Przed wiekami zdobiły one kapłanów i władców. Szaty z bogato zdobionych tkanin były synonimem pozycji i władzy. W świecie, w którym kupno takiego stroju przekraczało dalece możliwości finansowe większości rodzin, ich widok z miejsca określał, kto jest kim. Dziś obracają się w proch przy najmniejszym dotknięciu lub znajdują się pod pieczą konserwatorów.
Wykwalifikowani specjaliści, podobnie jak budowniczowie katedr, przez całe życie doskonalili swoje umiejętności w sztuce farbiarskiej. Przygotowanie ornatu lub królewskiej szaty to złożony i wieloetapowy proces. Miejsce powstania owoców ich pracy, techniki, które wykorzystano, a często nawet ich prawdziwy kolor stanowią dziś często tajemnicę. Jeśli archeolog lub historyk sztuki chciałby ją odkryć, musi zwrócić się do specjalisty z zupełnie innej dziedziny – chemii analitycznej.
Dzięki ich pracy przeszłość odkrywa przed nami swoje karty. Historia, którą potrafią opowiedzieć zabytkowe tkaniny, to dzieje całych kontynentów, epokowych przemian i nie tylko – to historia całej naszej kultury.
Na tropie kolorów historii
Gdy do Laboratorium Badań Strukturalnych Wydziału Chemii UW trafia próbka historycznej lub archeologicznej tkaniny, zespół analityków pod kierownictwem prof. dr hab. Magdaleny Biesagi rozpoczyna długi, wieloetapowy proces. Zanim materiał odsłoni swoje tajemnice, trzeba wykonać szereg precyzyjnych analiz. Próbka to zazwyczaj zaledwie skrawek zabytkowej tkaniny – np. ornatu lub namiotu, czasem są to pantofelki, suknie, kamizelki, chorągwie – ważący nie więcej niż 10 mg. Niekiedy to ledwo widoczna niteczka lub kłaczek, zupełnie niekojarzący się z przepychem dawnych ubiorów.
Chemicy muszą najpierw przygotować próbkę. Pierwszy krok to oddzielenie barwnika od tkaniny. Aby to zrobić, zalewa się nitkę kwasem, podgrzewa, odparowuje, a w końcu zalewa roztworem metanolu. Po chwili spędzonej w płuczce ultradźwiękowej próbka jest niemal gotowa. Ostatni etap przygotowań to filtracja, po której badacze zostają z niewielką fiolką wypełnioną kolorowym płynem.
Ponieważ fragment tkaniny nie przetrwa procesu ekstrakcji, do analizy trafiają zazwyczaj mikroskopijne skrawki. Po odpowiednim przygotowaniu próbka trafia do wysokosprawnego chromatografu cieczowego sprzężonego z tandemowym spektrometrem mas. To niezwykle precyzyjne urządzenie rozdziela mieszaninę barwników wyizolowanych z tkaniny i wskazuje obecność konkretnych związków chemicznych.
Każdy kolor na tkaninie to obecność konkretnej grupy związków chemicznych. Trzeba przy tym rozróżnić barwienie tkanin na skalę przemysłową wykonywane przez specjalistyczne manufaktury i barwienie domowe. Do barwienia domowego były wykorzystywane rośliny uprawiane w ogródkach przydomowych, natomiast do barwienia tkanin w manufakturach zawodowi farbiarze wykorzystywali rośliny bogate w związki chemiczne o odpowiednim kolorze i były one specjalnie uprawiane na większą skalę.
Za kolor żółty odpowiadają najczęściej flawonoidy, zwłaszcza flawony i flawonole, obecne m.in. w roślinach takich jak żółta rezeda, janowiec barwierski, ale również w rumianku. Czerwienie wiążą się z antrachinonami – barwnikami występującymi m.in. w marzannie barwierskiej czy owadach takich jak koszenila. Za barwę niebieską odpowiada z kolei indygotyna, pozyskiwana z liści roślin barwierskich, takich jak indygowiec barwierski lub urzet barwierski. Warto jednak pamiętać, że ostateczna barwa powstawała w wyniku zanurzania nici w różnych kadziach barwierskich, tak aby otrzymać odpowiedni odcień.
Problem polega na tym, że każda z tych grup obejmuje dziesiątki, a nawet setki związków. Skąd więc wiadomo, że dana żółcień czy czerwień pochodzi z konkretnej rośliny, a nie innej – albo z owada? Tu z pomocą przychodzi doświadczenie chemików, którzy przez lata opracowali własną bazę danych charakterystycznych „markerów”. Dzięki temu, gdy spektrometr pokaże obecność np. tylko kwasu kermesowego, badacze wiedzą, że barwnik pochodził z żerującego na dębach owada – Kermes vermilio.
