Met behulp van zuurstofstabiele isotopenanalyse van tandglazuur van dieren die door mensen zijn afgeslacht op de plaats van de Bacho Kiro-grot, Bulgarije, Max Planck-onderzoekers tonen aan dat menselijke groepen die tot een vroege verspreidingsgolf van onze soort in Europa behoorden, werden geconfronteerd met zeer koude klimatologische omstandigheden terwijl ze de grot bezetten tussen ongeveer 46, 000 en 43, 000 jaar geleden. Archeologische overblijfselen in de Bacho Kiro-grot vertegenwoordigen momenteel de oudst bekende overblijfselen van de Boven-paleolithische Homo sapiens in Europa, en zo een uniek venster openen in de tijd dat onze soort de Levant begon te verlaten en zich vestigde op de middelste breedtegraden van Eurazië als onderdeel van een archeologisch fenomeen dat het eerste paleolithicum wordt genoemd.

Het proces hoe onze soort zich in die tijd in nieuwe omgevingen verspreidde, vertegenwoordigt een belangrijk evolutionair keerpunt dat uiteindelijk leidde tot: Homo sapiens alle continenten bevolkt en een grote diversiteit aan klimaatzones en omgevingen. Over de mechanismen die de eerste expansiegolven mogelijk maakten, wordt nog steeds gedebatteerd, maar de meeste modellen die gebaseerd zijn op de correlatie van archeologische vindplaatsen met ruimtelijk verre klimatologische archieven hebben tot nu toe aangetoond dat menselijke groepen vertrouwden op warmere klimatologische omstandigheden om zich te verspreiden naar nieuwe, meer noordelijk, omgevingen.

Met behulp van rechtstreeks bewijs uit de archeologische lagen van de Bacho Kiro-grot kon het Max Planck-team nu aantonen dat mensen zeer koude klimatologische omstandigheden hebben doorstaan, vergelijkbaar met die typisch zijn voor het huidige Noord-Scandinavië, voor enkele duizenden jaren. "Ons bewijs toont aan dat deze menselijke groepen flexibeler waren met betrekking tot de omgevingen die ze gebruikten en zich beter aanpasten aan verschillende klimatologische omstandigheden dan eerder werd gedacht, " zegt hoofdauteur Sarah Pederzani, een onderzoeker aan het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie en de Universiteit van Aberdeen. Jean-Jacques Hublin, directeur van de afdeling Menselijke Evolutie van het Max Planck Instituut, voegt toe:"Met behulp van deze nieuwe inzichten, er moeten nu nieuwe modellen worden gemaakt van de verspreiding van onze soort over Eurazië, rekening houdend met hun hogere mate van klimatologische flexibiliteit."

Archeologisch materiaal uit de Bacho Kiro-grot in Bulgarije

Door direct gebruik te maken van archeologisch materiaal, zoals de overblijfselen van herbivoren die door mensen zijn afgeslacht, om klimatologische gegevens te genereren door het paleoklimaatonderzoeksteam - onder leiding van Pederzani en Kate Britton, ook een onderzoeker aan het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie en de Universiteit van Aberdeen - was in staat om een ​​zeer robuust verslag op te stellen van lokale klimatologische omstandigheden die specifiek betrekking hebben op de tijd dat mensen de Bacho Kiro-grot bewoonden.

"Deze techniek maakt een meer betrouwbare toewijzing van de lokale klimatologische context mogelijk in vergelijking met de meer algemeen gebruikte chronologische correlatie tussen archeologische gegevens en klimatologische archieven van verschillende plaatsen die de basis vormden van veel van het bestaande onderzoek naar het aanpassingsvermogen van de mens - het geeft ons echt inzicht in hoe het leven was 'op de grond'", zegt Britt. "Echter, vanwege het tijdrovende karakter van de analyse en de afhankelijkheid van de beschikbaarheid van bepaalde dierlijke resten, Zuurstofisotoopstudies of andere manieren om klimaatgegevens rechtstreeks van archeologische vindplaatsen te genereren, blijven schaars gedurende de periode waarin Homo sapiens eerst verspreid over Eurazië, " voegt Pederzani toe. Inderdaad, deze Max Planck-studie is de eerste studie die is uitgevoerd in de context van het initiële paleolithicum en zou daarom zulke verrassende resultaten kunnen opleveren.

Zeer goed opgelost record van temperaturen uit het verleden die meer dan 7 overspannen, 000 jaar

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 jaar, " 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.

De studie is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .