Analýza fytolitů a škrobových zrn

Fytolity a škrobová zrna jsou mikroskopické, pouhým okem neviditelné částice, schopné přetrvat v půdách či na površích artefaktů po mnoho tisíc let. Někdy bývají označovány jako rostlinné mikrozbytky (plant microremains).

Opálové fytolity, které zkoumáme, jsou tvořeny oxidem křemičitým, jedná se tedy o mikroskopické „kamínky“ různých tvarů, které jsou tvořeny v rostlinných tkáních. Po jejich rozpadu jsme do jisté míry schopni z tvaru fytolitu (tzv. morfotypu) odečíst původní anatomii rostliny, která může být specifická pro různé části těla rostlin a někdy i pro určité čeledi, podčeledi a ve výjimečných případech i pro konkrétní druhy. Ne všechny čeledi však fytolity tvoří.

Škrobová zrna jsou tvořena směsí amylózy a amylopektinu a v rostlinách jsou uchovávána jako zdroj energie, v největším množství v semenech a vegetativních orgánech se zásobní funkcí (oddenky, hlízy atd.). Obecně, zrna z různých rostlin (a jejich orgánů) se liší tvarem a velikostí, přesné určení však závisí na dostupnosti referenčních sbírek z recentních rostlin.

Pestrá strava zemědělců z nákolních osady u makedonského Ochridu

Ačkoliv pro období neolitu se obecně předpokládá silná závislost populací na pěstování a konzumaci obilí, vzorky odebrané z připečených zbytků jídla na keramickém pekáči z osady Ustie na Drim odhalily přítomnost škrobových zrn odpovídajících podzemním orgánům liliovitých a orobince, žaludům a semenům divokých trav. Nalezené fytolity pochází z dvouděložných rostlin. Z chemických analýz vyplynulo, že rostliny byly pravděpodobně zapékány s masem.

• Beneš J., Todoroska V., Kučera L., Budilová K., Kovárník J., Pavelka J., Atanasoska N., Bumerl J., Florenzano A., Majerovičová T., Vondrovský V., Ptáková M., Bednář P., Richtera L. (2021). What about Dinner? Chemical and Microresidue Analysis Reveals the Function of Late Neolithic Ceramic Pans. Molecules. 26(11):3391. https://doi.org/10.3390/molecules26113391

Škrobové zrno z podzemního orgánu liliovitých ve spodním a polarizovaném světle (vpravo). Typickým znakem k rozeznávání škrobových zrn je kříž viditelný v polarizovaném světě, tzv. extinction cross. Dalším znakem jsou viditelné lamely. Zvětšení 500x, bez měřítka. Určil J. Kovárník, foto K. Budilová.

Škrobová zrna pomohla odhalit obsah bronzové nádoby z 9. stol. př. n. l. z Kladiny

Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie (LAPE) se podílela na zavedení analýzy škrobových zrn do české archeobotaniky a využila ji při výzkumu pravěkých i historických potravin (Kovárník – Beneš 2018). Významným příkladem je výzkum luxusní bronzové nádoby z 9. století př. n. l. nalezené u Kladiny na Pardubicku, kde analýza škrobových zrn, provedená na našem pracovišti, prokázala přítomnost tepelně a enzymaticky pozměněných škrobových zrn prosa. Tyto výsledky podpořily, spolu s jinými typy analýz, interpretaci nádoby jako nádoby obsahující prosný bylinný nápoj, pravděpodobně jeden z nejstarších dokladů výroby prosného piva v Evropě.

