Middle volga abashevo individuals in the context of variation of the facial skeleton of the Early and Middle Bronze Age population based on the geometric morphometrics data

Конец третьего тысячелетия до н. э. на обширной территории от Карпатского бассейна до Уральского региона – время масштабной культурной трансформации, затронувшей разные ландшафтные зоны, приведшей к сложению новых

1 Исследование выполнено в рамках проекта РФФИ № 20-29-01002 «Миграции населения эпохи бронзы в лесной полосе на Русской равнине по данным палеогенетики и археологии».

культурно-исторических общностей. Комплексные исследования последних лет убедительно доказывают, что глобальное изменение климата в этот период повлекло культурные адаптации и способствовало интенсификации миграций.

Сложные этногенетические процессы, протекавшие в этот период в лесной полосе Восточной Европы, в Волго-Окском бассейне, до сих пор остаются предметом дискуссий специалистов в области археологии и палеоантропологии. В фокусе обсуждения часто оказывается происхождение носителей абашевской археологической культуры, описанной в Чувашско-Марийском Поволжье еще в начале ХХ в., локальные варианты которой впоследствии открыты на Среднем Дону и в Уральском регионе.

В последние годы археологами высказываются предположения, что эта территория была затронута масштабными миграциями в конце III тыс. до н. э. Источник миграций связан с Центрально-Европейским регионом ( Кузьминых, Мимоход , 2016; Мимоход , 2018). Исследователи усматривают аналогии керамического комплекса средневолжской абашевской культуры, следы бытования которой отмечены на территориях Брянской, Московской и Ярославской областей, собственно в Поволжье ( Кренке , 2014; Луньков, Энговатова , 2003), и посуды поздней фазы культуры колоколовидных кубков в Южной Германии ( Мимоход , 2018).

Существует и обратная точка зрения специалистов, связывающих культурное развитие этой территории преимущественно с восточным или автохтонным влиянием ( Халиков и др. , 1966; Кузьмина , 2003; Большов , 2012; и др.).

Главным инструментом для изучения распространения древних племен в новые для них регионы служит археология, изучающая материальную культуру, типичную для той или иной культурной традиции. Палеоантропологические исследования особенностей физического развития по скелетным останкам также позволяют судить о степени преемственности и однородности антропологического состава обитателей разных территорий.

Данные краниологии (краниометрии) на протяжении длительного периода развития физической антропологии использовались как основной источник изучения вопросов биологического происхождения древнего населения. В рамках этого направления накоплены обширные базы данных, позволившие многочисленным исследователям подробно охарактеризовать основные тенденции трансэпохальной и географической изменчивости морфологии черепа.

В последние десятилетия важным методом изучения морфологической изменчивости черепа стала геометрическая морфометрия (ГМ) (см., например: Bookstein, 1991; Zelditch et al., 2004), позволяющая использовать статистические методы при анализе форм объектов по двухмерным или трехмерным конфигурациям меток, получаемых по двухмерным изображениям или трехмерным цифровым копиям черепов. Геометрическая морфометрия находит применение не только в биологических исследованиях, но и в археологической типологии (Stansfield, Gunz, 2011; Gunz, Bulygina, 2012; Buchanan, Collard, 2010; Grosman et al., 2014; Figueroa et al., 2015; Булыгина и др., 2016; Полянская, 2017; Пронин, Суханов, 2020). Преимущество этого метода выражается в возможности сравнивать форму объектов, исключив различие в размерах (Павлинов, Микешина, 2002). И если в краниометрии производятся измерения между анатомически заданными точками, то в основу геометрической морфометрии положено рассмотрение совокупности декартовых координат меток (ландмарков), расставленных на поверхности объекта и описывающих его морфологическую структуру (или ее часть). Координатные данные с помощью ГМ могут успешно анализироваться количественными методами, включая все виды многомерного статистического анализа. Внедрение методов ГМ в биологические исследования стало своего рода «революцией» в морфометрии, во всяком случае, с методической точки зрения (Павлинов, Микешина, 2002). К сожалению, пока лишь немногие краниологические коллекции, хранящиеся в российских музеях и высших учебных заведениях, имеют базы трехмерных моделей черепов, что существенно ограничивает применение метода ГМ при изучении древнего и средневекового населения.

