фактори через кілька місяців після початку події. Частка часу формування коронки, що припадає на цю приховану емаль, варіюється від 50 % у молярів до 15-20 % у фронтальних зубах. Поверхневі гіпоплазії викликають стресові фактори приблизно від одного до семи років або до 13 років, якщо включений третій моляр.
Індикатори неспецифічного стресу скелета
Поротичний гіперостоз/cribra orbitalia Довгий час вважалося, що залізодефіцитна анемія помітно впливає на плоскі кістки черепа немовлят і дітей раннього віку. Оскільки організм намагається компенсувати низький рівень заліза шляхом збільшення виробництва червоних кров'яних тілець у молодих, ситоподібні ураження розвиваються в склепіннях черепа (так звані порозним гіперостозом) та/або орбітах (називаються cribra orbitalia). Ця кістка губчаста і м'яка.
Однак малоймовірно, що залізодефіцитна анемія є причиною або порового гіперостозу, або cribra orbitalia. Вони, швидше за все, є результатом активності судин у цих областях і навряд чи є патологічними. Розвиток cribra orbitalia та порового гіперостозу також можна віднести до інших причин, окрім дефіциту заліза в їжі, таких як втрата поживних речовин через кишкових паразитів. Однак найімовірнішою причиною є неправильне харчування.
Захворюваність на анемію може бути наслідком нерівності в суспільстві та/або вказувати на різні моделі роботи та діяльності в різних групах суспільства. Дослідження дефіциту заліза серед ранніх монгольських кочівників показало, що хоча загальні показники cribra orbitalia знизилися з 28,7 % (27,8 % від загального жіночого населення, 28,4 % від загального чоловічого населення, 75 % від загального молодого населення) протягом бронзової доби і залізної доби, до 15,5 % в період Хунну (2209—1907 рр. до н. е.). Кількість жінок з cribra orbitalia залишалася приблизно однаковою, тоді як захворюваність серед чоловіків і дітей знизилася (29,4 % від загальної кількості жінок, 5,3 % від загальної кількості чоловіків і 25 % від загальної кількості дітей мали cribra orbitalia). У цьому дослідженні було висунуто гіпотезу, що дорослі можуть мати нижчу частоту cribra orbitalia, ніж неповнолітні, тому що ураження або загоюються з віком, або призводять до смерті. Вища частота cribia orbitalia серед жінок може свідчити про гірший стан здоров'я або більшу виживаність молодих жінок з cribia orbitalia у дорослому віці.
Гаррісові лінії Лінії Гарріса утворюються до дорослішання, коли ріст кісток тимчасово припиняється або сповільнюється через певний стрес (як правило, хвороба або недоїдання). Протягом цього часу мінералізація кісток триває, але зростання не відбувається або відбувається на зниженому рівні. Якщо і коли стресор подолано, ріст кісток відновлюється, що призводить до появи лінії підвищеної мінеральної щільності, видимої на рентгенограмі. За відсутності зняття стресора лінія не утворюється.
Зокрема, дефіцит білка та вітамінів, що призводить до затримки поздовжнього росту кісток, може призвести до утворення ліній Гарріса. Під час процесу ендохондрального росту кістки припинення активності остеобластів призводить до відкладення тонкого шару кістки під кришкою хряща, потенційно утворюючи лінії Гарріса. Подальше відновлення, необхідне для відновлення активності остеобластів, також бере участь у формуванні лінії Гарріса. Коли дозрілі хрящові клітини реактивуються, ріст кісток відновлюється, потовщуючи кістковий шар. Тому повне одужання після періодів хронічної хвороби або недоїдання проявляється у вигляді поперечних ліній на рентгенограмах. Лінії, як правило, товщі при тривалому та сильному недоїданні. Формування лінії Гарріса зазвичай досягає піку у довгих кістках приблизно через 2–3 роки після народження і стає рідкісним у віці після 5 років до повноліття. Лінії Гарріса зустрічаються частіше у хлопчиків, ніж у дівчаток.
Волосся Гормон стресу кортизол відкладається у волоссі в міру його росту. Це було успішно використано для виявлення коливань рівня стресу в подальшому житті мумій.
Показники механічного напруження та активності Вивчення впливу діяльності на скелет дозволяє археологу з'ясувати, хто і яку працю виконував, і як діяльність була структурована в суспільстві. Праця в домашньому господарстві може поділятися за статтю та віком або базуватися на інших соціальних структурах. Людські останки можуть дозволити археологам розкрити ці закономірності.
Живі кістки підпорядковуються закону Вольфа, який стверджує, що кістки фізично впливають і перебудовуються під час фізичної активності або бездіяльності. Підвищення механічного навантаження призводить до того, що кістки стають товстішими та міцнішими. Порушення гомеостазу, викликані дефіцитом харчування або хворобою або глибокою бездіяльністю/невикористанням/інвалідністю, можуть призвести до втрати кісткової маси. У той час як набуття двоногої локомоції та маса тіла, очевидно, визначають розмір і форму кісток дітей, активність у період росту підлітків, здається, має більший вплив на розмір і форму кісток дорослих, ніж діяльність фізичні вправи пізніше в житті.
Вважається, що місця прикріплення м'язів (ентези) зазнають такого ж впливу, викликаючи зміни ентезу. Ці зміни широко використовувалися для вивчення моделей діяльності, але дослідження показали, що процеси, пов'язані зі старінням, мають більший вплив, ніж професійний стрес. Було також показано, що геометричні зміни структури кістки (описані вище) та зміни ентеза відрізняються своєю основною причиною, причому на останні мало впливає професія. Зміни суглобів, у тому числі остеоартрит, використовувалися для визначення професії, але загалом це також прояви процесу старіння.