Wzdłuż brzegów afrykańskiego Jeziora Wiktorii w Kenii, około 2,9 miliona lat temu, pierwsi przodkowie człowieka używali jednych z najstarszych kamiennych narzędzi, jakie kiedykolwiek znaleziono, do zarzynania hipopotamów i tłuczenia materiału roślinnego, zgodnie z nowymi badaniami prowadzonymi przez naukowców z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej Smithsonian i Queens College, CUNY, a także Narodowe Muzea Kenii, Uniwersytet Johna Mooresa w Liverpoolu i Muzeum Historii Naturalnej w Cleveland.
Badanie, opublikowane dzisiaj, 9 lutego, w czasopiśmie Science, przedstawia prawdopodobnie najstarsze przykłady niezwykle ważnej innowacji z epoki kamienia, znanej naukowcom jako zestaw narzędzi Oldowan, a także najstarsze dowody na to, że homininy konsumowały bardzo dużo duże zwierzęta. Chociaż wiele linii dowodów sugeruje, że artefakty mają prawdopodobnie około 2,9 miliona lat, artefakty mogą być bardziej konserwatywnie datowane na od 2,6 do 3 milionów lat, powiedział główny autor badań Thomas Plummer z Queens College, pracownik naukowy w zespole naukowym programu Smithsonian Human Origins.
Wykopaliska w miejscu nazwanym Nyayanga i znajdującym się na półwyspie Homa w zachodniej Kenii, ujawniły również parę masywnych zębów trzonowych należących do bliskiego ewolucyjnego krewnego gatunku ludzkiego Paranthropus. Zęby są najstarszymi skamieniałymi szczątkami Paranthropus, jakie dotąd znaleziono, a ich obecność w miejscu wypełnionym kamiennymi narzędziami rodzi intrygujące pytania o to, który przodek człowieka wykonał te narzędzia, powiedział Rick Potts, główny autor badania i Peter Buck z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej Katedra Pochodzenia Człowieka.
„Wśród badaczy od dawna przyjmuje się, że tylko rodzaj Homo, do którego należą ludzie, był w stanie wytwarzać kamienne narzędzia” – powiedział Potts. „Ale znalezienie Paranthropus obok tych kamiennych narzędzi otwiera fascynujący kryminał”.
Niezależnie od tego, która linia homininów była odpowiedzialna za narzędzia, znaleziono je ponad 800 mil od znanych wcześniej najstarszych przykładów narzędzi kamiennych z Olduwaju – narzędzi sprzed 2,6 miliona lat, odkrytych w Ledi-Geraru w Etiopii. To znacznie rozszerza obszar związany z najwcześniejszymi początkami technologii olduwajskiej. Co więcej, narzędzi kamiennych ze stanowiska w Etiopii nie można było powiązać z żadną konkretną funkcją ani zastosowaniem, co doprowadziło do spekulacji na temat najwcześniejszych zastosowań zestawu narzędzi olduwajskich.
Poprzez analizę wzorców zużycia kamiennych narzędzi i kości zwierzęcych odkrytych w Nyayanga w Kenii, zespół odpowiedzialny za to ostatnie odkrycie pokazuje, że te kamienne narzędzia były używane przez wczesnych przodków człowieka do przetwarzania szerokiej gamy materiałów i żywności, w tym roślin, mięsa a nawet szpiku kostnego.
Zestaw narzędzi Olduwajczyków obejmuje trzy rodzaje narzędzi kamiennych: kamienie młotkowe, rdzenie i odłupki. Młotów można używać do uderzania w inne skały w celu tworzenia narzędzi lub do rozbijania innych materiałów. Rdzenie mają zwykle kształt kątowy lub owalny, a po uderzeniu pod kątem młotkiem rdzeń odszczepia się na kawałek lub płatek, który można wykorzystać jako krawędź tnącą lub skrobającą lub dalej udoskonalić za pomocą młotka.
„Dzięki tym narzędziom możesz miażdżyć lepiej niż puszka trzonowa słonia i ciąć lepiej niż puszka lwa” – powiedział Potts. „Technologia olduwajska była jak nagłe wyewoluowanie zupełnie nowego zestawu zębów poza twoim ciałem i otworzyła przed naszymi przodkami nową różnorodność żywności na afrykańskiej sawannie”.
Potts i Plummer zostali po raz pierwszy przyciągnięci na półwysep Homa w Kenii przez doniesienia o dużej liczbie skamieniałych małp podobnych do pawianów o imieniu Theropithecus oswaldi, które często znajdują się obok dowodów ludzkich przodków. Po wielu wizytach na półwyspie miejscowy mężczyzna o imieniu Peter Onyango współpracujący z zespołem zasugerował, aby sprawdzili skamieniałości i kamienne narzędzia erodujące z pobliskiego miejsca, które ostatecznie nazwano Nyayanga na cześć sąsiedniej plaży.
Począwszy od 2015 roku, seria wykopalisk w Nyayanga zwróciła skarbiec 330 artefaktów, 1776 kości zwierzęcych i dwa zęby trzonowe homininów zidentyfikowane jako należące do Paranthropus. Artefakty, powiedział Plummer, były wyraźnie częścią przełomu technologicznego z epoki kamienia, jakim był zestaw narzędzi Olduwajczyków.