Ранее мы применили метод ГМ для определения сходства и биологического родства погребенных в Пепкинском кургане средневолжской абашевской археологической культуры ( Медникова, Тарасова , 2014). В рамках этой работы были использованы обводы черепов и графические реконструкции лица по черепу, выполненные Г. В. Лебединской ( Халиков и др. , 1966. Рис. 1–19). Хотя сходство портретных черт не всегда отражает происхождение людей, результаты этой работы позволили высказать предположения о близкой степени биологического родства некоторых индивидов.

Пополнение источниковой базы, связанной с возможностью исследовать в рамках метода ГМ трехмерные модели черепов, открывает новые возможности изучения морфологического своеобразия представителей средневолжского абашевского населения.

Цель нашей работы – оценка морфологического своеобразия и степени неоднородности выборки погребенных в Пепкинском кургане на сравнительном фоне населения эпохи бронзы.

Материал и метод

В рамках нашей работы были получены цифровые трехмерные модели черепов, хранящихся в Институте археологии РАН. Сканирование материалов из Пепкинского кургана (братской могилы мужчин средневолжской абашевской культуры), открытого в 1960 г. экспедицией под руководством А. Х. Халикова, производилось при помощи лазерного сканера NextEngine. Поскольку еще в 1960-х гг. эти черепа подверглись реставрации с использованием специальной мастики, для оценки степени их сохранности мы также воспользовались результатами ранее примененной микротомографии ( Медникова , 2019; неопубликованные данные). К сожалению, это способствовало уменьшению данной выборки до пяти черепов, поскольку оказалось невозможным использовать многие ландмарки на остальных.

Кроме того, при помощи оптического 3D-сканера Artec Space Spider были получены виртуальные трехмерные модели черепов других представителей эпохи бронзы – носителей афанасьевской культуры из раскопок 1996 г. Н. В. Леонтьева в Минусинской котловине (могильник Суханиха, два черепа – мужской и женский), майкопской культуры из могильника Заманкул (раскопки 1993 г.

В. Л. Ростунова) и 2-й Нежинской курганной группы (раскопки 1986 г. С. Н. Кореневского) – два женских черепа и один мужской соответственно; модели 8 черепов (5 мужских и 3 женских) населения эпох энеолита и бронзы из Великента (катакомбы № 2, 11 и поселение IIс (раскопки 1995, 1997, 1998 гг. ДагестаноАмериканской Великентской экспедиции под руководством М. Г. Гаджиева и Ф. Кола). Также мы имели возможность использовать базу данных трехмерных координат точек, полученную в процессе изучения населения эпохи бронзы Монголии и Китая (Синцзян) ( Schmidt, Evteev , 2014). Представленные в этой базе материалы не были дифференцированы по полу. Учитывая этот факт, в попытке максимально расширить сравнительный фон и исследуемую выборку, мы посчитали возможным включение женских черепов на первом этапе анализа методом ГМ, в который были добавлены сравнительные материалы, исследованные Р. Шмидтом. Как было указано выше, аппарат ГМ позволяет исключить один из важных факторов проявления полового диморфизма – размерный, а примененная нами программа точек не учитывает также форму глазниц и рельеф надбровья.

На втором этапе анализа было изучено распределение полученных нами трехмерных моделей мужских черепов из хранения ИА РАН в пространстве главных компонент.

Для отсканированных объектов расстановка точек производилась в программе Artec Studio 15 Professional. Десять меток в строго определенных анатомических точках были выбраны для наиболее полной характеристики особенностей лицевого скелета (рис. 1).