• Jílek, J., Golec, M., Bednář, P., Chytráček, M., Vích, D., Zavoral, T., Mírová, Z., Petr, L., Kovárník, J., Milo, P., & Kučera, L. (2022). The oldest millet herbal beer in Europe? The ninth century BCE bronze luxury bucket from Kladina, Czech Republic. Archaeometry, 64, 454–467. https://doi.org/10.1111/arcm.12711
• Kovárník, J., & Beneš, J. (2018). Microscopic Analysis of Starch Grains and Its Application in the Archaeology of the Stone Age. Interdisciplinaria Archaeologica – Natural Sciences in Archaeology, 9(2), 157–168. https://doi.org/10.24916/iansa.2018.2.2

Pohřbené domy a drtidla z pozdní doby Bronzové v Březnici u Bechyně

Analýzu fytolitů a škrobových zrn jsme aplikovali i na výplně žlabů a mlecí kámen z Březnice. Fytolity odpovídaly celkové interpretaci výplní, které jsou považovány za zbytky z domácností, pohřbené spolu s předměty denní potřeby. Fytolitová spektra se jevila jako bohatá, s obsahem fytolitů  obilnin, divokých trav i dvouděložných rostlin. Mlecí kámen (zrnotěrka), analyzovaný mnoha metodami, nesl stopy po drcení rostlinných i živočišných produktů, a je tedy považován za multifunkční nástroj. Vnbsp;tomto období se poprvé jako důležitá plodina projevuje proso (Panicum milliaceum), které bylo nalezeno i pomocí fytolitů.

• Šálková, T., Kovárník, J., Majer, A., Novák, J., Pavelka, J., Strouhalová, B., Vobejda, L., Šťastný, O., Kuna, M., & Chvojka, O. (2025). Waste management and waste disposal detected by combination of analytical methods: Late Bronze Age Březnice settlement site (South Bohemia). Archaeological Prospection, 32(3). https://doi.org/10.1002/arp.1973

Obilí, kam se podíváš – případ neolitického sídliště Vrbjanska Čuka v severní Makedonii

Tři sezóny terénního výzkumu tohoto sídliště přinesly množství poznatků o životě jedné z prvních zemědělských komunit na našem kontinentu. Sedimenty se ukázaly být z hlediska obsahu fytolitů nesmírně bohaté a zejména zbytky po zpracovávání obilnin byly přítomné téměř ve všech kontextech. Na mlecích kamenech byla nalezena škrobová zrna trav, luštěnin a dubu.

• Beneš, J., Naumov, G., Majerovičová, T., Budilová, K., Bumerl, J., Komárková, V., Kovárník, J., Vychronová, M., Juřičková, L. (2018). An archaeobotanical onsite approach to the neolithic settlements at the southern Balkans: the case of Vrbjanska Čuka, a tell site in Pelagonia, Republic of Macedonia. Interdisciplinaria archaeologica 9(2):121-145. https://doi.org/10.24916/iansa.2018.2.1

Fytolity z Vrbjanské Čuky.</span

K čemu se analýzy využívají?

• K detekci rozloženého rostlinného materiálu na archeologických sídlištích všude tam, kde předpokládáme např. uskladnění a zpracovávání plodin či depozici odpadu po zpracovávání (zásobní a jiné jámy, výplně objektů, nádob, archeologická souvrství)
• K získání přímých důkazů rostlinné stravy skrze analýzy zubního kamene a v něm zachycených fytolitů a škrobových zrn
• K získání informací o sklízených a zpracovávaných rostlinách skrze analýzy vzorků z povrchů kamenných nástrojů
• Zvláště fytolitová analýza často přináší informace i o přírodním prostředí lokalit a nachází uplatnění i v paleoekologii

Další výzkum v LAPE:

Na téma fytolitové analýzy aplikované na archeologické sedimenty vzniklo v naší laboratoři několik bakalářských a diplomových prací. Výplní a archeologizací středověké zásobnice z lokality Vestec u Chrudimi se ve své bakalářské práci věnovala Michaela Severová (Jirsová, 2015), fytolity z výplní a artefaktů z neolitického soujámí u jihočeských Radčic zpracovávala Kristýna Budilová (2019), která se ve své diplomové práci věnovala i rozličným kontextům sídliště Vrbjanska Čuka v Severní Makedonii (2023). V rozpracované disertační práci dále zkoumá využívání planých rostlin v pravěku pohledem fytolitů a škrobových zrn. Bakalářskou práci na téma fytolitů v půdách s rozličnou historií využívání sídlištních ploch v západoafrickém Senegalu zpracoval Michal Hejcman (2025).