Waren varkens ooit vegetariërs?

Vandaag staan varkens bekend als uitgesproken alleseters. Maar hoe zit het met hun eetgewoonten in de prehistorie? Voedselresten in de bodem of in grotten geven een onvolledig beeld van wat lang geleden door mens en dier werd geconsumeerd. Dit geldt des te meer voor plantaardig voedsel, omdat dit doorgaans minder duurzame sporen nalaat dan dierlijke resten zoals botten en tanden. Maar dankzij een bijzondere techniek blijken ook botresten en tandglazuur ons een betere en verrassende kijk te kunnen bieden op wat er ooit gegeten werd.

Stabiele isotopen

Resten van botten en tandglazuur bevatten "stabiele isotopen" van koolstof (C) en stikstof (N). We zullen bekijken of dit fenomeen ons kan helpen met de vraag of varkens ooit vegetariërs waren. Om te beginnen, moeten er enkele begrippen worden verklaard. Stabiele isotopen zijn chemische elementen met onveranderlijke aantallen neutronen en protonen. Omwille van die onveranderlijkheid vertonen hun atoomkernen geen meetbaar radioactief verval. Voor een bepaald element zijn slechts bepaalde combinaties van aantallen neutronen en protonen stabiel. Zo bezitten stabiele isotopen van koolstof steeds zes protonen, gecombineerd met ofwel zes (in totaal twaalf, vandaar de notatie 12C), ofwel zeven neutronen (13C). Voor stikstof gaat het om zeven protonen met zeven (14N) of acht neutronen (15N).

Stofwisseling en veranderende isotoopverhoudingen

Wat hebben zulke stabiele isotopen in botresten en tandglazuur van varkens nu te maken met hun voedsel in de prehistorie? Laat ons eerst eens kijken naar de wezens waarop voedsel gebaseerd is. Zowel planten, zwammen als dieren kunnen bepaalde isotopen van C en/of N positief of negatief te discrimineren tijdens hun stofwisseling. Ze kunnen met andere woorden de relatieve verhoudingen tussen isotopen van eenzelfde element - zoals 15N/14N of 13C/12C - op een specifieke manier veranderen tijdens hun leven.

Een neutronnetje meer of minder

Het discrimineren van isotopen tijdens de stofwisseling gebeurt met de onmisbare hulp van meesterlijke scheikundigen van het leven: enzymen! Deze complexe eiwit-structuren kunnen bijvoorbeeld vaststellen dat een 13C-isotoop, met slechts één neutronnetje meer, betekenisvol zwaarder is dan een 12C-isotoop. Volgens dezelfde redenering is een 15N zwaarder dan een 14N. Het is dus mede dankzij het vaststellen van dit subtiele massaverschil dat enzymen in staat zijn om bepaalde isotopen in planten, zwammen en dieren te bevoordelen of te benadelen tijdens de stofwisseling. Dit met overeenkomstige gevolgen voor isotopenverhoudingen in het voedsel dat deze organismen kunnen produceren.

Plantaardige versus dierlijke voeding

Nu komen we bij de kern van de zaak, want planten, zwammen en dieren veranderen isotopenverhoudingen van stikstof en koolstof op een verschillende manier. Precies daardoor bevat plantaardig voedsel andere isotopenverhoudingen dan dierlijke voeding. Een van de meetbare gevolgen is dat botten en tanden van planteneters doorgaans minder 15N bevatten dan botten van vleeseters. Samengevat, kunnen voedingsgewoonten worden gereconstrueerd door het meten van 15N/14N en 13C/12C in botten en tandglazuur van consumenten zoals varkens en mensen. Omdat het meten zelf weinig problemen oplevert, is dit in vele gevallen een vrij eenvoudige klus.

Kroondak-effect

Soms kan echter ook de omgeving isotopenverhoudingen in planten en plantaardig voedsel beïnvloeden. Zo bevatten planten die opgroeien onder een "overkapping" van bomen relatief minder 13C als gevolg van een betere recyclage van koolstofdioxide in een dergelijke omgeving. Dit verschijnsel staat in bekend als "canopy effect" (kroondak-effect) en wordt best niet uit het oog verloren bij het bestuderen van isotopen in botresten. Zie het als een voorbeeld van mogelijke valkuilen waarvoor wetenschappers moeten beducht zijn.

Nieuwe steentijd versus ijzertijd

In het vaktijdschrift Antiquity stellen Julie Hamilton en haar collega's de hypothese voorop dat de voeding van varkens in de nieuwe steentijd te Engeland (grofweg 6000 tot 4000 jaar geleden) verschilt van hun menu in de ijzertijd (pakweg 3000 tot 2000 jaar geleden). Om deze hypothese te toetsen worden bot- en tandresten van verschillende Engelse archeologische sites geanalyseerd. Niet alleen van varkens, maar ook van koeien en schapen.

Hoge 13C-waarden bij steentijd-varkens

Opvallend zijn de relatief hoge 13C-waarden in botresten van steentijd-varkens. Er wordt door de onderzoekers geredeneerd dat dit geen effect van de omgeving kan zijn. Een omgekeerd (!) kroondak-effect (zie hoger) is immers niet aannemelijk. Dit zou namelijk inhouden dat varkens zich in de nieuwe steentijd in meer open en/of drogere omgevingen zouden hebben gevoed dan koeien en schapen. Het klinkt evenmin geloofwaardig dat zoiets wel in de nieuwe steentijd en niet in de ijzertijd zou gebeurd zijn.

Een fijne neus voor zwammen

Maar wat verklaart die hoge 13C-waarden dan wel? De betrokken onderzoekers verkennen een eerder groot aantal denkpistes. Ze concluderen dat een relatief hoge consumptie van "niet-dierlijk oerbosvoedsel", vooral van paddenstoelen op rottend hout, de meest aannemelijke verklaring is. De stofwisseling van zwammen resulteert alleszins in voldoende hoge 13C-waarden om de waarnemingen te verklaren. Het is ook bekend dat varkens van nature een fijne neus hebben voor het opsporen van truffels en andere eetbare zwammen. Al zullen ze ook wel een regenworm lusten (zie foto).

Van vegetariër tot alleseter?

Waarnemingen op Engelse ijzertijd-sites suggereren een omnivoor bestaan waarbij varkens ook huishoudelijke resten van dierlijke oorsprong kregen voorgeschoteld. IJzertijd-varkens zouden ook minder gelegenheid hebben gehad om zich in een "oerbos" te voeden met paddenstoelen. Het lijkt er dus op dat varkens in de nieuwe steentijd vooral planten en zwammen aten en later door de mens in de rol van uitgesproken alleseters zijn geduwd. Of is dat een te voorbarige conclusie?

Van speculatie tot betere waarnemingen

Meer onderzoek op meerdere plaatsen dringt zich op om de hypothese en de vermoedens van Julie Hamilton en haar medewerkers uitvoeriger te testen en meer kracht bij te zetten. De denkpistes en de gebruikte techniek zijn alvast aanlokkelijk. Ze kunnen ook helpen bij het verder ontrafelen van de prehistorische voeding van de mens. Misschien met wat meer aandacht voor plantaardige voeding en paddenstoelen. Laat ons in deze context enig licht zien in de woorden van Charles Darwin in een brief aan Alfred Russel Wallace uit 1857: "I am a firm believer, that without speculation there is no good & original observation" (Ik ben er sterk van overtuigd dat er zonder speculatie geen goede en originele waarneming mogelijk is).