Рис. 1. Трехмерная цифровая модель черепа с нанесенными метками

1 – Назион; 2 – Зигоорбитале; 3 – Субспинале; 4 – Зигомаксиляре; 5 – Простион; 6 – Нариале; 7 – Инфраназион; 8 – Симотич. левая; 9 – Симо-тич. средн.; 10 – Аляре

Статистическая обработка данных проводилась в программе MorphoJ ( Klin-genberg , 2011) преимущественно методом главных компонент. Поскольку в геометрической морфометрии нагрузки векторов плохо поддаются интерпретации, принято визуализировать их значения, что представлено на рисунках 2 и 3 в виде схематичных трансформационных решеток.

Результаты и обсуждение

На первом этапе анализа (рис. 2: А, Б ) первые две компоненты описывают суммарно около 58 % изменчивости. В области малых значений ГК1 располагаются черепа, у которых латеральная часть верхней челюсти резко увеличена относительно области грушевидного отверстия. В области больших значений ГК2 находятся индивиды, отличающиеся сравнительно большой шириной лица и высотой альвеолярного отростка и при этом меньшими размерами средней части лицевого отдела и носовых костей.

При рассмотрении материалов абашевской культуры на широком сравнительном фоне, в пространстве первых двух главных компонент черепа из Пепкинского кургана составляют ядро одной из трех выделившихся совокупностей (рис. 2: А ), включающей к тому же индивидов южноевропеоидного происхождения (из Великента эпохи бронзы – катакомбы 2 и 11; энеолитического Великента; майкопской культуры), а также афанасьевцев Суханихи. В целом, абашевцы обнаруживают высокую индивидуальную изменчивость строения лицевого скелета. Две другие, в разной степени обособленные группы составляют представители населения бронзового века Синцзяна и Монголии. Вместе с тем, обращает на себя внимание высокий полиморфизм краниологических материалов из Великента. Например, череп номер 11 из катакомбы № 11 эпохи бронзы Великента попадает в поле изменчивости европеоидных форм эпохи бронзы с территории Монголии.

На втором этапе анализа была подробнее рассмотрена дифференциация в пределах центральной совокупности в пространстве первых двух главных компонент (рис. 3: А ), суммарно описывающих свыше 50 % общей изменчивости (рис. 3). Первая компонента описывает морфологическую тенденцию, противопоставляющую варианты строения с относительно широкой центральной частью лица на уровне точек зигоорбитале, относительно коротким носом и достаточно широкими носовыми костями (в области малыхзначений компоненты) и второй – узколицый, с сильно выступающим крупным носом (в области ее больших значений). Вторая главная компонента противопоставляет варианты, отличающиеся шириной средней части лицевого скелета и размерами грушевидного отверстия.

Здесь мы бы хотели еще обратить внимание на достаточно высокую индивидуальную вариабельность строения лицевого скелета у пепкинских абашевцев по первой компоненте, впрочем, образующую ядро в виде эллипса в центре графика, причем наиболее уклоняющимся от основной совокупности становится пепкинский кузнец (№ 8). По первой компоненте ему близок ранний энеоли-тический череп из раскопок в Великенте (IIc), который по строению лицевого

Рис. 2. Результаты анализа морфологической изменчивости лицевого скелета черепов представителей культур эпохи бронзы Европы, Китая, Монголии, Южной Сибири методом главных компонент

А – распределение в пространстве первых двух главных компонент; Б – нагрузки и расшифровка аббревиатур

Условные обозначения : а – эпоха бронзы Монголии; б – 2-я Нежинская курганная группа; в – Пепкинский курган; г – эпоха бронзы Синцзяна; д – Суханиха, могильник; е – Великент, поселение (IIc), катакомбы 2 и 11; ж – Заманкул, могильник

Principal components

Рис. 3. Морфологическая изменчивость лицевого скелета средневолжских абашевцев в сравнительном освещении. Метод главных компонент

А – распределение в пространстве первых двух главных компонент; Б – нагрузки и расшифровка аббревиатур

Условные обозначения : а – 2-я Нежинская курганная группа; б – Пепкинский курган; в – Суханиха, могильник; г – Великент, поселение (IIc), катакомбы 2 и 11

скелета отстоит от большинства других рассматриваемых краниумов населения эпохи бронзы, в том числе из великентских катакомб.

