Tidlige Homo sapiens-grupper i Europa stod over for subarktiske klimaer

Ved hjælp af iltstabil isotopanalyse af tandemalje fra dyr slagtet af mennesker på stedet for Bacho Kiro-hulen, Bulgarien, Max Planck-forskere viser, at menneskegrupper, der tilhører en tidlig bølge af spredning af vores arter til Europa, blev konfronteret med meget kolde klimatiske forhold, mens de besatte grotten mellem omkring 46, 000 og 43, 000 år siden. Arkæologiske levn ved Bacho Kiro-hulen repræsenterer i øjeblikket de ældste kendte rester af den øvre palæolitiske Homo sapiens i Europa, og dermed åbne et unikt vindue ind i den tid, hvor vores art begyndte at bevæge sig ud af Levanten og etablere sig på tværs af de midterste breddegrader af Eurasien som en del af et arkæologisk fænomen kaldet den oprindelige øvre palæolitikum.

Processen, hvordan vores art spredte sig til nye miljøer på det tidspunkt repræsenterer et vigtigt evolutionært vendepunkt, der i sidste ende førte til Homo sapiens befolker alle kontinenter og en stor mangfoldighed af klimazoner og miljøer. De mekanismer, der lettede de indledende ekspansionsbølger, er fortsat omdiskuterede, men et flertal af modeller baseret på korrelationen af ​​arkæologiske steder med rumligt fjerne klimatiske arkiver har hidtil indikeret, at menneskelige grupper var afhængige af varmere klimatiske forhold for at sprede sig til nye, mere nordlig, miljøer.

Ved at bruge beviser direkte fra de arkæologiske lag af Bacho Kiro Cave var Max Planck-holdet nu i stand til at vise, at mennesker har udholdt meget kolde klimatiske forhold, svarende til dem, der er typiske for det nuværende Nordskandinavien, i flere tusinde år. "Vores beviser viser, at disse menneskelige grupper var mere fleksible med hensyn til de miljøer, de brugte og mere tilpasningsdygtige til forskellige klimatiske forhold end tidligere antaget, " siger hovedforfatter Sarah Pederzani, en forsker ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology og University of Aberdeen. Jean-Jacques Hublin, direktør for Department of Human Evolution ved Max Planck Institute, tilføjer:"Ved at bruge denne nye indsigt, nye modeller for spredningen af ​​vores art over Eurasien skal nu konstrueres, under hensyntagen til deres højere grad af klimatisk fleksibilitet."

Arkæologiske materialer fra Bacho Kiro-hulen i Bulgarien

Ved direkte at bruge arkæologiske materialer, såsom resterne af planteædere slagtet af mennesker, at generere klimatiske data for palæoklimaforskerholdet - ledet af Pederzani og Kate Britton, også en forsker ved Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology og University of Aberdeen - var i stand til at etablere en meget robust registrering af lokale klimatiske forhold, der specifikt relaterer til de tidspunkter, hvor mennesker beboede Bacho Kiro Cave.

"Denne teknik muliggør en mere sikker tildeling af lokal klimatisk kontekst sammenlignet med den mere almindeligt anvendte kronologiske sammenhæng mellem arkæologiske data og klimatiske arkiver fra forskellige lokaliteter, der dannede grundlaget for meget af den eksisterende forskning om menneskelig klimatisk tilpasningsevne - den giver os virkelig indsigt i hvordan livet var 'på jorden'", siger Britton. "Imidlertid, på grund af analysens tidskrævende karakter og afhængigheden af ​​tilgængeligheden af ​​bestemte dyrerester, iltisotopundersøgelser eller andre måder at generere klimatiske data direkte fra arkæologiske steder forbliver sparsomme i det tidsrum, hvor Homo sapiens først spredt over Eurasien, tilføjer Pederzani. denne Max Planck-undersøgelse er den første undersøgelse udført i forbindelse med den indledende øvre palæolitikum og kunne derfor give så overraskende resultater.

Højt løst rekord af tidligere temperaturer, der spænder over mere end 7, 000 år

Pederzani spent one year conducting lab work from drilling series of small samples from the animal teeth through wet chemistry preparation and stable isotope ratio mass spectrometry to obtain all the necessary data. "Through this time intensive analysis that included a total of 179 samples, it was possible to obtain a very highly resolved record of past temperatures, including summer, winter and mean annual temperature estimates for human occupations spanning more than 7, 000 år, " says Pederzani.

Renewed excavations at Bacho Kiro Cave conducted by an international team led by Max Planck researchers Jean-Jacques Hublin, Tsenka Tsanova and Shannon McPherron, and Nikolay Sirakov of the National Institute of Archaeology with Museum at the Bulgarian Academy of Sciences in Sofia, Bulgaria, started in 2015 and have yielded a rich archaeological record of human activity at the cave including the remnants of occupations that represent the earliest known occurrence of Upper Paleolithic Homo sapiens in Europe. Deposits in the lower portion of the site contained a large number of animal bones, stone tools, pendants and even human fossils and formed the basis of the climatic study to investigate the environmental conditions that humans experienced when they first spread into Southeast Europe from the Levant.

The study is published in Videnskabens fremskridt .