W porównaniu z jedynymi innymi kamiennymi narzędziami, o których wiadomo, że je poprzedzały – zestawem artefaktów sprzed 3,3 miliona lat, odkrytym w miejscu zwanym Lomekwi 3, na zachód od jeziora Turkana w Kenii – narzędzia olduwajskie były znaczącym ulepszeniem wyrafinowania . Narzędzia olduwajskie były systematycznie produkowane i często kształtowane przy użyciu tak zwanego „odręcznego uderzenia”, co oznacza, że rdzeń był trzymany w jednej ręce, a następnie uderzany młotkiem trzymanym przez drugą rękę pod odpowiednim kątem, aby wytworzyć odłupek – technika wymagająca dużej zręczności i umiejętności.
Dla kontrastu, większość artefaktów z Lomekwi 3 została stworzona przy użyciu dużych nieruchomych skał jako kowadeł, przy czym wytwórca narzędzi albo uderzał rdzeniem w płaski kamień kowadła, aby utworzyć płatki, albo umieszczając rdzeń na kowadle i uderzając go młotkiem . Te bardziej prymitywne sposoby wytwarzania zaowocowały większymi, bardziej prymitywnymi i bardziej przypadkowo wyglądającymi narzędziami.
Z biegiem czasu, olduwajski zestaw narzędzi rozprzestrzenił się na całą Afrykę, a nawet do dzisiejszej Gruzji i Chin, i nie został znacząco zastąpiony ani poprawiony aż do około 1,7 miliona lat temu, kiedy to po raz pierwszy pojawiły się ręczne topory Acheulejczyków.
W ramach swoich badań naukowcy przeprowadzili mikroskopową analizę wzorców zużycia narzędzi kamiennych, aby określić, w jaki sposób były one używane, oraz zbadali wszelkie kości, które wykazywały potencjalne ślady nacięć lub inne rodzaje uszkodzeń, które mogły pochodzić od narzędzi kamiennych.
Witryna zawierała co najmniej trzy pojedyncze hipopotamy. Dwa z tych niekompletnych szkieletów zawierały kości noszące ślady rzezi. Zespół znalazł głęboki ślad cięcia na fragmencie żebra jednego hipopotama i serię czterech krótkich, równoległych cięć na kości piszczelowej innego. Plummer powiedział, że znaleźli również kości antylop, które wykazały dowody na to, że homininy odcinały mięso płatkami kamiennymi lub zostały zmiażdżone przez młoty w celu wydobycia szpiku.
Analiza śladów zużycia 30 kamiennych narzędzi znalezionych na stanowisku wykazała, że były one używane do cięcia, skrobania i tłuczenia zarówno zwierząt, jak i roślin. Ponieważ ogień nie byłby ujarzmiony przez homininy przez kolejne 2 miliony lat, ci kamienne narzędzia zjadaliby wszystko na surowo, być może wbijając mięso w coś w rodzaju tataru z hipopotama, aby ułatwić żucie.
Wykorzystując kombinację technik datowania, w tym tempo rozpadu pierwiastków promieniotwórczych, odwrócenie ziemskiego pola magnetycznego i obecność niektórych kopalnych zwierząt, których czas w zapisie kopalnym jest dobrze ustalony, zespół badawczy był w stanie datować przedmioty wydobyte z Nyayanga do wieku od 2,58 do 3 milionów lat.
“To jeden z najstarszych, jeśli nie najstarszy przykład technologii olduwajskiej” – powiedział Plummer. „To pokazuje, że zestaw narzędzi był szerzej rozpowszechniony we wcześniejszym terminie, niż ludzie zdawali sobie sprawę, i że był używany do przetwarzania szerokiej gamy tkanek roślinnych i zwierzęcych. Nie wiemy na pewno, jakie było znaczenie adaptacyjne, ale różnorodność zastosowań sugeruje, że było to ważne dla tych hominidów”.
Odkrycie zębów parantropa o muskularnej szczęce obok tych kamiennych narzędzi nasuwa pytanie, czy to ta linia, a nie rodzaj Homo, była architektem najwcześniejszych kamiennych narzędzi olduwajskich, a może nawet wiele linii tworzyło te kamienne narzędzia narzędzi mniej więcej w tym samym czasie.
Wykopaliska stojące za tym badaniem przedstawiają migawkę świata zamieszkałego przez przodków ludzi i pomagają zilustrować sposoby, w jakie technologia kamienna pozwoliła tym wczesnym homininom przystosować się do różnych środowisk i ostatecznie dać początek gatunkowi ludzkiemu.
„Afryka Wschodnia nie była stabilną kolebką dla przodków naszego gatunku” – powiedział Potts. „To był bardziej wrzący kocioł zmian środowiskowych, z ulewami i suszami oraz różnorodnym, ciągle zmieniającym się menu żywności. Olduwajskie narzędzia kamienne mogły przecinać i wbijać się przez to wszystko i pomagały wczesnym twórcom narzędzi dostosować się do nowych miejsc i nowych możliwości, czy to martwy hipopotam, czy skrobiowy korzeń”.
Badania te były finansowane ze środków Smithsonian, Leakey Foundation, National Science Foundation, Wenner-Gren Foundation, City University of New York, Donner Foundation i Peter Buck Fund for Human Origins Research.