考古メタボロミクス手法による考古試料中のスギ樹脂タールの同定：植物産物と製造過程の識別

粘着性の黒いタールに隠された古代の工藝

最先端の化学を想像すると、光り輝く金属製の研究室を思い浮かべがちですが、煙を上げる炎やミイラといった光景にも高度な化学技術がありました。本研究は、何千年も前の人々が木材を変換して医療や工芸、さらにはエジプトのミイラ化に用いる強力なタールを作り出していたことを示しています。残された分子の指紋を解読することで、研究者たちは人工的に作られたスギのタールを天然のスギ樹脂や油と見分ける方法をついに突き止め、古代の技術や埋葬慣習について新たな知見を得ました。

単純な樹木から精巧な物質へ

植物を加熱して新しい材料を作る行為は少なくとも20万年前、ネアンデルタール人の白樺タールに見られるように長い歴史があります。木から自然に滲み出す樹脂とは異なり、タールは木材や樹皮を酸素の少ない状態で意図的に加熱し、蒸気を凝縮させて粘性の黒い液体にすることで作られます。古代ではスギが特に重宝され、香料や船の防腐、遺体の保存に用いられました。しかし一つの難題がありました。すべてのスギ由来産物は同じ樹木から来るため化学組成が非常に似通っており、考古学的残留物が単なる樹脂なのか、蒸留による精油なのか、あるいは意図的に製造されたタールなのかを判別するのが困難だったのです。

スギタールの隠れたコードを読む

この問題に対処するため、研究チームは現代生物学から借用したメタボロミクスというアプローチを採用しました。メタボロミクスでは各物質を多数の低分子から成る複合混合物として扱います。研究ではアトラススギ種の現代サンプルを採取し、天然樹脂、蒸留精油、モロッコで伝統的に作られたタールを用いました。ガスクロマトグラフィー—質量分析法という、分子を分離して質量を測る装置を使い、それぞれの製品の詳細な化学的“指紋”を取得しました。統計的手法を用いて100以上の分子特徴を同時に比較し、タールに一貫して現れるが他のスギ製品には現れない、あるいはごく僅かにしか現れない特徴を特定しました。

火とスギを示す分子サイン

解析により、グループとしてスギタールとそれを生み出した高温工程を示す決定的な分子群が明らかになりました。主要な指標には、ジヒドロ‑アール‑ターメロン、キュパレン、ジヒドロクルクメン、アール‑ヒマカレン、そして特徴的なアルキル化ベンゼンなど、いくつかの特有の芳香族化合物が含まれます。これらのうちいくつかはスギに強く結び付く分子であり、他はいわゆる低酸素下で木質物を加熱したときに生じる一般的な副生成物です。単独ではどれか一つの分子だけだと他の植物でも痕跡が見られるため曖昧になり得ますが、スギ特有の化合物とともに同時に現れることで、乾留によってスギ材がタールに変えられたことを示す堅牢な指紋を形成します。

分子顕微鏡で見る古代の香油

この新しい指紋を手に、研究者たちは後期エジプト時代の臓器壺（ミイラ化の際に臓器を納めた容器）から採取された粘着性の黒い香油を分析しました。混合物は化学的に複雑で、動物由来の劣化した脂肪や植物油が優勢であり、ピスタチオの樹脂を含んでいました。それでも、チームはそのブレンドの中で重要なタール指標をはっきりと検出しました：特徴的なスギ由来分子が現代のタール試料と同様にまとまって検出されたのです。これらの化合物は高温で生成され化学的に安定であるため、墓地環境内で偶然に生成された可能性は低く、存在はスギタールが意図的に香油に添加されたことを示しています。

古代科学史にとっての意味

本研究は、たとえ元の混合物が何千年も劣化していても、考古学的残存物中でスギタールを他のスギ産物と信頼して識別できることを示しています。これは古代の技術を新たな視点で開くもので、エジプトの防腐師たちが火を使った方法でスギタールを作成または入手し、それを脂肪や他の樹脂と混合して遺体を処理していた可能性を示唆します。エジプト以外でも同じメタボロミクスの枠組みを用いて既存のデータや新たな出土物を再検討することができ、過去の植物由来材料の解釈を精緻化できます。つまり、焦げた樹液に残された分子の痕跡を読み取ることで、科学技術に関する失われた章を取り戻しているのです。

引用: Huber, B., Pollet, O., Kandil, S.B. et al. An archaeo-metabolomics approach for identifying cedar tar in archaeological samples: differentiating plant products and production processes. Sci Rep 16, 14280 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50080-6

キーワード: スギ樹脂タール, 古代エジプト, ミイラ化用香油, 考古化学, メタボロミクス