自古以来，人们在海上旅行时，船只就需要防止水、盐、微生物以及海洋生物如蠕虫的侵害。然而，直到20世纪中叶，研究人员对古代造船中使用的非木质材料关注相对较少，尤其是防水材料的研究仍然不足。最近发表在《材料前沿》上的一项新研究正在帮助填补这一空白。法国和克罗地亚的研究人员分析了大约2200年前在如今的克罗地亚海岸沉没的罗马共和国沉船Ilovik-Paržine 1的保护涂层。首席作者、斯特拉斯堡质谱实验室的考古测量学家阿梅尔·查里耶博士表示：“在考古学中，对有机防水材料的关注很少。然而，这些材料对海洋或河流航行至关重要，是过去海军技术的真实见证。”她补充道：“通过对涂层的研究，我们发现此船上有两种不同类型的涂层：一种是松脂，另一种是松脂与蜂蜡的混合物。对涂层中花粉的分析使我们能够识别出在船只建造或修复时周围环境中的植物种类。” 松脂和蜂蜡保护了船体这艘沉船于2016年被发现，船只及其货物自那时起已被多次调查。这项研究是首次结合分子和花粉分析，识别船只的涂层，并重建这些材料生产和应用于船体时的植被情况。此研究是克罗地亚保护研究所水下考古部门与法国埃克斯-马赛大学卡米尔·朱利安中心的“ADRIBOATS”项目之间的合作成果。查里耶表示：“亚得里亚海的某些地区具有特定特征，使当地人口发展出特定的造船风格。只有像我们这样的研究才能提供这些传统的概述，见证真正的技能和多样化的传统。”为了研究涂层，研究人员进行结构、分子和花粉分析。他们使用了包括质谱法在内的方法，这可以识别和测量复杂有机混合物中的未知物质。研究小组分析了10个涂层样本，以确定船只上使用的自然材料的生物来源。分子指纹分析揭示了与松树相关的化合物，表明每个样本都以加热过的针叶树树脂或松脂为主。然而，一个样本包含由蜂蜡和松脂制成的不同配方。这种混合物在希腊造船者中被称为zopissa，能提高胶水的柔韧性，且在热的时候更容易涂抹。 古代花粉保存在粘稠的松脂中因为松脂自然具有黏性，它能够捕获附近植物的花粉并保存较长时间。通过研究涂层中困住的花粉类型并测量其相对丰度，研究人员能够缩小一些松脂的产生或在修复过程中重新涂抹的地点。伊洛维克-Paržine 1中收集的花粉指向广泛的环境。一些花粉来自地中海和亚得里亚海海岸及山谷的典型景观，包括冬青和松树林以及matorral（一种地中海灌木丛生境），其中生长着橄榄树和榛子树。灰杨和白蜡树的花粉指示出与河岸和海岸相关的植被，这些植被分布在沿海和附近内陆地区。少量的冷杉和山栗树也存在。这些树木与山区地形相关，特征明显于东北亚得里亚海岸，伊斯特拉和达尔马提亚的山脉与海洋相对接近。 亚得里亚海多次修复的证据分析还表明，这艘船经过了四到五次不同批次的涂层。船尾和中央部分似乎覆盖了相同的材料，而研究人员在船头识别出了三种不同的涂层批次。这种模式可能表明，船只被多次修复，材料来自地中海周边的不同地点。关于该船压舱物的早期研究指向意大利东南海岸的布伦迪西（今天的布林迪西）作为船只的制造地。新的花粉证据表明，其一些涂层可能也在该地区涂抹。然而，其他层可能是在北东亚得里亚海岸附近添加的，接近沉船最终发现的地点。“虽然远航的船只需要修复似乎显而易见，但很难证明这一点，”查里耶总结道。“花粉在识别涂层的不同类型中非常有用，尤其是当分子特征相同的情况下。”