– Myśmy ten proces, uprzednio już znany w literaturze, przystosowali do swoich potrzeb. Wtedy, kiedy jeszcze zaczynaliśmy, spektrometry mas nie były dostępne do tego typu analiz. Zaczęliśmy robić analizy barwników z wykorzystaniem wcześniejszej metody opracowania próbki i udoskonaliliśmy ją pod kątem spektrometru mas. W literaturze naukowej z przełomu lat 90. i 00. zaczynają pojawiać się prace z wykorzystaniem spektrometru mas w celu detekcji barwników i my również mniej więcej wtedy zaczęliśmy nasze badania – mówi prof. Magdalena Biesaga z Wydziału Chemii UW.
Lata doświadczeń przekładają się na coraz dokładniejszą wiedzę o tym, co może pójść nie tak. W niedawno opublikowanym artykule zespół chemików zwraca uwagę na typowe trudności i pułapki związane z analizą barwników w zabytkowych tkaninach – oraz na to, jak ich unikać.
Jednym z kluczowych wyzwań jest reprezentatywność próbki. Ponieważ, jak zostało wspomniane, badania dotyczą tkanin o ogromnej wartości historycznej, do analizy trafiają tylko mikroskopijne fragmenty – zwykle z miejsc już uszkodzonych, na przykład rozdartych, lub takich, których naruszenie nie wpłynie na całość zabytku. Często są to elementy znajdujące się na tylnej stronie materiału.
Jeśli jednak badana tkanina ma złożoną strukturę, sprawa się komplikuje. Tkaniny powstają bowiem z przeplatania dwóch układów nici: osnowy (czyli nici biegnących wzdłuż tkaniny) oraz wątku (nici poprzecznych, które wprowadzane są między osnowę). Oba te elementy mogły być farbowane różnymi barwnikami – dlatego konieczne jest pobranie oddzielnych próbek z wątku i z osnowy, by dokładnie ustalić, z której części pochodzi konkretny związek chemiczny.
Dlatego tak istotna jest dobra komunikacja między analitykami a archeologiem, historykiem sztuki czy konserwatorem. Każda dodatkowa informacja o pochodzeniu tkaniny – gdzie została znaleziona, w jakich warunkach była przechowywana, jakim zabiegom poddano ją wcześniej – może zadecydować o końcowym wyniku analizy. Bo każdy specjalista patrzy inaczej. To, co dla jednego wydaje się oczywiste, drugi może nie zauważyć. Chemicy, rekonstruując przebieg dawnych procesów farbowania, prowadzą śledztwo we współpracy z badaczami z zupełnie innych dziedzin. Tylko wtedy da się naprawdę zrozumieć historię zapisaną w kolorach.
– Nasza praca może przypominać pracę detektywa. W tym sensie przygotowany przez nas artykuł dokładnie pokazuje, jak nie zadeptać miejsca zbrodni. Markery, które pokazuje nam spektrometr mas, są jak odciski palca. Gołym okiem widać, że coś jest żółte, ale spektrometr mas pokazuje, że to jest również czerwone – po latach noszenia ubranie się wyciera i nitki przechodzą kolorem, ale stosowana przez nas metoda jest na tyle czuła, że wykrywa nawet bardzo niskie stężenia. Trzeba jednak pamiętać, że jeśli znajdziemy czerwony barwnik w żółtym wątku, to nie znaczy, że to jest pomarańczowy wątek, tylko że ta czerwień wówczas pochodzi z osnowy. Żeby to stwierdzić, potrzeba spojrzenia konserwatora, historyka sztuki lub archeologa – dodaje badaczka.
Jak odmalować przeszłość w innych barwach?
Badania zespołu prof. Magdaleny Biesagi pozwalają nie tylko odkryć, jaki był pierwotny kolor dawnych tkanin, ale także prześledzić ich losy. Ornat – czyli długa, bogato zdobiona szata liturgiczna – który z pozoru wygląda na utkany z jednej czerwonej nici, może w rzeczywistości kryć ślady licznych przeróbek i uzupełnień. Chemicy są w stanie je wychwycić, nawet jeśli nie widać ich gołym okiem.
