Los arqueólogos han aprendido mucho sobre nuestros antepasados al hurgar en sus montones de basura, que contienen evidencia de su dieta y niveles de población a medida que la flora y fauna local cambiaba con el tiempo.
Un desperdicio de cocina común en África, cáscaras de huevos de avestruz, ahora está ayudando a descifrar el misterio de cuándo ocurrieron estos cambios, proporcionando una línea de tiempo para algunos de los primeros Homo sapiens que se establecieron para utilizar los recursos alimenticios marinos a lo largo del Sur.Costa africana hace más de 100.000 años.
Los geocronólogos de la Universidad de California, Berkeley, y el Centro de Geocronología de Berkeley BGC han desarrollado una técnica que utiliza estos descartes ubicuos para fechar con precisión los vertederos de basura, cortésmente llamados basureros, que son demasiado antiguos para ser fechados por radiocarbono otécnicas de carbono 14, el estándar para materiales como el hueso y la madera que tienen menos de 50.000 años.
En un artículo publicado este mes en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias la exestudiante de doctorado de UC Berkeley Elizabeth Niespolo y el geocronólogo y director asociado de BGC Warren Sharp informaron sobre el uso de la datación con uranio-torio de cáscaras de huevos de avestruz para establecer que un basurero fuera de Ciudad del Cabo, Sudáfrica, fue depositado entre 119,900 y 113,100 años atrás
Eso hace que el sitio, llamado Ysterfontein 1, sea el basurero de conchas marinas más antiguo conocido en el mundo, e implica que los primeros humanos estaban completamente adaptados a la vida costera hace unos 120.000 años. Esto también establece que tres dientes de homínido encontrados en el sitio se encuentran entre loslos fósiles de Homo sapiens más antiguos recuperados en el sur de África.
La técnica es lo suficientemente precisa como para que los investigadores afirmen de manera convincente que la pila de 12,5 pies de profundidad de conchas principalmente marinas mejillones, moluscos y lapas entremezcladas con huesos de animales y cáscaras de huevo puede haber sido depositada durante un período de tan poco tiempo.como 2,300 años.
Las nuevas edades ya están revisando algunas de las suposiciones que los arqueólogos habían hecho sobre los primeros Homo sapiens que depositaron su basura en el sitio, incluida la forma en que su población y sus estrategias de alimentación cambiaron con el cambio climático y el nivel del mar.
"La razón por la que esto es emocionante es que este sitio no habría sido datable por radiocarbono porque es demasiado antiguo", dijo Niespolo, y señaló que hay muchos más sitios de este tipo en África, en particular en las áreas costeras de Sudáfrica.África.
"Casi todos los sitios de este tipo tienen cáscaras de huevo de avestruz, por lo que ahora que tenemos esta técnica, existe la posibilidad de volver a visitar estos sitios y usar este enfoque para fecharlos de manera más precisa y precisa y, lo que es más importante, encontrarsaber si tienen la misma edad que Ysterfontein o mayores o menores, y qué nos dice eso sobre la búsqueda de comida y el comportamiento humano en el pasado ", agregó.
Debido a que las cáscaras de huevo de avestruz son omnipresentes en los basurales africanos, los huevos son una fuente rica en proteínas, equivalente a unos 20 huevos de gallina, han sido un objetivo atractivo para los geocronólogos. Pero aplicando la datación por uranio-torio, también llamada serie de uranio- a las conchas de avestruz ha sido acosado por muchas incertidumbres.
"El trabajo anterior hasta la fecha con la serie de cáscaras de huevo con uranio ha sido realmente impredecible, y en su mayoría fallado", dijo Niespolo.
La datación de precisión se remonta a hace 500.000 años
Otros métodos aplicables a sitios de más de 50.000 años, como la datación por luminiscencia, son menos precisos, a menudo en un factor de 3 o más, y no se pueden realizar en materiales de archivo disponibles en museos, dijo Sharp.
