同位体分析は、地質学、生物学、有機化学、生態学など、科学のさまざまな分野で使用されています。 ハード自然科学と社会科学の間に位置している考古学は、これらの分野で開発された技術を適応させ、時間と空間の両方にわたって地球にまたがる考古学 考古学の分野で対処されている質問は、最も一般的に過去の人口における食事と移動性の研究に関連しています。 ほとんどの人は、放射性炭素年代測定やC-14の研究に関連する同位体分析に精通していますが、人間や動物の骨などの生物学的材料に存在する他の同位体の分析に精通している人はほとんどいません。 これらの問題に対処するために最も広く研究されている同位体は、炭素-13（13C）、窒素-15（15N）、酸素-18（18O）およびストロンチウム（87Sr/86Sr）である。 13C、15Nおよび18Oの安定同位体は、14Cの分析とは異なり、時間の経過とともに着実に崩壊しないため、「半減期」はありません。「むしろ、それらは時間の経過とともに一定のままであり、したがって安定同位体という用語がある。 過去の移動性、環境、自給自足の同位体識別子の探査は、遺産保護、資源管理、持続可能性に関する政策を知らせるのに役立ち、おそらく最も重要な点で、私たち自身の種が任意の数の環境および文化的状況に適応して生き残る驚くべき能力についてもっと学ぶのに役立つという点で、現代的な関連性を持っています。
同位体分析方法
ヒトおよび動物の骨からの安定同位体を調査するためには、分析には非常に小さな骨サンプルが必要です。 加速質量分析（AMS）の進歩により、200ミリグラムから1グラムの骨の範囲とすることができる小さなサンプルを使用することができます。 考古学的な骨材料が不十分に保存されている場合、分析が信頼できるようにするために残っている十分な生存生物学的材料がないかもしれません。 しかし、骨が良好に保存されている場合、同位体署名は研究されている個々の標本（ヒトまたは動物のいずれか）の代表であると考えられています。
小骨サンプルは、問題の特定の分析に応じて、一連の化学的手順によって処理されます。 例えば、炭素および窒素安定同位体の分析のために、骨試料が次の化学ステップの準備が整うまで、骨を塩酸（Ｈｃｌ）中で適切な期間洗浄する。 これらのプロセスは脂質および蛋白質のような骨を、構成する付加的な部品から”純粋な”骨のコラーゲンを得るために遂行されます。
コラーゲンが抽出されたら、これを準備し、質量分析計で分析するために秤量します。 質量分析計は、原子と分子の質量と相対濃度を測定することによって機能します。 これらは、ウィーンの国際原子力機関によって設定された標準的な参考資料を使用して比較されます。 参照材料としての世界および国家（NIST）標準の使用は、同位体の結果が遺跡全体で比較できることを意味します。 しかし、常に働いている様々な地域のプロセス（環境と文化）を理解するためには、特定の時間と場所の同位体値も決定しなければならないことを覚えて
同位体と環境の研究
多くの科学分野では、過去の気候や環境を研究するために同位体分析を利用しています。 考古学も例外ではありません。 コミュニティの発展に影響を与えた可能性のある要因をよりよく理解するためには、特定の時間と場所の環境設定を決定することが重要です。 気候の長期的および短期的な変化は、人々が食料を調達または生産する方法に劇的な影響を与える可能性があります。 さらに、これらのタイプの変更は、人々が景観全体を移動する場所および/または時期に影響を与える可能性があります。 例えば、より暑いまたはより乾燥した環境からより湿った穏やかな環境への気候の変化は、人々が以前は農業や牧畜には適していなかった土地資源を利用するために新しい地域に移動することを可能にした可能性がある。
環境の同位体指標は、酸素同位体の研究によって最も頻繁に調査される。 異なった酸素の同位体の価値はより冷たく、よりぬれていたそれらに対してより熱く、より乾燥した気候の代表である。 さらに、窒素同位体は、より乾燥した環境に生息する植物、動物、およびヒトが、より穏やかな環境からのものと比較して、濃縮された窒素-15値を表示することができるという点で、気候を反映することができる。 これは、バイソンの骨のいくつかの分析は、非常に乾燥した環境の生息を示す、大幅に濃縮窒素-15値を表示アナグマ穴サイトの場合に発見されました。
同位体と食事の研究
