Antropologen hebben lang beweerd dat het maken van gereedschap een van de belangrijkste gedragingen is die onze menselijke voorouders scheidde van andere primaten. Een nieuw papier, echter, stelt dat het niet het maken van gereedschap was dat mensachtigen onderscheidde - het was de miniaturisering van gereedschap.

Net zoals kleine transistors de telecommunicatie een paar decennia geleden transformeerden, en wetenschappers worden nu uitgedaagd om ze nog kleiner te maken, onze voorouders uit het stenen tijdperk voelden de drang om kleine gereedschappen te maken. "Het is een behoefte waarmee we voortdurend worden geconfronteerd en waar we door worden gedreven, " zegt Justin Pargeter, een antropoloog aan de Emory University en hoofdauteur van het artikel. "Miniaturisatie is wat we doen."

Het journaal Evolutionaire antropologie publiceert de paper - het eerste uitgebreide overzicht van prehistorische miniaturisatie van gereedschap. Het stelt voor dat miniaturisatie een centrale tendens is in mensachtige technologieën die minstens 2,6 miljoen jaar teruggaan.

"Toen andere apen stenen werktuigen gebruikten, ze kozen ervoor om groot te worden en bleven in de bossen waar ze evolueerden, " zegt co-auteur John Shea, hoogleraar antropologie aan de Stony Brook University. "Hominins kozen ervoor om klein te worden, ging overal heen, en veranderde anders vijandige habitats om aan onze veranderende behoeften te voldoen."

Het artikel bespreekt hoe steen schilfert van minder dan 2,5 cm lang - gebruikt voor piercings, snijden en schrapen - duikt op in het archeologische archief op locaties op elk continent, teruggaand op enkele van de vroegst bekende assemblages van stenen werktuigen. Deze kleine steenvlokken, Pargeter zegt, waren als de wegwerpscheermesjes of paperclips van vandaag - doordringend, gemakkelijk te maken en gemakkelijk te vervangen.

Hij identificeert drie buigpunten voor miniaturisatie in de evolutie van mensachtigen. De eerste piek vond ongeveer twee miljoen jaar geleden plaats, gedreven door de toenemende afhankelijkheid van onze voorouders van steenvlokken in plaats van spijkers en tanden om te snijden, snijden en piercing taken. Een tweede piek deed zich ergens na 100 voor, 000 jaar geleden met de ontwikkeling van hogesnelheidswapens, zoals de pijl en boog, waarvoor lichtgewicht stenen inzetstukken nodig waren. Een derde piek in miniaturisatie vond plaats rond 17, 000 jaar geleden. De laatste ijstijd liep ten einde, sommige mensen dwingen zich aan te passen aan snelle klimaatverandering, stijgende zeespiegel en toenemende bevolkingsdichtheid. Deze veranderingen vergrootten de noodzaak om hulpbronnen te sparen, inclusief de rotsen en mineralen die nodig zijn om gereedschappen te maken.

Een inwoner van Zuid-Afrika, Pargeter leidt het veldwerk in dat land langs de ruige en afgelegen kustlijn van de Indische Oceaan en de nabijgelegen bergen in het binnenland. Hij is ook een postdoctoraal onderzoeker aan het Centre for Mind van Emory University, Hersenen en cultuur en het paleolithische technologielaboratorium van de afdeling antropologie. De lableden maken stenen werktuigen om beter te begrijpen hoe onze voorouders deze vaardigheden hebben geleerd, en hoe dat proces onze evolutie heeft gevormd. De directeur van het laboratorium, Dietrich Stout, richt zich op handassen, daterend uit meer dan 500, 000 jaar. Deze grotere instrumenten worden beschouwd als een keerpunt in de menselijke biologische en cognitieve evolutie, vanwege de complexiteit bij het maken ervan.

Pargeter's werk aan kleine gereedschappen voegt een ander facet toe aan het onderzoek naar de menselijke evolutie. "Hij onderzoekt wat mogelijk heeft geleid tot de dwang om deze kleine instrumenten te produceren - in wezen de relatie tussen de gereedschappen en het menselijk lichaam, hersenen en het waarschijnlijke gebruik van de tools, ' zegt Stout.

Bij het zoeken naar een Ph.D. scriptieonderwerp, Pargeter richtte zich eerst op verzamelingen grotere werktuigen, beschouwd als typisch voor de gereedschapskist uit het stenen tijdperk. Hij verdiepte zich in artefacten van een Zuid-Afrikaanse site genaamd Boomplaas die in opslag werden gehouden in het Iziko Museum in Kaapstad. Toen hij in een zak rommelde die als afval was bestempeld - met kleine vlokken waarvan men dacht dat ze waren overgebleven van het maken van groter gereedschap - viel hem iets op. Een strook kristalkwarts zag eruit alsof het was gevormd met behulp van een zeer technische methode die drukschilfers wordt genoemd.

"Het was klein, ongeveer zo groot als een kleine rozijn, en woog nog geen halve stuiver, " herinnert hij zich. "Je zou het letterlijk van je vinger kunnen blazen."

Pargeter bekeek de vlok onder een vergrootglas. Hij merkte op dat het een kenmerkende, traptredebreuk op de punt waarvan eerder experimenteel onderzoek heeft aangetoond dat het verband houdt met schade veroorzaakt bij de jacht.