Los investigadores creen que la datación por uranio-torio puede proporcionar edades para cáscaras de huevos de avestruz de hasta 500.000 años, extendiendo la datación precisa de basureros y otros sitios arqueológicos aproximadamente 10 veces más en el pasado.
"Este es el primer conjunto de datos publicado que muestra que podemos obtener resultados realmente coherentes para cosas fuera del rango de radiocarbono, hace unos 120.000 años en este caso", dijo Sharp, que se especializa en el uso de la datación de uranio-torio para resolverproblemas en el paleoclima y la tectónica, así como en la arqueología. "Está demostrando que estas cáscaras de huevo mantienen intactos sus sistemas de series de uranio y dan edades confiables más atrás en el tiempo de lo que se había demostrado antes".
"Las nuevas fechas en la cáscara de huevo de avestruz y la excelente preservación de la fauna hacen de Ysterfontein 1 el basurero de conchas de la Edad de Piedra Media multiestratificado mejor fechado en la costa oeste de Sudáfrica", dijo el coautor Graham Avery, arqueozoólogo e investigador retiradocon el Museo Sudafricano de Iziko. "Una mayor aplicación del nuevo método de datación, donde se encuentran disponibles fragmentos de cáscara de huevo de avestruz, fortalecerá el control cronológico en los sitios cercanos de la Edad de Piedra Media, como Hoedjiespunt y Sea Harvest, que tienen conjuntos faunísticos y líticos similares, yotros en la costa sur del Cabo ".
¿Los primeros asentamientos humanos?
Ysterfontein 1 es uno de aproximadamente una docena de basureros de conchas esparcidos a lo largo de las costas occidental y oriental de la provincia del Cabo Occidental, cerca de Ciudad del Cabo. Excavado a principios de la década de 2000, se considera un sitio de la Edad de Piedra Media establecido alrededor de la época en que el Homo sapiens eraDesarrollar comportamientos complejos como la territorialidad y la competencia intergrupal, así como la cooperación entre grupos no familiares. Estos cambios pueden deberse al hecho de que estos grupos estaban pasando de cazadores-recolectores a poblaciones asentadas, gracias a fuentes estables de proteína de alta calidad.- mariscos y mamíferos marinos - del mar.
Hasta ahora, las edades de los sitios de la Edad de Piedra Media como Ysterfontein 1 han sido inciertas en aproximadamente un 10%, lo que dificulta la comparación entre los sitios de la Edad de Piedra Media y con los sitios de la Edad de Piedra Posterior. Las nuevas fechas, con una precisión de aproximadamente 2% a3%, coloca el sitio en el contexto de cambios bien documentados en el clima global: fue ocupado inmediatamente después del último período interglacial, cuando el nivel del mar estaba en un alto, quizás 8 metros 26 pies más alto que el actual. El nivel del mar bajórápidamente durante la ocupación del sitio, la costa se retiró hasta 2 millas durante este período, pero la acumulación de conchas continuó de manera constante, lo que implica que los habitantes encontraron formas de adaptarse a la distribución cambiante de los recursos alimenticios marinos para mantener su dieta preferida.
El estudio también muestra que el basurero de conchas de Ysterfontein 1 se acumuló rápidamente, tal vez alrededor de 1 metro 3 pies cada 1000 años, lo que implica que las personas de la Edad de Piedra Media a lo largo de la costa sur de África hicieron un uso extensivo de los recursos marinos, al igual que las personashizo durante la Edad de Piedra tardía, y sugiere que las estrategias efectivas de alimentación marina se desarrollaron temprano.
Para las citas, las cáscaras de huevo son mejores
Se pueden atribuir edades a algunos sitios arqueológicos de más de 50.000 años mediante la datación de cenizas volcánicas con argón-argón 40Ar / 39Ar. Pero la ceniza no siempre está presente. En África, sin embargo, y antes del Holoceno, durante todo el MedioOriente y Asia: las cáscaras de huevo de avestruz son comunes. Algunos sitios incluso contienen adornos de cáscara de huevo de avestruz hechos por los primeros Homo sapiens.
