1983年，考古学家在南非挖掘一个洞穴时发现了一块不寻常的股骨。它属于一种未指明的羚羊，被发现已有7000年的历史。 X射线显示，三个改良骨箭头已被放入骨髓腔中。
1983 年挖掘结束后，这块骨头与从洞穴中发现的其他文物一起被放置在威特沃特斯兰德大学考古系的储藏室中。它一直躺在那里，直到 2022 年。那时，在发现股骨的地点开始了新的考古调查：克鲁格洞穴，位于马加利斯堡山脉西部，距离约翰内斯堡约 1.5 小时车程。这种新的兴趣促使科学家重新审视克鲁格洞穴的宝藏。
我是一名考古学家，对克鲁格洞穴保存的有机材料以及为子孙后代保护该遗址感兴趣。我和约翰内斯堡大学的其他科学家一起怀疑股骨中不仅仅含有沉积物和退化的骨髓。我们曾合作出版了一种化学成分500年历史的药罐在南非东开普省发现的，并决定对股骨内箭头周围基质的化学成分进行类似的研究。
我们的研究表明，股骨的内容可以说是世界上最古老的多成分箭毒。这是一个复杂的配方，结合了至少两种有毒植物成分。还有证据表明存在第三种毒素。
这绝不是最古老的狩猎用毒药。毒药在狩猎武器上的应用被认为起源于大约 60,000 至 70,000 年前，伴随着非洲射弹技术的发明。但当时的中毒证据充其量只是暂时的，还有待化学验证。
我们的发现是最古老的已确认使用专门用于箭头的两种或多种植物毒素混合物的用途。将复杂配方混合在一起的能力，无论是用于毒药、粘合剂还是药用目的，都直接关系到其制造者的能力认知能力和传统药理学知识。
这项研究还强调了考古植物学（古代植物遗骸的研究）和有机化学对我们理解过去的潜在贡献。它还展示了这两个学科如何共同努力讲述我们过去的故事。
研究股骨
20世纪80年代拍摄的X射线图像质量相对较差。因此，我们决定使用显微 CT 对股骨进行重新成像。这个过程本质上使用数千个 X 射线以非常高的分辨率在三个维度上重建人工制品。我们的结果表明，填充箭头所在骨髓腔的沉积物状基质不是常规的考古沉积物。这显然是异物。
采集了该材料的一小部分样品并分析了其化学成分。化学结果显示存在两种有毒的强心苷（会破坏心肌的功能）：洋地黄毒苷和旋花草苷。众所周知，这两种物质在历史上都曾被用于制造一些与弓箭狩猎相关的毒药。我们还发现了蓖麻油酸，它是有毒凝集素蓖麻素氧化分解的结果。这些有机化合物和我们发现的其他有机化合物并不存在于同一植物中。这表明必须将几种植物成分结合起来才能制成有毒的配方。
克鲁格洞穴附近没有天然存在含有洋地黄毒苷和旋花草素的植物物种。在对出土材料的考古植物学研究中也没有发现这些植物的遗骸。这表明要么人们长途跋涉去获取原料，要么这些花卉商品存在着既定的贸易。
研究人员知道，早在 7000 年前，贝壳作为装饰品和后来作为货币的长途运输就已在整个非洲发生。但非国产植物这么早就进行长距离迁移是我们始料未及的。人们知道要获取哪些植物、在哪里找到它们以及如何有效地使用它们，这一事实充分说明了传统药理学知识体系的古老性。
在南部非洲，用针叶树树脂以及赭石和脂肪混合物的历史至少可以追溯到 60,000 年前。记录的知识植物的药用特性该地区的历史可以追溯到大约同一时期。然而，最古老的已证实药物结合了多种成分（如前所述，我们从南非东开普省的一项发现中发现了这种成分）是只有500岁。
毒药和武器
毒药在武器中的应用标志着狩猎技术发展的进化进步。
历史记录证明在世界大部分地区，猎人依靠从植物和动物中提取的有毒化合物来使他们的武器更有效。在南部非洲，不同群体的猎人使用各种各样的植物和动物来装箭。这些毒物常常混合在一起复杂的食谱使用各种准备程序。
这最早的毒物分子证据南部非洲的一种物质来自斯威士兰和南非边境莱邦博山脉边界洞穴中一把已有 24,000 年历史的木铲，在那里发现了蓖麻油酸的痕迹。蓖麻油酸是在蓖麻子植物中发现的强效毒素蓖麻毒素的副产品（较大有机化合物的较小组成分子）之一。然而，边界洞穴的例子可能是一种单一成分的毒药，而不是一个复杂的配方。
在骨箭头上发现了被认为是箭毒的物质库姆比洞，桑给巴尔，来自 13,000 年历史的矿床。没有进行化学或其他科学测试来验证这一解释。
最后，另一个团队最近分析了来自1000年前的箭来自克鲁格洞穴。尽管强心苷的氧化副产物得到了肯定的鉴定，但该样本的降解程度明显高于旧股骨容器的样本。我们认为股骨容器有助于保护毒物免受生物降解的最坏影响。
贾斯汀·布拉德菲尔德， 副教授，约翰内斯堡大学
