The case of large trepanation of the bronze age skull from kurgan 2 near the L’govskoye village

Зимой 2017–2018 гг. отрядом Крымской новостроечной археологической экспедиции под руководством И. В. Рукавишниковой был исследован курган № 2 из группы из двух курганов у с. Льговского в предгорной части Крымского полуострова (Кировский район). Уникальность памятника, возведенного в конце III тыс. до н. э., обусловлена размерами (высота около 7 метров) и хорошей сохранностью археологических комплексов, в том числе и основных

1 Работа выполнена при финансовой поддержке проекта Минобрнауки России, системный номер № 075-10-2020-116 (номер гранта 13.1902.21.0023)

захоронений финала ямной культуры. В результате проведенных работ было открыто и изучено 22 погребения, относящихся ко времени от эпохи бронзы до раннего железного века ( Рукавишникова и др. , 2018).

В большинстве захоронений сохранились костные останки. Одной из ярких антропологических находок стал скелет из погребения 6 со следами хирургического вмешательства – обширной трепанацией черепа. Это погребение так же, как и основные захоронения кургана, относится к финалу ямной культуры и датируется концом III – началом II тыс. до н. э. Трепанация как культурноисторический феномен несет важную информацию как о развитии медицинского знания, так и о миропонимании древнего человека. В связи с этим появление новых находок и возможность их детального изучения с применением современных методов исследования являются актуальными.

Кроме того, отдельную ценность представляет изучение технологии проведения подобных манипуляций, поскольку прямых свидетельств использования тех или иных инструментов в практике трепанирования в ранние эпохи очень мало.

В случае с сохранившимися следами на черепе трасология позволяет реконструировать процесс выполнения операции и на основании характера и морфологии следов предположить наиболее вероятный облик и материал инструмента, которым проводилась операция.

Материалы

Погребение 6 было выявлено в юго-западном секторе насыпи кургана. Оно представляет собой впускное захоронение, совершенное в грунтовой яме. Длинной осью могильная яма была ориентирована в направлении северо-запад – юго-восток, ее входная яма располагалась с юго-востока. Во входной части ямы были найдены разрозненные части человеческого скелета. Основное захоронение, из которого происходит трепанированный череп, имело сложную каменную конструкцию перекрытия (заклада) из округлых камней. Погребенный был расположен на каменной плите, которая служила полом могильной ямы. Рядом с его головой был зафиксирован фрагмент красного пигмента – охры, аналогичный пигмент просматривается на черепе. Под всеми останками костяка был выявлен мощный слой органического тлена, возможно, оставшегося от кожаной одежды и подстилки. Положение костей позволяет считать, что тело было положено на спину, головой на юго-восток. Скелет сохранился в полном анатомическом порядке. Ноги погребенного сильно согнуты в коленных суставах и ориентированы коленями в южном направлении. Руки уложены вдоль тела, кисти – на тазовых костях (рис. 1). Погребальный инвентарь представлен двумя кремневыми выемчатыми наконечниками стрел и двумя кремневыми скребками из заполнения.

Сохранность костной ткани скелета средне-плохая: костяк сохранился полностью, но значительно фрагментирован, что не позволило провести измерения кранио- и остеометрических параметров ( Мамонова и др. , 1989). Состояние скелетной системы и морфология тазовых костей и фрагментов черепа указывают на то, что останки принадлежали молодому мужчине (20–29 лет).

Рис. 1. Курган № 2 Льговский, погребение 6. Общий вид

Череп индивида сильно фрагментирован, однако свод черепа удалось отреставрировать практически полностью. В теменной области обнаружена обширная трепанация симметричной ромбовидной формы (рис. 2: А ). Размер по внешнему диаметру – 140 × 125 мм. По сагиттальной линии повреждение захватывает область свода от точки брегма до точки лямбда, в поперечнике – до теменных бугров.