"Het viel me plotseling op dat archeologen een belangrijk onderdeel van ons stenen werktuigrecord misschien hebben gemist, Pargeter zegt. In ons verlangen om 'grote' ontdekkingen te doen, hebben we misschien kleine, maar belangrijk, details. Achter onze methoden zou een hele technologie kunnen schuilgaan, verbannen naar zakken die als afvalmateriaal worden beschouwd."

Dus hoe interpreteer je het gebruik van een hulpmiddel dat zo klein is dat je het gemakkelijk van je vinger kunt blazen?

Pargeter begon over deze vraag te denken in termen van de leeftijd van de vlok - ongeveer 17, 000 jaar - en het milieu destijds. De laatste ijstijd eindigde en het massale smelten van ijs aan de polen zorgde ervoor dat de wereldwijde zeespiegel steeg. In delen van Zuid-Afrika, de stijgende oceanen slokten een gebied zo groot als Ierland op. Toen de kustmoerassen en graslanden verdwenen - samen met een groot deel van het wild en het waterleven - vluchtten de jager-verzamelaars die daar woonden landinwaarts naar locaties als Boomplaas, momenteel ongeveer 80 kilometer landinwaarts gelegen. De bergen rond Boomplaas zorgden voor permanente bronnen en andere betrouwbare zoetwaterbronnen.

Het klimaat, echter, was minder voorspelbaar, met plotselinge verschuivingen in temperatuur en regenval. Vegetatie was drastisch aan het verschuiven, de temperaturen stegen en grote zoogdieren werden steeds schaarser. Archeologie uit Boomplaas laat zien dat mensen klein wild aten zoals hazen en schildpadden. Deze kleine dieren zouden gemakkelijk te vangen zijn geweest, maar ze zorgden voor beperkte voedingspakketten.

"Dit zijn voedselbronnen met een lage beloning, wat wijst op een foerageerstresssignaal, Pargeter zegt. "Boomplaas had misschien zelfs gediend als een soort vluchtelingenkamp, met groepen jager-verzamelaars die wegtrekken van de kust, proberen te overleven in marginale omgevingen terwijl hulpbronnen snel opraken en de klimaatverandering versnelde."

Pijlpunten met een diameter van iets minder dan een centimeter stonden al in de archeologische literatuur, maar de Boomplaas kristalkwartsvlok was half zo groot. Om een ​​dier neer te halen, Pargeter veronderstelde, de Boomplaas-vlok zou vergif op zijn punt nodig hebben - afkomstig van planten of insecten - en een snel afleversysteem, zoals een pijl en boog.

Pargeter gebruikte zijn eigen uitgebreide kennis van prehistorische werktuigbouw en archeologie om te veronderstellen dat het kleine vlokje zou kunnen zijn gegrepen, met behulp van een plantaardige hars, op een schakelas, waarschijnlijk ook gemaakt van een plantaardig materiaal, zoals een riet. Die schakelas, ongeveer de lengte van een vinger, zou op zijn beurt op een lichte pijlschacht passen.

"De schakelschacht gaat in het dier, het kleine mes opofferen, maar de pijlschacht springt eruit zodat u dit duurdere onderdeel kunt behouden, " zegt hij. "Onze voorouders waren meesters in aerodynamica en gedroegen zich als ingenieurs, in plaats van wat we beschouwen als 'grotmensen'. Ze bouwden redundantie in hun technologische systemen, waardoor ze hun gereedschap gemakkelijk kunnen repareren en de impact van fouten kunnen verminderen."

Onze voorouders waren ook kenners van het type fijnkorrelig gesteente dat nodig is voor het maken van gereedschap.

Bevoorrading van dergelijke essentiële grondstoffen voor het maken van gereedschappen, echter, waren waarschijnlijk afgenomen naarmate de stijgende oceanen land in beslag namen en mensen dichter bij elkaar kwamen te staan, hen ertoe aanzetten om zorgvuldiger te bewaren wat ze in het landschap konden vinden.

Aangezien paleoantropologen worden geconfronteerd met meer dan drie miljoen jaar aan mensachtige "dingen, " een van de eeuwige vragen die ze blijven proberen te beantwoorden, is:wat maakt ons mensen uniek? "We hebben meestal gezegd dat het gebruik van gereedschap ons menselijk maakt, maar dat is een beetje verbogen, "Parger zegt, als bewijs van gebruik van gereedschap door andere dieren accumuleert.

Makaken, bijvoorbeeld, gebruik stenen om oesters kapot te slaan. Chimpansees gebruiken stenen als hamers en aambeelden om noten te kraken en ze passen stokken aan om te graven en op termieten te vissen. Deze hulpmiddelen, echter, zijn groot. "De handen van andere primaten zijn niet ontwikkeld voor herhaalde fijne manipulaties bij zware taken, " zegt Pargeter. "We hebben een unieke precisiegrip ontwikkeld die ons vermogen voor geminiaturiseerde technologie vergroot."

Mensen zijn ook de meesters in het zich verspreiden in nieuwe omgevingen, in tegenstelling tot andere primaten die in de landschappen van hun voorouders bleven. "Kleinere tools zijn de keuze van technologie voor een mobiel, verspreidende bevolking, Pargeter zegt. "Toen Homo sapiens Afrika verliet, droegen ze geen omvangrijke bijlen, maar bogen en pijlen en kleinere stenen werktuigen."