Исследования ученых АГУ по расселению людей из Африки показывают, что миграции происходили не только в периоды цветения, но и по засушливым «голубым шоссе». Исследование, проведенное на объекте Шинфа-Метема 1 в Эфиопии, показывает, как ранние люди пережили извержение супервулкана Тоба и адаптировались к изменениям окружающей среды, демонстрируя гибкость, которая позволила глобальной экспансии человека. Фото: SciTechDaily.com
Суперизвержение Тоба, возможно, способствовало расселению современных людей из Африки и по всему остальному миру.
Современные люди неоднократно покидали Африку, но событие, приведшее к глобальной экспансии, произошло менее 100 000 лет назад. Некоторые исследователи предполагают, что расселение было ограничено «зелеными коридорами», образовавшимися во влажные периоды, когда еды было много, а человеческое население увеличивалось в ногу с окружающей средой. Но новое исследование в Природа, в том числе исследователи из АГУ Кертис Мареан, Кристофер Кампизано и Джейд Хирняк, предполагают, что люди также могли расселяться во время засушливых периодов по «голубым шоссе», созданным сезонными реками. Исследователи также нашли следы приготовления пищи и каменные орудия, которые представляют собой старейшие свидетельства стрельбы из лука.
Работая на Африканском Роге, исследователи обнаружили доказательства, показывающие, как ранние современные люди выжили после извержения Тоба, одного из крупнейших супервулканов в истории, около 74 000 лет назад. Поведенческая гибкость этих людей не только помогла им пережить суперизвержение, но, возможно, способствовала более позднему расселению современных людей из Африки и по всему остальному миру.
«Это исследование подтверждает результаты, полученные в Пиннакл-Пойнт в Южной Африке: извержение вулкана Тоба, возможно, изменило окружающую среду в Африке, но люди адаптировались и выжили в результате вызванных извержением изменений окружающей среды», — сказал Мареан, научный сотрудник Института происхождения человека и Профессор Фонда Школы эволюции человека и социальных изменений.
Команда исследовала участок Шинфа-Метема 1 в низменности современной северо-западной Эфиопии вдоль реки Шинфа, притока реки Голубой Нил.
Суперизвержение произошло в середине того времени, когда это место было оккупировано, и документировано крошечными осколками стекла, химический состав которых соответствует химическому составу Тобы.
Раскопки на археологическом памятнике среднего каменного века Шинфа-Метема 1 в низменности северо-западной Эфиопии выявили 74 000 лет назад человеческую популяцию, которая пережила извержение супервулкана Тоба. Фото: https://topographic-map.com Лицензия открытой базы данных (ODbL) v1.0.
Определите время с помощью криптотефры
«Одним из новаторских последствий этого исследования, — сказал Мареан, — является то, что с помощью новых методов криптотефры, разработанных для нашего предыдущего исследования в Южной Африке и теперь применяемых здесь, в Эфиопии, мы можем сопоставить места по всей Африке и, возможно, мире, с разрешением в несколько недель».
Криптефра — это характерные осколки вулканического стекла, размер которых может варьироваться от 80 до 20 микрон, что меньше диаметра человеческого волоса. Чтобы извлечь эти микроскопические осколки из археологических отложений, требуется терпение и большое внимание к деталям.
«Искать криптотефру на этих археологических объектах — это все равно, что искать иголку в стоге сена, но не знать, есть ли вообще иголка. Однако способность сопоставлять места, находящиеся на расстоянии 5000 миль друг от друга, а потенциально и дальше, с точностью до недель, а не тысяч лет, того стоит», — сказал Кристофер Кампизано, научный сотрудник Института происхождения человека и профессор Школы человеческого развития. Эволюция и социальные изменения.
«Это исследование еще раз подчеркивает важность команды Университета Невады-Лас-Вегаса и Университета штата Аризона, расширяющей границы успешного анализа криптотефры с чрезвычайно низкой численностью на сегодняшний день и сопоставления археологических памятников по всей Африке».
Крошечный осколок стекла диаметром меньше человеческого волоса был найден на стоянке среднего каменного века на северо-западе Эфиопии. Его химический состав соответствует химическому составу супервулкана Тоба, расположенного на другом конце света в Индонезии. Люди, жившие на этом археологическом объекте, пережили суперизвержение благодаря своей гибкости поведения. Кредит: Рэйчел Джонсен
Методы идентификации криптотефры с низкой численностью в Пиннакл-Пойнт были впервые разработаны в Университете Невады в Лас-Вегасе под руководством покойных Джина Смита и Рэйчел Джонсен, а теперь продолжаются в лаборатории подготовки отложений и тефры (STEP) Университета штата Аризона.
Аспирантка Школы эволюции человека и социальных изменений Джейд Хирняк возглавила усилия ASU по созданию собственной лаборатории криптотефры — лаборатории STEP — работая с Кампизано и опираясь на методы, разработанные в UNLV. Хирняк также сотрудничал с лабораториями криптотефры в Соединенном Королевстве, которые работают с образцами отложений, в которых сохранились сотни или тысячи осколков стекла. Сейчас основной сферой деятельности Хирняк является тефрохронология, которая предполагает использование вулканического пепла для связи археологических и палеоэкологических данных и размещения их на одной временной шкале, что и стало ее вкладом в это исследование.
