De hittade bevis på bränd cannabis med höga nivåer av tetrahydrocannabinol (THC) (cannabisingrediensen som är ansvarig för det höga) på tio rökelsebrännare av trä, känd som ljussättare; brännarna hittades vid sidan av åtta mänskliga begravningar på en gammal plats som kallas Jirzankal-kyrkogården (även kallad Quman-kyrkogården) på Pamir-platån i västra Kina.
Brännarna bar alla en mysterierest, vilket ett kemiskt test snart visade sig vara cannabis. "Till vår spänning identifierade vi biomarkörer av," sa medforskaren Yimin Yang, professor vid institutionen för arkeologi och antropologi vid University of Chinese Academy of Sciences, berättade för reportrar på en nyhetskonferens.
Forskare har känt i årtionden att forntida människor i östra Kina odlade cannabis så länge sedan 3500 f.Kr. Men denna cannabis odlades som en oljefrö och fibergröda, och så den hade låga psykoaktiva egenskaper. Med andra ord, antika de gamla människorna som skördade cannabis för dessa ändamål inte rökte eller intog det för dess höga.
Cannabisresterna som hittas i brusaren berättar emellertid en annan historia. Det är troligt att forntida människor avsiktligt har valt ut cannabisväxter med höga THC-nivåer och sedan rökt dem som en del av en ritual eller religiös aktivitet förknippad med dessa begravningar, "kanske till exempel syftar till att kommunicera med det gudomliga eller den avlidne," skrev forskarna i studien.
Forntida kyrkogård
Arkeologer började gräva Jirzankal-kyrkogården 2013 och var intresserade av att hitta ljusen, som innehöll värmestenar. För att bestämma vad dessa forntida människor hade bränt samarbetade arkeologerna med Yangs team, som använde en teknik känd som gaskromatografimasspektrometri (GC / MS) för att analysera de kemiska resterna på ljusen.
I det första testet hittade forskarna biomarkörer av cannabis på det inre förkolade träet hos en ljusslagare. Därefter analyserade de ett forntida prov av cannabis från den 2500 år gamla Jiayi-kyrkogården i Turpan, Kina, där anläggningen hittades lagd över en mans bröst som en begravningsskydd. Detta test visade bevarade komponenter av cannabis, inklusive cannabinol (CBN), cannabidiol (CBD) och cannabicyclol (CBL).
Även om THC inte bevarar bra, är CBN en bra indikator på att det är närvarande. På ett spännande sätt hittade forskarna gott om CBN på trälarmarna och på två av stenarna, vilket tyder på att dess THC-nivåer var högre än de som vanligtvis finns i vilda växter. Som kontroll testade de prover från utsidan av ljusen, men hittade inga cannabinoider.
Observera att begravningarna överensstämmer med de gamla dödsrutinerna från forna Centralasien, inklusive de moderna länderna Uzbekistan och Kirgizistan, än de är från Kina, sade forskarna.
Var kom den psykoaktiva potten ifrån?
De flesta vilda cannabis, såväl som tidigt odlade sorter av växten, innehåller låga nivåer av psykoaktiva föreningar. Så var kom denna high-THC sort från?
Forskarna har två huvudidéer. Kanske uppstod en vild variation av kruka med höga psykoaktiva nivåer naturligt, och sedan fann och odlade människor den. "Jag håller med om att människor alltid kommer att leta efter vilda växter som kan ha effekter på människokroppen, särskilt psykoaktiva effekter," studerar medforskaren Robert Spengler, laboratoriechef vid Max Planck Institute for the Science of Human History in Tyskland, berättade för reportrar.
Hur kom cannabis med höga THC-nivåer till? Med tanke på att Jirzankal-kyrkogården är högt uppe i bergen - mer än 9 800 fot (3 000 meter) över havet - kanske växterna mötte stressorer där som ledde dem att skapa mer psykoaktiva egenskaper, sade forskarna.
I den här tankegången kan den extrema bergsmiljön - som låga temperaturer, låg näringsämne tillgänglighet, hög exponering för ultravioletta strålar och stark ljusintensitet - ha orsakat växterna att ändra hur de producerade eller metaboliserade vissa föreningar, vilket kan leda till skapandet av större mängder psykoaktiva föreningar, sade forskarna.
"Detta kopplar potentiellt dessa växter - växterna med högre THC-produktion - till högre höjd," sade Spengler. "Men det är allt ganska teoretiskt, så vi kan verkligen inte fastställa exakt vad mekanismerna för den högre THC-nivån är."
En annan idé är att människor - antingen avsiktligt eller oavsiktligt - spelade en roll för att öka anläggningens psykoaktiva egenskaper. Kanske avlade människor olika marijuanaväxter som ledde till sorter med högre THC-nivåer.
"Vissa av dem kanske har tämnats snabbt av människor genom att helt enkelt flytta dem eller transportera dem ... från Kaukasus hela vägen till Östasien," sade Spengler. "Så det är möjligt att människor fortfarande tillförde evolutionsförändringar på dessa växter utan att de intensivt odlade dem."
Som sagt, det är fortfarande en "öppen debatt" om den psykoaktiva potten inträffade naturligt, eller om människor spelade en roll, sade han.
Studien är den senaste för att titta på cannabis ursprung och historiska användningsområden. I maj påstod en annan grupp forskare att cannabisväxten troligen härstammar högt på den tibetanska platån, enligt en analys av fossil pollen. Den nya upptäckten "tillhandahåller ännu ett stycke i det biomolekylära arkeologiska pusslet om det" ständiga mysteriet i Centralasien "och dess påverkan på mänsklig kulturell och biologisk utveckling genom årtusenden," Patrick McGovern, vetenskaplig chef för Biomolecular Archeology Project på Penn Museum i Philadelphia, som inte deltog i studien, berättade för Live Science. "Mycket mer återstår att lära sig."
