In de bodem liggen sporen van planten, dieren en mensen verborgen. Vaak onzichtbaar, maar met moderne technieken zoals sedimentair oud DNA (sedaDNA) zijn deze toch te achterhalen. Zo kan gedetailleerde informatie verkregen worden over leefomstandigheden en voedingspatronen. Binnen het project Constructing the Limes passen onderzoekers sedaDNA toe in onderzoek naar de noordgrens van het Romeinse Rijk. Op Het Grote ArcheoScienceFest op 27 juni bij Castellum Hoge Woerd is sedaDNA een van de technieken die in de spotlight worden gezet. Wij spraken er alvast over met onderzoekers Saskia Stevens en Fabricio Furni van de Universiteit Utrecht.
De Limes als laboratorium
Dr. Saskia Stevens is universitair hoofddocent aan de Universiteit Utrecht en projectleider van Constructing the Limes, een breed opgezet interdisciplinair onderzoek naar grenzen in verleden en heden. De focus ligt op de Neder-Germaanse Limes – de voormalige noordgrens van het Romeinse Rijk – die dwars door Nederland, België en Duitsland loopt. “Hoe werkte zo’n grens eigenlijk?” zegt Stevens. “Wat betekende deze voor handel, migratie en culturele uitwisseling, en hoe beïnvloedt dat onze ideeën over grenzen nu?” Het project is bijzonder omdat het voor het eerst de gehele Limes bekijkt, samen met vele partners uit het erfgoedveld, lokale en regionale overheden en vrijwilligers. Daarbij gaat het niet alleen om archeologische resten, maar ook om erfgoed en de maatschappelijke betekenis van grenzen.
Nieuw gereedschap: sedimentair DNA
Binnen het project wordt onder andere gebruikgemaakt van sedimentair DNA, ofwel sedaDNA. Dit is een relatief nieuwe techniek waarmee biologisch materiaal, voedselresten en sporen van planten en dieren kunnen worden aangetoond in bodemmonsters, zelfs als die met het blote oog niet zichtbaar zijn. Stevens licht toe: “Op een archeologische vindplaats kun je uit bijvoorbeeld een waterput of latrine sediment halen en daaruit de biodiversiteit van toen afleiden. Dat kan al met een monster van slechts een paar gram. In Nederland is deze techniek nog vrij nieuw, dus hebben we contact gelegd met collega’s van de Universiteit van Kopenhagen, waar ze al veel ervaring hebben met sedaDNA.” De samples worden in Nederland verzameld en vervolgens naar Kopenhagen gestuurd. Daar wordt in het lab een DNA sequentie gemaakt, die in Nederland weer verder geanalyseerd kan worden. Het proces is tijdrovend – het kan wel zes tot acht maanden duren voordat een monster volledig is onderzocht – maar het levert verrassend rijke gegevens op.
Kijken naar kruimels uit de bodem
Geneticus Fabricio Furni doet samen met Gertjan Plets, Arjen de Groot en Kadir Özdoğan onderzoek naar voeding in de Romeinse grensstreek. Tijdens het ArcheoScienceFest zal Furni in zijn lezing Crumbs in the dirt vertellen over hoe DNA uit sediment inzicht kan geven in het dieet van mensen langs de Limes. “We nemen monsters uit bijvoorbeeld afvalputten en keukengerei,” legt Furni uit. “Deze kunnen informatie bevatten over geconsumeerde planten en dieren, maar ook over micro-organismen die met de mens samenleefden. Dat biedt niet alleen inzicht in wat mensen aten, maar ook in hun omgeving.” Afhankelijk van de kwaliteit van het DNA in een sample, is het zelfs mogelijk om de herkomst van organismen te achterhalen, bijvoorbeeld door specifieke rassen en soorten te identificeren.
“DNA-samples brengen niet alleen voedsel in beeld, maar kunnen ook iets zeggen over culturele interactie en handelsstromen.” Saskia Stevens
De Limes als culturele contactzone
Dit wordt ook gebruikt in het onderzoek naar de Limes. De Limes was een zone van contact en uitwisseling. Stevens: “De sedaDNA-samples helpen ons te begrijpen welke goederen over die grens heen en weer gingen. Vinden we bijvoorbeeld andere voedselsoorten of aardewerk ten noorden dan ten zuiden van de Limes? Wat voor nieuw voedsel brachten de Romeinen mee? En wat zegt dat over handel en cultuur?” Om dit goed in beeld te brengen wordt het hele Limes grensland meegenomen in het onderzoek. “Een grens heeft niet alleen effect op de plek zelf, maar werkt ver door op een hele regio. Daarom nemen we ook België en West-Duitsland mee in ons onderzoek.”
Techniek met toekomst
Hoewel sedaDNA veel potentie heeft, kent de techniek ook beperkingen. Zo vraagt de analyse om veel rekenkracht en specialistische kennis. Toch zijn onderzoekers optimistisch over de toepassing in de archeologische praktijk. De techniek wordt nu al breder toegepast, zoals bij het monitoren van virussen in rioolwater en het onderzoeken van vispopulaties in het IJsselmeer en er wordt gewerkt aan een toolbox voor toepassing in de archeologie. Stevens: “Net als isotopenonderzoek kan sedaDNA een vast onderdeel worden van de archeologische toolbox. In Nederland is er nu nog geen eigen lab, maar hopelijk komt daar in de toekomst verandering in.”
Zien, horen en beleven op 27 juni
Tijdens het Grote ArcheoScienceFest op 27 juni geeft de Deense onderzoeker Mikkel Winther Pedersen een lezing over de ontwikkeling van sedaDNA-techniek, met Saskia Stevens als referent. Fabricio Furni presenteert een pitch over onderzoek naar voeding met behulp van sedaDNA, gevolgd door een vragensessie. Het festival biedt een unieke kans om te ontdekken hoe informatie uit de bodem, wetenschap, technologie en geschiedenis samenkomen. Verwacht een inspirerende dag vol vernieuwende inzichten, live-demonstraties, internationale sprekers en festivalsfeer. Of je nu professional, student, buurtbewoner of gewoon nieuwsgierig bent: iedereen is welkom om zich (gratis) te laten verrassen door de verhalen uit de ondergrond.
Kijk hier voor meer informatie over Het Grote ArcheoScienceFest.
Lees hier meer over Constructing the Limes of over SedDNA in archeologisch onderzoek.
Saskia Stevens – foto: Universiteit Utrecht en Fabricio Furni – eigen foto