Tego rodzaju analizy mają szczególne znaczenie w przypadku kultur, które nie pozostawiły po sobie źródeł pisanych. W takich sytuacjach każda tkanina może być cennym świadectwem – dokumentem technologicznym, artystycznym, a czasem nawet symbolicznym. Jak wierzyli starożytni Grecy, prawda i piękno są ze sobą nierozerwalnie związane – i właśnie to przekonanie znajduje dziś swoją praktyczną realizację w pracy naukowców z UW.
– Po co to robimy? Najprostsza odpowiedź jest taka: dla uszanowania piękna. Poza tym dlatego, żeby się dowiedzieć, jak funkcjonowali nasi przodkowie. Oczywiście w dzisiejszym świecie, w świetle zagrażających nam wojen, to nie ma znaczenia, bo z historii nikt się niczego nie nauczył, ale dzięki naszej pracy możemy np. dostarczyć informacji archeologom kopiącym w Afryce, jak były farbowane tkaniny, w sytuacji, gdy nie ma żadnych pisanych dokumentów. Dzięki naszym badaniom możemy powiedzieć, czy taki obiekt był naprawiany współcześnie, a może jest w ogóle fałszywy – do tego służy generalnie chemia analityczna – mówi uczona.
Odkrycie Ameryki pod koniec XV w. przyniosło nie tylko nowe tereny, ale też nową czerwień. Jedną z największych zmian w światowym handlu była wtedy zamiana czerwca polskiego (Porphyrophora polonica) na koszenilę (Dactylopius coccus) – owada, który dawał intensywny, trwały czerwony barwnik. Koszenila żerowała na kwiatach opuncji i była znacznie łatwiejsza do pozyskania niż czerwiec, którego larwy trzeba było mozolnie wydobywać spod korzeni rośliny zwanej czerwcem trwałym.
Do dziś koszenila pozostaje popularnym źródłem czerwonego barwnika – także w przemyśle spożywczym. Czerwiec polski niemal całkowicie zniknął z krajobrazu. Ale ślady tej globalnej zmiany wciąż można odnaleźć – w zabytkowych tkaninach. Chemicy, rozpoznając charakterystyczne markery barwników, potrafią odróżnić, z którego owada pochodzi dany barwnik. Dzięki temu mogą dostarczyć historykom dowodów na skalę i zasięg tej handlowej rewolucji.
Wiedza zespołu prof. Biesagi znajduje zastosowanie nie tylko w laboratorium. Korzystają z niej archeolodzy badający egipskie grobowce w Sakkarze, jak również twórcy rekonstrukcji historycznych – jak w przypadku królewskich strojów z Faras, które niedawno można było podziwiać w Luwrze i berlińskim muzeum Bodego.
– Dzięki takim badaniom, możemy pokazać, jak w XVI, a w XVII w. już niemal zupełnie, czerwca polskiego wyparła meksykańska koszenila. Wówczas Polska straciła swoją pozycję globalnego eksportera czerwonego barwnika i były nawet prowadzone wojny morskie o statki wiozące koszenilę z Ameryki. Z drugiej strony jako przepiękny przykład naszej współpracy z archeologami należy wskazać projekt „Kreacje władzy. Obraz rodziny królewskiej i kleru w chrześcijańskiej Nubii”, czyli rekonstrukcję strojów z Faras, w którym też mieliśmy swój udział. Przeprowadziliśmy badania tkanin z Sudanu i te stroje powstały również na podstawie wyników naszych badań. Osoby ze School of Form, Instytutu Projektowania Uniwersytetu SWPS wytworzyły barwniki, używając właśnie tych roślin, które zidentyfikowaliśmy w materiale archeologicznym. Mimo że nasz wkład był ostatecznie niewielki, było to dla nas niezwykłe, że to się im przydało, bo te rekonstrukcje były z jednej strony na podstawie fresków, a z drugiej właśnie na podstawie naszych badań – wyjaśnia prof. Biesaga.
Historia barwników to coś więcej niż opowieść o kolorach. To okno na świat dawnych cywilizacji – pozwala dostrzec nie tylko techniczną biegłość rzemieślników, ale też mechanizmy władzy, religijne symbole i globalne powiązania gospodarcze. W barwach zapisane są losy ludzi, społeczeństw i całych epok. A jednocześnie – to także punkt wyjścia do zastanowienia się, jak bardzo zmienił się nasz stosunek do ubrań i kolorów w ciągu zaledwie kilkudziesięciu lat.