Методы

Программа исследования скелета включала несколько основных направлений: оценка сохранности (по: Мамонова и др. , 1989), половозрастная идентификация ( Алексеев, Дебец , 1964; Алексеев , 1966; Ubelaker , 1978; Standards for data…, 1994; Bass , 1995), фиксация и описание патологий ( Бужилова и др. , 1998). Описание трепанации проводилось в соответствии с рекомендациями М. Б. Медниковой ( Медникова , 2001. С. 46–48).

Череп был реставрирован с использованием традиционной мастики, состоящей из воска и канифоли в пропорциях 1:1.

Получение рентгеновского изображения необходимо для диагностики процессов заживления и выявления некроза. Поэтому было выполнено рентгенографирование черепа в вертикальной проекции на рентгеновском приборе РАП-50 при напряжении 50 кВ, силе тока 150 мкА и экспозиции в 60 секунд для черепа целиком и 40 секунд – для костных пластинок2.

Сканирование производилось с помощью 3D-сканера RangeVision Spectrum с собственным программным обеспечением RangeVision ScanCenter NG. Постобработка и визуализация выполнены с помощью программ 3ds Max и Adobe Premiere Pro.

Сохранность поверхности черепа была удовлетворительна для проведения трасологического анализа. Трасологический анализ осуществлялся с помощью бинокулярного микроскопа МБС-9 с присоединенной цифровой камерой-окуляром DCM-130M и металлографическим микроскопом Olympus. Микрофотографии сделаны с увеличением в диапазоне от 5 до 100 крат.

В силу объективных причин не представляется возможным провести эксперимент, в точности воспроизводивший бы процесс совершения трепанации каменными орудиями, однако в литературе имеются экспериментальные данные о проведении процедуры посмертной краниотомии ребенку и взрослому человеку кремневыми или стеклянными скребками (Finger, Clover, 2003. P. 27). Детальный обзор основных работ и подходов к изучению трепанации, имеющих принципиальное методическое значение, в том числе и экспериментально-трасологические данные, приведен в ряде недавних публикаций (Медникова, 2018; Чикишева и др., 2014; Худавердян, 2015; Alusik, 2015; González-Darder, 2019; Гиря и др., 2020). Они посвящены как прижизненным, так и посмертным процедурам краниотомии, зафиксированным в погребальных памятниках бронзового и железного веков в широком географическом ареале.

Благодаря многочисленным экспериментальным разработкам, связанным с обработкой кости и рога, накоплен значительный массив данных, позволяющий сопоставить облик линейных следов на черепе человека с аналогичными следами на костях животных, имеющих общие морфологические свойства ( Саблин, Гиря , 2010; Хлопачев, Гиря , 2010; Ахметгалеева , 2011 и др.). Подобные сравнения не являются строгим научным экспериментом, но тем не менее позволяют провести уверенные аналогии с наиболее вероятными инструментами для выполнения трепанации.

Результаты

Визуальное обследование позволило определить метод проведения операции. По классификации Ф. П. Лисовски, техника выполнения трепанации – скобление (цит. по: Медникова , 2001. С. 31). Компактная и губчатая ткань в области вмешательства были срезаны и выскоблены под очень острым углом, в центральных участках достигается минимальная толщина (1 мм) внутренней костной пластинки, сформированной компактной костной тканью. В связи с отсутствием части фрагментов невозможно полностью восстановить область проведения операции. Не сохранилось ни одного участка стенки сквозного отверстия, все края имеют сломы, возникшие, по всей видимости, в процессе археологизации.

Области трепанации, близкие к ее внешнему краю, имеют разную форму: плавность срезания слоев кости в различных частях неодинакова. Края в зонах примыкания сагиттального шва плавные и пологие, в то время как на остальных участках они крутые, более вертикальные. Эти особенности отчетливо видны на 3D-модели черепа (рис. 3: А ).

По периметру зоны операции череп был освобожден от мягких тканей. Здесь читаются следы орудия, но менее глубокие, чем в зоне трепанации; отмечается визуальное изменение структуры компактной кости (рис. 2: I ).