В целом, выявляется морфологическое сходство большинства абашевцев с разными представителями южноевропеоидного населения. Вопреки ожиданиям череп афанасьевца из Минусинской котловины в пространстве двух компонент занимает промежуточное положение между представителями эпохи бронзы Ве-ликента и некоторыми абашевцами из Пепкинского кургана (№ 3, 14, 21).

Характеризуя краниологические материалы из Заманкула и Нежинского, Т. И. Алексеева отнесла это население к средиземноморской ветви южноевропеоидной расы ( Алексеева , 2004. С. 178). Ближайшие аналогии этому физическому типу она видела среди палеопопуляций эпох энеолита – бронзы Армении, Грузии, Ирана и Месопотамии. Тем удивительнее на первый взгляд сходство этих людей с группой абашевцев из Пепкинского кургана в отношении строения лицевого скелета. Нужно, однако, отметить, что дифференциация южных и северных европеоидов на краниологическом материале является сложной задачей, особенно при анализе малочисленных серий и единичных находок (см. Алексеев , 2008).

Уже в первой публикации антропологических материалов из Пепкинского кургана были опубликованы результаты краниологического исследования ( Халиков и др. , 1966). Тогда рассмотрению были подвергнуты 14 мужских черепов. Серия была охарактеризована как долихокранная, с большими размерами продольного диаметра, средними и малыми размерами поперечного и высотного диаметров. Черепа среднемассивные, с сильно развитым мышечным рельефом, среднешироким и средневысоким ортогнатным лицом, сильно выступающим над линией профиля носом, широкими и низкими орбитами, малыми углами горизонтальной профилировки. В итоге было сделано заключение о резкой выраженности комплекса европеоидных черт и полном отсутствии монголоидной примеси, характерной, к примеру, для представителей ананьинской культуры.

Краниологические особенности погребенных в абашевских Пепкинском кургане, могильниках Ольгаши, Тауш-Касы, Абашево и Мало-Кизыльский II сравнивались с фатьяновской и балановской выборками, а кроме того – с волосовской и западноевропейских неолитических групп. В итоге была предложена гипотеза общей энеолитической подосновы населения абашевской культуры и культур шнуровой керамики (Там же. С. 44). Примечательно, что мнение антропологов расходилось с концепцией археолога А. Х. Халикова, который склонялся к идее о древнеямном субстрате абашевского населения в Поволжье. Впоследствии эти измерения вошли в ткань масштабных сравнительных работ отечественных краниологов, посвященных вопросам этногенеза в эпоху бронзы.

А. В. Шевченко акцентировал внимание на морфологическом своеобразии мужчин, погребенных в Пепкинском кургане (долихокранных, низкоголовых, среднешироколицых и средневысоколицых, с сильно выступающим носом), даже при сравнении с другими абашевцами. Два из трех антропологических вариантов, выделенных известным ленинградским краниологом в пепкинской выборке, по его мнению, вообще не встречались в Восточной Европе, а третий был распространен в Европе Западной и Центральной, от атлантического побережья до Карпатского региона ( Шевченко , 1984; 1986).

Следует упомянуть недавно опубликованное краниологическое исследование коллектива авторов, рассматривающих изменчивость населения степной и лесостепной зон Восточной Европы IV–III тыс. до н. э., в котором показано значительное морфологическое разнообразие локальных групп населения одной из более ранних культур эпохи бронзы – ямной ( Казарницкий и др. , 2021).

