Хуашань — крупнейший и один из наиболее известных участков пояса наскального искусства вдоль реки Цзоцзян в Китае. Он представляет собой красные петроглифы, отражающие жизнь, верования и ритуалы древнего народа лоюэ.
Эти рисунки тянутся вдоль речных скал примерно на 260 километров и встречаются на более 80 участках, 38 из которых входят в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Их создали в период с V века до нашей эры по II век нашей эры. На них изображены люди, животные, лодки, оружие, бронзовые барабаны и колокольчики с навершиями в форме бараньих рогов.
Исторический комплекс расположен в зоне влажного субтропического климата. Там жаркое и влажное лето с обильными осадками и сухая прохладная зима. Среднегодовая температура составляет примерно 22 градуса Цельсия. Летом она может превышать 40 градусов, а зимой опускаться до нуля. В районе, где расположен памятник, также бывают тайфуны — в среднем два-три в год.
Петроглифы нанесены непосредственно на открытые известняковые скалы — местами на высоте нескольких десятков метров над землей или рекой. Поэтому изображения постоянно подвергаются воздействию высоких температур, высокой влажности и сезонным проливным дождям, что, по идее, должно ускорять разрушение красочного слоя. Но значительная часть рисунков все же сохранилась и дошла до наших дней.
Команда китайских ученых под руководством Мэна У (Meng Wu) из Шаньдунского университета задалась вопросом: почему наскальные рисунки не разрушились за две тысячи лет и как устроены слои краски, которые оказались настолько устойчивы к выветриванию?
Чтобы ответить на него, У и его коллеги исследовали фрагменты наскальных изображений, упавшие со скал, с помощью сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным анализом (SEM-EDS), рамановской и инфракрасной спектроскопии, а также протеомного анализа. Эти методы позволили рассмотреть отдельные слои краски, определить их минеральный и химический состав, а также проверить материал на наличие органических связующих веществ.
Кроме самих фрагментов петроглифов, ученые изучили образцы известняка с природными отложениями, а также гематитовую руду, красный песок и красную глину.
Выяснилось, что красный цвет придавала местная красная глина, содержащая большое количество частиц гематита — оксида железа. Авторы научной работы говорят о частицах размером порядка нескольких сотен нанометров. То есть красный пигмент сам по себе не был чем-то экзотическим: люди применяли природный минеральный компонент.
Главным открытием стало связующее вещество — материал, который удерживает частицы пигмента вместе и обеспечивает их сцепление с поверхностью. Исследователи обнаружили в нем белки, характерные для крови людей и крупного рогатого скота.
Протеомный анализ указал на присутствие лактоферрина и пролактин-индуцируемого белка — белков, связанных с женской репродуктивной системой, беременностью и лактацией. При этом казеина, основного белка грудного молока, исследователи не нашли.
На основе имеющихся данных, авторы научной работы предположили, что часть человеческой крови могла происходить от женщин во время родов или вскоре после них. Версия хорошо согласуется с распространенной трактовкой культуры лоюэ, согласно которой некоторые изображения Хуашаня могли отражать представления народа о плодородии и продолжении рода.
У пояснил, что озвученная версия про рожениц — пока лишь рабочая гипотеза. Ученые попытались извлечь ДНК, чтобы уточнить происхождение крови, однако получить ее не удалось из-за сильно щелочной известковой среды.
Исследователи реконструировали технологию нанесения наскальных рисунков народом лоюэ.
Сначала древние мастера получали гашеную известь, которую смешивали с фосфатом кальция и кровью. Затем смесь наносили прямо на известняковую скалу тонким слоем, а сверху, пока он еще не высох, накладывали красный пигмент — красную глину с мелкими частицами гематита. После нанесения известь постепенно вступала в реакцию с углекислым газом из воздуха.
Белки крови, предположительно, способствовали процессу биоминерализации. Они фактически превратили обычную известковую смесь в прочный минеральный композит. Поглощая углекислый газ из воздуха, известь постепенно превращалась в карбонат кальция, а белковые молекулы влияли на рост кристаллов, заставляя их формировать плотную структуру вокруг частиц пигмента. В результате красный пигмент оказался прочно заключен в минеральной матрице.
Когда ученые готовили образцы для анализа, некоторые из них оказались настолько крепко соединены с известняком, что для их разделения потребовалась электрическая дрель.
Говоря о петроглифах Хуашаня, специалисты прежде всего обращали внимание на масштаб проделанной работы. Древним художникам приходилось работать на отвесных скалах, добираться до отдельных участков и покрывать изображениями огромные поверхности. Однако выводы исследователей показали, что одной физической выносливости было недостаточно. Создатели рисунков, по всей видимости, хорошо знали свойства использовавшихся материалов и сам процесс приготовления состава краски.
Научная работа опубликована в Journal of Archaeological Science.