先史時代の人々の食事の研究は、過去のコミュニティが特定の環境と社会の設定の中でどのように生き残り、適応することができたかを理解する上で不可欠な部分である。 過去の食事やpaleodietの調査は、私たちの祖先が天然資源をどのように利用したか、さらには食糧を生産するために自分の環境をどのように変更したかにつ 例えば、北米で最も広く研究されている人間の食生活の側面の一つは、新世界における主要な自給自足形態としてのトウモロコシ農業（農業）の導入と開 炭素と窒素の安定同位体は、食事の再構築に最も広く使用されているものです。 これらの同位体は、海洋対陸生（陸上）動物の食餌および特定の種類の植物資源（例えばトウモロコシおよびキビ）の摂取を研究するために最も一般的に
同位体は、消費される食物の種類と、ヒトおよび動物の両方の骨コラーゲンに見られる対応する同位体の「署名」との間に直接的な関係が存在するため、食 例えば、牛や羊のような動物が特定の種類の草や植物を食べると、その特定の種類の草や植物を代表する骨や歯に同位体値を示すことになります。 さらに、ヒトが動物性タンパク質を消費するにつれて、陸生動物などの資源から（例えば、動物性タンパク質は、動物性タンパク質と呼ばれる）、動物性タンパクを消費する。 例えば、魚類および貝類）および水生資源（例えば、魚類および貝類）は、それらを特定の「栄養レベル」内に位置させる同位体値を示すであろう。「栄養レベルは、生物（これらの場合はヒトまたは動物）が特定の食物連鎖内に位置する場所として最も簡単に説明されます。
自給自足（または食事）における変化と適応は、社会政治的および経済的状況の発展、気候や生態学的移行、さらには個人の選択によってさえ刺激さ 特定のコミュニティ内の食事の変化は、大規模および小規模の両方で、ならびに時間の経過とともに急速または徐々に発生する可能性があります。 一般的に文脈上の考古学的、民族学的および歴史的証拠に基づいている古生物学的再建のための他の手段とは異なり、安定同位体分析は、骨自体の分析
同位体と移動性の研究
過去の移動性と移動性の研究は、ガラス、セラミックス、金属工芸品の起源研究などのさまざまな考古学的方法や、場合によっては古代DNA（aDNA）の研究を通じてアプローチすることができる。 人間は多くの異なる目的のために移動します。 彼らは、結婚、戦争、貿易、および他の理由のホストのために、より最適なリソースを求めて移動することができます。 ストロンチウム（87sr/86sr）と酸素（18O）同位体は、特定の時間と場所内の人と動物の両方の過去の動きを再構築するために最も一般的に使用されます。 移動性を調査するとき、これらの同位体は人か動物がその特定の地理的位置のために確立されなければならないローカル同位体の価値と標本の骨そして歯のエナメルからの同位体の価値を比較することによって特定の区域に”ローカル”であるかどうか定めるのに使用されています。 特定の場所の”ローカル”値は、ストロンチウムの場合には、特定の場所の基礎となる地質学を研究し、酸素の場合には、地元の地下水資源と降水量（降雨と雪）の この仮定の下では、個人が発見された（または埋葬された）領域と同じまたは範囲内の同位体値を表示する場合、それらが元々の領域からのものであることを示唆することが可能であると考えられている。
ヒトおよび動物では、骨および歯のエナメル質の同位体比は、食物摂取（植物、動物、および水）が供給された地質学的基質を反映している。 人間の骨および歯からのストロンチウムの同位体の価値がローカル価値の範囲が特定の区域のために包括的に確立されたとき個人のための幼年期の居住の可能な場所を定めるのに使用することができる。 例えば、いくつかの研究は、幼児期に形成される個人の歯のエナメル質を調査し、同位体値を同じ個人の骨値と比較した。 二つの結果が大きく異なる場合、彼らは彼らが埋葬され、最終的に考古学的調査を通じて回収された場所とは異なる地理的位置で彼らの幼年期の少
ミシェルMachicek、博士（ポスドク研究員）、コーネル大学、人類学とスミソニアン研究所、時間チームアメリカのための国立自然史博物館（2013）によって書かれました。
さらに読む
Bentley,R.A.,2006. 地球から考古学的骨格へのストロンチウム同位体：レビュー。 考古学的方法と理論のジャーナル13：135-187。
価格,D.T.2008. 同位体と人間の移動：生物地球化学のケーススタディ。 H.Schutkowski(Ed.）生物学と文化の間。 ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局。
Schwarcz,H.P.,White,C.D.,Longstaffe,F.J.2010. 生物学的考古学における安定同位体および放射性同位体：いくつかの用途。 J.B.West,G.J.Bowen,T.E.Dawson,およびK.P.Tu(Eds.）Isoscapes：同位体マッピングを通じて地球上の動き、パターン、およびプロセスを理解する。 ニューヨーク：スプリンガーサイエンス+ビジネスメディアB.V.