Durante los últimos cuatro años, Sharp y Niespolo realizaron un estudio exhaustivo de las cáscaras de huevos de avestruz, incluido el análisis de las cáscaras de huevos modernas obtenidas de una granja de avestruces en Solvang, California, y desarrollaron una forma sistemática de evitar las incertidumbres de los análisis anteriores. Una observación clavefue que los animales, incluidos los avestruces, no absorben ni almacenan uranio, aunque es común en niveles de partes por mil millones en la mayor parte del agua. Demostraron que las conchas de avestruz recién puestas no contienen uranio, pero que se absorbe después del entierroel terreno.
Lo mismo ocurre con las conchas marinas, pero su estructura de carbonato de calcio, un mineral llamado aragonito, no es tan estable cuando se entierra en el suelo como la forma de calcita de carbonato de calcio que se encuentra en la cáscara de huevo. Debido a esto, las cáscaras de huevo retienen mejor el uranioabsorbido durante los primeros cien años que están enterrados. El hueso, que consiste principalmente en fosfato de calcio, tiene una estructura mineral que tampoco permanece estable en la mayoría de los ambientes del suelo ni retiene de manera confiable el uranio absorbido.
El uranio es ideal para la datación porque se desintegra a un ritmo constante a lo largo del tiempo en un isótopo de torio que se puede medir en cantidades diminutas mediante espectrometría de masas. La relación entre este isótopo de torio y el uranio todavía presente le dice a los geocronólogos cuánto tiempo ha estado presente el uranio.estado sentado en la cáscara de huevo.
La datación en serie de uranio se basa en uranio-238, el isótopo de uranio dominante en la naturaleza, que se desintegra en torio-230. En el protocolo desarrollado por Sharp y Niespolo, utilizaron un láser para aerosolizar pequeños parches a lo largo de una sección transversal dely pasaron el aerosol a través de un espectrómetro de masas para determinar su composición. Buscaron manchas con alto contenido de uranio y no contaminadas por un segundo isótopo de torio, el torio-232, que también invade las cáscaras de huevo después del entierro, aunque no tan profundamente.más material de esas áreas, lo disolvió en ácido y luego lo analizó con mayor precisión para uranio-238 y torio-230 con espectrometría de masas en "solución".
Estos procedimientos evitan algunas de las limitaciones anteriores de la técnica, proporcionando aproximadamente la misma precisión que el carbono-14, pero en un intervalo de tiempo 10 veces mayor.
"La clave de esta técnica de datación que hemos desarrollado y que difiere de los intentos anteriores de fechar las cáscaras de los huevos de avestruz es el hecho de que estamos explicando explícitamente el hecho de que las cáscaras de los huevos de avestruz no contienen uranio primario, por lo que el uranio que somosusando hasta la fecha las cáscaras de huevo en realidad proviene del agua de los poros del suelo y el uranio está siendo absorbido por las cáscaras de huevo al depositarse ", dijo Niespolo.
Trabajando con el profesor de biología integrativa de UC Berkeley, Todd Dawson, Niespolo también analizó otros isótopos en cáscaras de huevo, isótopos estables de carbono, nitrógeno y oxígeno, para establecer que el clima se volvió rápidamente más seco y más frío durante el período de ocupación, de acuerdo concambios climáticos conocidos en ese momento.
Niespolo, ahora becaria postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California pero pronto será profesora asistente en la Universidad de Princeton, está trabajando con Sharp para fechar basureros en otros sitios cerca de Ysterfontein. También está desarrollando la técnica de la serie de uranio para usar conotros tipos de huevos, como los de emús en Australia y ñandúes en América del Sur, así como los huevos de aves no voladoras ahora extintas, como el Genyornis de dos metros 6,6 pies de altura, que se extinguió hace unos 50.000 añosen Australia.
El trabajo fue apoyado por Leakey Foundation, Ann and Gordon Getty Foundation y National Science Foundation BCS-1727085.
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