Края области трепанации не демонстрируют признаков заживления: отчетливо видны следы трепанационного инструмента, диплоэ открыто и прослеживается по всему периметру ( Chege et al. , 1996). Увеличенная пористость у внешней границы трепанации и появление небольших отверстий неправильной формы в наружном компактном слое кости свидетельствуют о развитии осте-окластической активности (появлении очагов резорбции костной ткани). Это соответствует ранней стадии развития костной реакции в ответ на повреждение ( Barbian, Sledzik , 2008). Аналогичную картину, но более выраженную, наблюдаем на тонких костных пластинках непосредственно из области трепанации, на внутренней стороне которых обнаруживаются очаги периостальной реакции – островки новообразованной недифференцированной костной ткани, которые маркируют повышенную активность остеобластов (рис. 4: А, А2 ).

Рентгенологическое исследование также не выявило признаков некроза по периферии внешнего края трепанационного диаметра или формирования зоны склеротизации (образования новой костной ткани): края области трепанации

Рис. 3. Череп молодого мужчины с трепанацией. Вид сверху

А – снимок 3D-модели; Б – рентгеновский снимок

Рис. 2 (с. 150). Череп молодого мужчины с трепанацией

А – сводная фотография черепа сверху с реконструкцией наиболее вероятного расположения костных пластин (по сходству морфологии пластинок и краев отверстия, а также с учетом направления и характера следов орудия): красными границами выделены три участка с наиболее выраженными следами от инструментов; I – макрофотография участка черепа с четкой границей между зоной трепанирования и нетронутой поверхностью черепа; II – участок нижней костной пластины после выскабливания диплоэ, со следами скобления и резания

Б – схема всех линейных следов на поверхности черепа: красной линией обозначены границы отверстия; красной пунктирной линией – внешние границы распространения линейных следов; белыми линиями – линейные следы скобления и резания (чем толще линия, тем глубже линейный след); толстой белой линией также обозначены внешние контуры фр-тов костных пластин; узорной заливной – участки с пористой массой, где линейные следы не читаются

В – микрофотография линейных следов скобления на поверхности черепа, увелич. 100 крат

Г – микрофотография следов от каменного резца на поверхности черепа, увелич. 100 крат

Рис. 4. Фрагмент черепной пластины со следами трепанации и воспаления

А – фото костной пластины с указанием участков, приведенных на макрофотографиях; А1 – следы резания на внешней поверхности костной пластины, видно вилкообразное окончание одного из линейных следов; А2 – периостит на внутренней поверхности пластины; Б – рентгеновский снимок костной пластины и прилегающие ткани равномерно затемнены, что отражает лишь истончение костной ткани вследствие манипуляции (рис. 3: Б). Однако небольшие затененные очаги наблюдаются на тонких костных пластинках и, следовательно, соответствуют областям резорбции костной ткани остеокластами. Рентгенограмма демонстрирует здесь картину острого воспалительного процесса: отчетливо видны области повышенной васкуляризации, которые соответствуют очагам периостита на внутренней поверхности пластинок (рис. 4: Б). При этом по внешнему периметру трепанации, где сохранена толщина кости, на рентгене не наблюдаются очаги некроза или повышенной васкуляризации. Это говорит о том, что воспалительная реакция более активно протекала непосредственно в области операции и в меньшей степени – по ее краям и в прилежащих тканях.

В сравнении с опубликованными данными, наблюдаемая совокупность процессов, происходивших в месте трепанации, в наибольшей степени соответствует одной-двум, максимум трем неделям после вмешательства ( Barbian, Sledzik , 2008; De Boer et al. , 2015). Не противоречат этому и данные Д. Ортнера, согласно которым ( Ortner , 2003. Р. 171) наблюдаемая картина позволяет говорить о том, что после операции пациент прожил некоторое время. Высокий процент заживших трепанаций в эпоху бронзы ( Медникова , 2001. С. 26–28; Gresky et al. , 2016) косвенно подтверждает это предположение – очевидно, древние хирурги обладали достаточными умениями, чтобы сохранить жизнь пациенту в большинстве случаев.