Nic nie jest czarno-białe
W latach 90. pojawił się termin, który dziś stał się symbolem jednej z najbardziej szkodliwych dla środowiska praktyk – fast fashion. Chodzi o model, w którym produkcja ubrań jest szybka, masowa i tania – ale jej koszt dla planety okazuje się ogromny. Tylko w 2024 r. z Chin do krajów Unii Europejskiej trafiło ponad 4,5 mld. przesyłek o wartości poniżej 150 euro.
Ten sposób myślenia o ubraniach – jako o towarze jednorazowego użytku – stoi w ostrym kontraście do tego, co znamy z przeszłości. Dawniej każdy kolorowy strój, utkany z misternie barwionych nici, był symbolem statusu i cennym dobrem, które przekazywano z pokolenia na pokolenie. Trudno jednak idealizować przeszłość – nasi przodkowie niekoniecznie troszczyli się o środowisko, po prostu żyli w świecie, w którym każda rzecz miała swoją cenę i wartość.
– To naprawdę jest wielki szacunek dla tych dawnych farbiarzy, którzy byli przede wszystkim znakomitymi chemikami. Ale proszę pomyśleć, że ludzie wówczas byli z dzisiejszej perspektywy bardzo eko w stosunku do ubrań – to była zabawa dla bogatych, ale jeśli pani miała taką barwioną suknię, to nie wyrzucała tego na śmietnik, tylko przerabiała dla służącej, służąca sobie szyła, a jak dla niej to już też się nie nadawało, to oddawała rodzinie na wieś – więc te tkaniny żyły przez dziesiątki lat. Kolorowe tkaniny były oznaką bogactwa i władzy, ich właściciele nie mieli na uwadze troski o środowisko, ale my też nie mamy. Jeśli popatrzymy na to, co jest w sklepach odzieżowych to na początku płacimy za coś powiedzmy 100 zł, a potem to samo możemy kupić za 5, a i tak już nikt tego nie chce. Czasami coś, co pasuje nam do jednorazowej stylizacji, nie trafia nawet do prania, tylko od razu na śmietnik. Oni tak nie robili – okazuje się (to też jest wiedza od historyków), że np. takie ornaty w dobrym stanie przechodziły z jednego biskupa na drugiego. Zmarłego duchownego chowali w takim starym połatanym – mówi chemiczka.
Choć dawni farbiarze imponują kunsztem i precyzją, trudno uznać ich za wzór ekologicznego podejścia. Owszem, można się od nich uczyć szacunku do przedmiotów – dbałości o tkaniny, umiejętności wykorzystywania ich przez pokolenia, a nie sezon. Ale jeśli spojrzeć na sposób, w jaki pozyskiwano surowce, okazuje się, że i wtedy nie liczono się z kosztami środowiskowymi. Historia farbiarstwa pokazuje, że w rabunkowym podejściu do przyrody wcale nie różnimy się tak bardzo od naszych przodków.
– Jedna szata wymagała 15 tys. ślimaków morskich z rodzaju Murex produkujących barwnik purpurę tyryjską – wytępiono te ślimaki do tego stopnia, że w 1464 r. papież Paweł II wydał przepis, że szaty mają być farbowane kermesem, a nie purpurą, bo po prostu nie mieli tych ślimaków; jeśli chodzi o koszenilę, to wiem, że 140 tys. owadów to jest 1 kg barwnika; 6-9 funtów na 1 funt jedwabiu to było barwienie czerwcem polskim; kermesem to było do 2,5 funta na funt jedwabiu; Kerrią Laccą 3,3 kg na 1 kg jedwabiu, czyli to jest 3 razy więcej. Widać wyraźnie, jakie to były straszne ilości, jak rabunkowa to była gospodarka, a z kolejnej strony, jak wiele tych owadów trzeba było uzbierać. 350 suszonych owadów czerwca polskiego to jest 1 gram, a 20-30 larw można było znaleźć w korzeniach jednej rośliny, ale przecież nie w każdej roślinie były te larwy – wylicza prof. Biesaga.
Piękno tkanin barwionych na purpurowo i czerwono potrafi zachwycić – ale warto pamiętać, że ich blask miał swoją cenę. Historia farbiarstwa, podobnie jak cała historia kultury, to opowieść niejednoznaczna: o talencie i przemyślności, ale też o eksploatacji zasobów i nierównościach społecznych. Dziś możemy podziwiać dawną sztukę farbowania z dystansu – i z większą świadomością. Dzięki pracy chemików z UW odkrywamy, skąd naprawdę brały się kolory przeszłości. A z nimi – wiedza, która pozwala dokładniej, czasem krytycznie, spojrzeć na nasze dziedzictwo.