«Наша лаборатория в АГУ была построена для обработки горизонтов криптотефры с чрезвычайно низкой численностью (<10 осколков на грамм) с использованием узкоспециализированной техники. В мире есть всего несколько лабораторий с такими возможностями», — сказал Хирняк.
Острия снарядов из археологического памятника среднего каменного века, Шинфа-Метема 1, в низменностях северо-западной Эфиопии, датируемые временем суперизвержения Тоба, произошедшего 74 000 лет назад, предоставляют доказательства использования лука и стрел до расселения современных людей из Африки. . Фото: Проект исследования Голубого Нила.
Миграции по «голубым магистралям»
Основываясь на изотопной геохимии зубов ископаемых млекопитающих и скорлупы страусиных яиц, они пришли к выводу, что это место было заселено людьми в период с длинными засушливыми сезонами, что соответствовало некоторым из наиболее сезонно засушливых мест обитания в современной Восточной Африке. Дополнительные результаты показывают, что, когда речные потоки прекращались в засушливые периоды, люди адаптировались, охотясь на животных, которые приходили к оставшимся водопоям на водопой. Поскольку водоемы продолжали сокращаться, стало легче ловить рыбу без какого-либо специального оборудования, и в рационе все больше смещалась рыба.
Его климатические последствия, по-видимому, привели к увеличению засушливого сезона, в результате чего люди в этом районе стали еще больше полагаться на рыбу. Сокращение водоемов, возможно, также подтолкнуло людей мигрировать наружу в поисках большего количества пищи.
«Поскольку люди истощали запасы пищи внутри и вокруг водопоя в засушливый сезон, они, вероятно, были вынуждены переехать к новым водоемам», — сказал он. Джон Каппельман, профессор антропологии, наук о Земле и планетах UT и ведущий автор исследования. «Таким образом, сезонные реки функционировали как «насосы», которые перекачивали население по руслам от одного водопоя к другому, потенциально вызывая недавнее расселение за пределы Африки.
Люди, жившие на Шинфа-Метема 1, вряд ли были членами группы, покинувшей Африку. Однако поведенческая гибкость, которая помогла им адаптироваться к сложным климатическим условиям, таким как суперизвержение Тоба, вероятно, была ключевой чертой людей среднего каменного века, которая позволила нашим разновидность в конечном итоге рассредоточиться из Африки и распространиться по всему миру.
Люди, живущие на территории Шинфа-Метема 1, охотились на различных наземных животных, от антилоп до обезьян, о чем свидетельствуют порезы на костях, и, по-видимому, готовили еду, о чем свидетельствуют свидетельства контролируемого пожара на территории. Наиболее характерными каменными орудиями являются небольшие симметричные треугольные наконечники. Анализы показывают, что эти наконечники, скорее всего, представляют собой наконечники стрел, возраст которых составляет 74 000 лет, что представляет собой древнейшее свидетельство стрельбы из лука.
Ссылка: «Адаптивное кормодобывающее поведение во время суперизвержения Тоба» Джона Каппельмана, Лоуренса К. Тодда, Кристофера А. Дэвиса, Туре Э. Серлинга, Мулугеты Фесехи, Абебе Гетауна, Рэйчел Джонсен, Марвина Кея, Гэри А. Кокурека, Бретта А. Нахман, Агази Негаш, Джордан В. Кроуэлл, Кейдан О’Брайен, Майкл Панте, Мингхуа Рен, Юджин И. Смит, Нил Дж. Табор, Дередже Тевабе, Хонг Ван, Деминг Янг, Соломон Йирга, Джордан В. Кроуэлл, Мэттью Ф. Фанука, Тешагер Хабти, Джейд Н. Хирняк, Карла Клем, Наталья Д. Лоуэн, Сахлеселаси Мелаку, Сьерра М. Мелтон, Тимоти С. Майерс, Сара Миллониг, Меган С. Пламмер, Кинан Дж. Риордан, Николас А. Розенау, Энн Скиннер, Абрахам К. Томпсон, Линдси М. Тромбетта, Эдриенн Витцель, Эфрем Ассефа, Мария Бодански, Айеначью А. Деста, Кристофер Дж. Камписано, Дэниел Далмас, Коннор Эллиотт, Метасебия Другой, Николас Дж. Форд, Фредерик Фостер, Томас Гетачью , Ибай Ли Хейни, Бриттни Х. Ингрэм, Джонайя Джексон, Кертис В. Марин, Сисси Мэттокс, Карла Дела Круз Медина, Гебрецадкан Мулубрхан, Кери Портер, Алексис Робертс, Перл Сантильян, Аларик Солленбергер, Джулия Спонхольц, Джессика Вальдес, Лани Уайман, Меклит Ядета и Сьерра Янни, 20 марта 2024 г., Природа.
DOI: 10.1038/s41586-024-07208-3
Исследование криптотефры ASU финансировалось Фондом семьи Хайд, Национальным научным фондом, Институтом происхождения человека и Университетом штата Аризона.