Трепанация из погребения 6 является скорее исключением в силу своих особенностей. Отсутствие признаков иных повреждений или патологий на сохранившихся частях скелета3 оставляет наиболее вероятную причину смерти – инфицирование зоны операции и последующий острый воспалительный процесс, осложненный большой площадью раневой поверхности и опасной близостью к жизненно важным структурам головы.

Кроме того, возможно, что локальный воспалительный процесс на черепе был первичен по отношению к трепанации. Поскольку из-за плохой сохранности останков часть костных структур утрачена безвозвратно, мы не можем полностью исключить вероятность присутствия травматических или патологических причин для проведения операции. Теоретически именно они могли стать причиной наблюдаемого воспалительного процесса, а трепанация была проведена в целях лечения. Это могло бы объяснить разную степень выраженности костной реакции.

Трасологический анализ выявил комплекс линейных следов на поверхности черепа. Их можно разделить на три группы по их морфологии и характеру микрорельефа. Первая группа представлена многочисленными мелкими длинными линейными рисками (рис. 2 : АII, В ; 5: 1 ). Следы имеют изгибающуюся волнистую структуру. Представленный микрорельеф характерен для выполажи-вания костной ткани скоблением. Подобный микрорельеф оставляет каменный скобель с ретушированным лезвием.

Вторая группа – крупные глубокие линейные следы в виде параллельных борозд. Края борозд не выкрошены, ровные, что указывает на пластичность костной ткани во время выполнения операции. На концах борозд зафиксированы вилкообразные окончания, присутствует характерная для каменных орудий «рваная» структура окончаний ( Саблин, Гиря , 2010; De Juana et al. , 2010). Эти следы связаны с резанием и выполнены каменным ножом с острым тонким лезвием (рис. 4: АI ; 5: 2 ).

Третья группа следов оставлена относительно толстым лезвием каменного резца, крупные борозды имеют линейность в структуре, треугольный V-образный профиль (рис. 2 : Г ; 5: 3 ). Выявленный комплекс линейных следов отличает четкость и многократное перекрытие одних групп следов другими (рис. 5). Однозначно последовательность произведенных манипуляций восстановить невозможно. Определяется два основных приема в трепанации. Первый связан с резанием мягких тканей по периметру черепа по окружности, от краев к центру. Второй прием связан со скоблением черепа после удаления мягких тканей, линейные следы преимущественно продольной ориентации вдоль черепа, от лба к затылку (рис. 2: АI, Б ).

В общих чертах техника проведения краниотомии реконструируется следующим образом: после обширного скальпирования, следы которого, вероятно, можно связать с глубокими линейными следами резания, была проведена

Рис. 5. Комплекс линейных следов на поверхности черепа с трепанацией

Стрелками указаны группы следов: 1 – волнистые поверхностные разнонаправленные следы скобления, оставленные ретушированным лезвием каменного скобеля; 2 – глубокие ровные следы резания, оставленные тонким лезвием каменного орудия; 3 – глубокие пологие борозды с V-образным профилем, оставленные лезвием каменного резца первичная разметка будущего отверстия каменным резцом под прямым или близком к прямому углом к поверхности черепа. Края этих дугообразных каналов читаются на левой и правой границах области трепанации (рис. 2: АI). Характерно, что за пределами этой разметки не фиксируется каких-либо следов, что говорит о тщательности выполнения надрезов в этих областях. Далее скоблением каменным орудием под очень острым углом проводилось аккуратное выполаживание поверхности черепа. Можно лишь предположить, что в центральной части обширного отверстия скобление было проведено вплоть до прободения нижней костной пластинки. Скрупулезное выполнение операции и аккуратность следов скобления могут являться косвенным свидетельством прижизненного характера трепанации. Интересно использование нескольких инструментов для одной операции. Можно предположительно говорить о целом хирургическом наборе, поскольку один многолезвийный кремневый инструмент менее вероятен.