Мигрантное происхождение средневолжских абашевцев и отсутствие преемственности с ямными и полтавкинскими племенами аргументировал А.А. Хохлов ( Хохлов , 2010). А. А. Казарницкий включил пепкинские материалы в состав объединенной выборки наряду с индивидами из раскопок Тауш-Касинского могильника, что, возможно, повлияло на его выводы о восточноевропейском морфологическом тренде, характерном для средневолжского абашевского населения, в отличие от «южноевропеоидных» материалов Подонья ( Казарницкий , 2012).

Широкомасштабное исследование древнейшего населения Восточной Европы, представленное в работе Т. И. Алексеевой и С. И. Круц и сочетающее традиции географического метода с многомерным статистическим анализом, позволило по-новому оценить положение краниологической выборки из Пеп-кино ( Алексеева, Круц , 1999. С. 270). Морфологические особенности, встреченные у пепкинских абашевцев, были широко распространены в эпохи средней и поздней бронзы в популяциях Пруто-Днестровского междуречья и юга Украины (культура Ноуа; Калфа, Старые Бедражи, Островец), у срубников Северского Донца, Подонья (хутор Ясырев), Нижнего Поволжья (Лузановка, Кривая Лука, сборные серии Волгоградской, Астраханской и Саратовской областей), а также в Приуралье (Ябалаклы). Долихомезокранный широколицый вариант охватывал и территорию Прикаспия, проявляясь в населении, оставившем могильники Чо-грай I, II, III (катакомбная и многоваликовая культуры).

При характеристике населения эпохи энеолита и ранней бронзы Восточной Европы была отмечена значительная изменчивость высоты лица, назомаляр-ного угла и размеров орбит ( Алексеева, Круц , 2002. С. 260, 261). Наибольшую таксономическую ценность в этот период имели такие краниометрические показатели, как скуловая ширина и краниометрический указатель. При картографировании результатов канонического анализа было выделено пять антропологических типов, описывающих изменчивость краниологических признаков. Первый тип характеризуется сочетанием долихокрании, высокого и среднеширокого лица с резкой горизонтальной профилировкой и выступающим носом. К нему были отнесены разрозненные и разнокультурные группы, среди которых ямники степного Крыма и Поднепровья (долина реки Молочной), носители культур шнуровой керамики из Западной Украины и майкопской с территории Калмыкии (Эвдык), а также представители фатьяновской культуры из объединенной выборки, происходящей из могильников в Верхнем Поволжье. Второй антропологический вариант был очень сходен с первым, но более долихомезо-кранный и узколицый. Он включал выборки из Армении (Шенгавит), Дагестана (Гинчи), майкопского круга с Северного Кавказа (Заманкул). Третье сочетание признаков выделило мезокранное население с широким и довольно высоким лицом, с резкой горизонтальной профилировкой и сильным выступанием носа (материалы Съезжинского могильника в Нижнем Поволжье, носители культур:

среднестоговской (Игрень), ямной бассейна р. Самары, но также куроараксской (Армения), новосвободненской (Клады и Эвдык), ямной и полтавкинской Нижнего Поволжья). Четвертая морфологическая группа характеризуется большим поперечным диаметром, широким и высоким лицом, территориально связана со Средним Доном (могильник Госпитальный холм), с Калмыкией (Лола, Архара), с носителями северокавказской (Задоно-Авиловский могильник) и ямной (Баштечки, Украина) культур. Пятый вариант характеризуется суббрахикрани-ей, очень широким, средней высоты лицом, сильным выступанием носа (астраханское побережье Волги – Кривая Лука; Калмыкия – Чограй I, II, III; Среднее Поволжье – Шагарский могильник).

Итак, уже в этой обобщающей работе подчеркивалось, что с ранних периодов восточноевропейской истории были достаточно ощутимы контакты населения степной и лесной полосы с представителями южноевропеоидного ствола. В частности, авторы отмечали проявление южноевропеоидных черт у фатьянов-ского населения, в том числе на территории Прибалтики, которое трудно было интерпретировать в момент проведения этого исследования.