Итак, наиболее вероятно, что операция была проведена при жизни человека и он умер вскоре после нее. Важно отметить, что не выявлено следов неоднократного вмешательства: отсутствуют различия в степени заживления разных участков трепанации, следы от инструмента одинаково выражены по всей поверхности.

Обсуждение

Прижизненная трепанация – довольно распространенная традиция в эпоху бронзы. Территориально и хронологически наиболее близкими аналогиями являются черепа с территорий Причерноморья, Кавказа, Закавказья и Балкан. Техника выполнения, локализация, размер и другие параметры трепанации имеют региональные особенности.

Так, например, на 9 черепах, найденных на территории Греции, отверстия характеризуются небольшими размерами и сосредоточены на лобной и разных участках теменных костей ( Papagrigorakis et al. , 2014). Подобная характеристика локализации и размеров отверстий соотносится с данными с территории современной Хорватии и Сербии ( Медникова , 2001. С. 89).

В обзорной статье, освещающей находки с территории Анатолии, описано 12 случаев трепанации эпохи бронзы, выполненной в технике скобления и выпиливания. Отверстия имеют более крупные размеры и преимущественно локализуются на теменных костях. Основной причиной проведения операции на черепе, по мнению авторов, является травма. Одну трепанацию исследователи отнесли к символическим. Согласно приведенным данным, эта операция выполнена в области сагиттального шва в технике скобления, воздействию подверглись только наружная костная пластинка и диплоэ ( Erdal Y., Erdal Ö. , 2011. С. 526).

Примеры трепанации известны с территории Закавказья. Отличительной особенностью является применение в большинстве случаев техники прорезания, небольшие по размеру отверстия локализуются на теменных костях и в единичных случаях на других костях свода черепа ( Худавердян , 2015; Худавердян и др. , 2019).

Достоверно известно о нескольких трепанированных черепах с территории Крыма. Кроме того, М. Шульцем были описаны трепанации представителей катакомбной культуры из коллекции Киевского института археологии. Общим для этих находок является наличие небольших отверстий, которые локализуются в разных частях теменных и лобной костей. Как минимум два из них выполнены в технике скобления и проводились, вероятно, с лечебными целями ( Медникова , 2001. С. 89).

Не так давно международным коллективом опубликовано обзорное исследование 13 случаев трепанации эпох энеолита и бронзы с территорий Ставрополья, Кабардино-Балкарии и Нижнего Подонья ( Gresky et al. , 2016). Авторы приходят к выводу о существовании в регионе специфической традиции проведения такой операции преимущественно с ритуальной, а не лечебной целью. Трепанации характеризуются двумя методами (выскабливанием и вырезанием), а также преимущественно специфической локализацией, так или иначе привязанной к стреловидному шву. Именно таким расположением и техникой выполнения отличается и трепанация на черепе молодого мужчины из кургана № 2 могильника Льговский, что сближает ее с описанной традицией.

С другой стороны, на фоне вышеописанных примеров, данная трепанация отличается еще и крупным размером, наличием тонкой нижней пластинки кости со следами воспалительного процесса на внутренней поверхности. Эти факты говорят в пользу лечебного характера операции.

Отметим, что обширные трепанации известны в более ранние исторические эпохи на территории Европы ( Медникова , 2001. С. 81, 88; 2018. C. 56). Но только в одном случае автор публикации выдвигает предположение о медицинском характере операции ( Медникова , 2018. C 56). Однако нигде из приведенных ранее примеров не упоминаются ситуации с оставлением на большой площади тонкой костной пластинки.

Заключение

Отверстие, обнаруженное на черепе молодого человека из погребения 6 кургана № 2 могильника Льговский, на сегодняшний день является самой крупной из известных в регионе прижизненных трепанаций бронзового века. Интересным представляется наличие нескольких типов следов от инструментов, которыми выполняли краниотомию, что позволяет предположить использование набора каменных орудий, а не одного универсального многолезвийного инструмента. Результаты исследования указывают на прижизненное проведение операции, однако остается открытым вопрос о первопричине ее проведения и природе воспалительного процесса, зафиксированного в области трепанации.