Выявленная морфологическая дифференциация находит объяснение сегодня в свете данных недавно опубликованного палеогенетического исследования ( Saag et al. , 2021). В рамках широкогеномного секвенирования с учетом уже известного палеогенетического контекста были сопоставлены образцы, полученные от трех ранних охотников-собирателей каменного века, 26 фатьяновцев из Поволжья и представителя культуры шнуровой керамики из Эстонии. Было показано изменение генофонда населения лесной полосы Восточной Европы, связанное с распространением фатьяновцев, являвшихся потомками людей смешанного происхождения (степняков и европейских ранних земледельцев). В этом отношении, по данным авторов исследования, они близки другим носителям культур шнуровой керамики, будучи участниками широкой миграции на северо-восток из региона, совпадающего с территорией современной Украины, там, где ранние земледельцы сосуществовали со скотоводами.

Предшествующие генетические исследования обсуждали комплекс, характерный для ямников, обнаруживавших родство с ранними охотниками-собирателями, и, в частности, – Кавказского региона ( Lazaridis et al. , 2016). Считается доказанным, что население культур шнуровой керамики представляло собой результат смешения европейских потомков ранних земледельцев анатолийского происхождения и носителей ямной культуры ( Allentoft et al. , 2015; Mathieson et al. , 2015; Mittnik et al. , 2018; Haak et al. , 2015; Saag et al. , 2019). При этом вклад ямного населения в европейский генофонд был обеспечен мужской миграцией ( Goldberg et al. , 2017), тогда как генетическое наследие анатолийских земледельцев у представителей культур шнуровой керамики обеспечивалось по женской линии ( Saag et al. , 2017).

Возвращаясь к вопросу о генезисе средневолжской абашевской культуры и о происхождении ее ранних представителей, вновь упомянем точку зрения Р. А. Мимохода, согласно которой вызванное аридизацией конца III тыс. до н. э. «передвижение групп населения из Европы привело к возникновению яркой самобытной средневолжской абашевской культуры центральноевропейского облика» (Мимоход, 2018. С. 33). Это предположение согласуется с данными физической антропологии о широкой экспансии южноевропеоидного населения, начавшейся примерно в V–IV тыс. до н. э. и достигшей в III–II тыс. до н. э. Среднего и Верхнего Поволжья (Алексеева, Круц, 1999; 2002). Палеогенетические исследования фатьяновского населения и более западных представителей культур шнуровой керамики свидетельствуют о значительном вкладе в их генофонд потомков раннеземледельческого населения Европы. Мы надеемся, что подобные исследования в скором времени прольют свет и на вопросы происхождения средневолжских абашевцев, поставив точку в многолетней дискуссии.

Заключение

Применение метода геометрической морфометрии позволило исследовать форму лицевого скелета по трехмерным цифровым моделям черепов у населения эпохи бронзы Восточной Европы. Анализ методом главных компонент показал сближение выборки мужчин, погребенных в Пепкинском кургане, с южноевропеоидными формами. Так, обращает на себя внимание неожиданное сходство с майкопским населением Северной Осетии, ранее отнесенным к грацильным представителям средиземноморской расы. Полученные результаты согласуются с высказывавшимися предположениями ряда археологов и антропологов о ми-грантных корнях средневолжского абашевского сообщества и о векторе этих миграций с запада, из Центральной Европы, где одним из важных компонентов, сформировавших население эпохи бронзы, были потомки ранних земледельцев южноевропеоидного облика.

Благодарности

Сканирование черепов световым оптическим 3D-сканером Artec Space Spider производилось с использованием приборной базы Центра коллективного пользования Института археологии РАН. Мы приносим благодарность Р. Шмидту за возможность использовать ранее опубликованные сравнительные материалы.