Studie: Upptäckta stenverktyg avslöja nya ledtrådar till antikens kinesiska historia

Du tänker troligen på ny teknik som elektronik du kan bära i en ficka eller ha på en handled. Men några av de mest djupgående tekniska innovationerna i mänsklig utveckling har gjorts av sten. För det mesta som människor har varit på jorden har de flisat sten till användbara former för att göra verktyg för alla slags arbete.

I en studie som just publicerats i Natur, vi har daterat en distinkt och komplicerad metod för att göra stenverktyg till en mycket tidigare tidsram i Kina än vad som tidigare hade accepterats. Arkeologer hade trott att artefakter av detta slag hade förts till Kina av grupper som migrerade från Europa och Afrika. Men vår nya upptäckt, daterad till mellan 170 000 och 80 000 år sedan, föreslår att de kunde ha uppfunnits lokalt utan inmatning från andra håll, eller kommer från mycket tidigare kulturell överföring eller mänsklig migration.

Se även: Undersökning av Cave Art-mästerverk avslöjar att de inte gjordes av människor

Flera olika arter av människor levde på jorden vid denna tidpunkt, inklusive moderna som oss. Men vi har inte hittat några mänskliga ben från den här sidan, så vi vet inte vilka arter av människor som skapat dessa verktyg.

Dessa kinesiska artefakter ger ytterligare en bevisning som förändrar hur vi tänker på ursprunget och spridningen av nya stenverktygsteknologier. Och fascinerande gjorde vi vår upptäckt baserat på artefakter som hade utgrävts årtionden sedan.

Ny teknik bland gamla stenar

Arkeologer har identifierat fem lägen som människor har brukade göra stenverktyg under de senaste 3 miljoner åren. Varje läge representeras av en ny stenverktygstyp som skiljer sig dramatiskt från vad som hänt tidigare. Utseendet för varje nytt läge markeras även av en stor ökning av antalet steg som behövs för att skapa den nya verktygetypen.

Ett av dessa lägen, Mode III, även kallat Levallois, ligger i centrum för flera stora debatter om mänsklig utveckling. Levallois verktyg är de grundläggande egenskaperna i den arkeologiska perioden som kallas Middle Paleolithic, eller Afrikas Middle Stone Age. De är resultatet av en uppsättning mycket specifika steg för att hugga en bit sten för att skapa liknande verktyg som är lämpliga att formas för olika ändamål. Dessa steg är anmärkningsvärda eftersom de är ett mycket effektivare sätt att producera massor av användbara skärverktyg, med minimal slösad sten jämfört med tidigare teknik.

En av dessa debatter är huruvida Mode III-verktyg har uppfunnits på ett ställe och sedan sprids ut eller självständigt uppfunnits på flera olika platser. Eftersom världens äldsta säkert daterade Levallois-verktyg har hittats i Nordafrika för omkring 300.000 år sedan, är det möjligt att de sprider sig därifrån, bärs av grupper av tidiga människor som migrerar över hela Europa och i Asien. Å andra sidan stöder upptäckter av liknande tidiga Levallois-verktyg i Armenien och Indien idén om oberoende uppfinningar av tekniken utanför Afrika.

Ändra kronologin i Kina

I Kina har det varit svårt att hitta bevis på Mode III-verktyg fram till relativt sent i palæolitiska perioden, cirka 30 000 till 40 000 år sedan. Det är samtidigt med när Mode IV (bladverktyg) visas där. Forntida människor i Kina verkade springa från Mode II (stenhandsåser) till Mode III och IV samtidigt. Detta tyder på att Levallois-verktygen uppträdde i Kina när moderna människor migrerade i och förde denna nya teknik med dem omkring 30 000 till 40 000 år sedan.

Våra resultat stöder en annan historia för Levallois verktygs ursprung i Kina. Vid Guanyindong Cave i Guizhou-provinsen i södra centrala Kina hittade vi Mode III-verktyg i lager daterat till cirka 170 000 och cirka 80 000 år sedan. Detta sätter dem bra inför Mode IV-verktyg, och ungefär samtidigt som Levallois var de viktigaste verktygen som används i Europa och Afrika.

En viktig följd av våra nya tidiga åldrar från Guanyindong Cave är att utseendet på Levallois verktyg i Kina inte längre är knutet till ankomsten av moderna människor och Mode IV-verktyg 30 000 till 40 000 år sedan. I stället kunde Levallois verktyg ha uppfunnits lokalt i Kina - kanske av en annan mänsklig art. En annan möjlighet är att de introducerades av en mycket tidigare migration, kanske av de personer vars tänder har hittats i en grotta i Daoxian, Hunan-provinsen, som bodde mellan 80 000 och 120 000 år sedan.

Kommer tillbaka till Guanyindong Cave

Vår upptäckt är lite ovanlig eftersom vi inte gjorde några större nya utgrävningar. Alla de stenverktyg vi studerade hade utgrävts från Guanyindonggrottan på 1960- och 1970-talet. Sedan dess har Guanyindong varit känd som en av de viktigaste paleolithiska platserna i södra Kina på grund av det relativt stora antalet stenverktyg som finns där.

De flesta lagras vid Institutet för Vertebrat Paleontologi och Paleoantropologi i Peking, och vårt team spenderade mycket tid noga med att inspektera varje verktyg för att identifiera spåren som avslöjar hur det gjordes. Det var under denna noggranna analys av museets exemplar att vi mötte några dussin Levallois-verktyg bland de tusentals artefakterna i samlingen.

Under de tidigare utgrävningarna vid Guanyindonggrottan hade forskare använt uran-serierna hittills hittat fossiler i sedimenten. Denna teknik är beroende av det radioaktiva förfallet av små mängder uran som samlas in i benet strax efter att det är begravt för att komma upp med ett åldersintervall för dess begravning. Men det är svårt att exakt bestämma den äkta åldern av benet med denna metod. På Guanyindong sträcker sig dessa uran-serier över ett brett spektrum, från 50 000 till 240 000 år sedan. Förbundet mellan de daterade fossila bitarna och stenartefakterna noterades inte i detalj. Dessa problem innebar att vi inte kunde ta reda på vilka lager de daterade fossilerna kom ifrån, och om de var nära något av Levallois stenverktyg.

Med hjälp av endast information tillgänglig från den tidigare utgrävningen kunde vi inte vara säkra på Levallois verktygs exakta ålder i museet. Daterna var viktiga för att spika ner, för om de var äldre än 30-40.000 år, kunde de vara de tidigaste Levallois-verktygen som hittades i Kina.

För att avslöja den verkliga åldern av dessa Levallois-verktyg gjorde vi flera resor till grottan för att samla nya prov för att träffa. Det var utmanande att hitta en lämplig plats för att få proven eftersom de tidigare utgrävningarna inte lämnade mycket bakom och mycket av platsen var täckt av tjock vegetation.

Vi samlade våra nya sedimentprover från platser där artefakter fortfarande var synliga i utgrävningsmuren, så vi kunde vara säkra på en nära koppling mellan våra prover och stenverktygen. I huvudsak försökte vi samla in ny smuts från de platser där museets artefakter ursprungligen hade utgrävts. Planen var då att testa proverna med mer avancerade datateknik än vad som ursprungligen varit tillgängligt.

Analysera nya prov till datum gamla artefakter

Tillbaka i labbet analyserade vi proverna med hjälp av enkelkorns optiskt stimulerade luminescensmetoder. Denna teknik kan identifiera hur mycket tid som har gått sedan varje enskilt korn senast utsattes för solen. Att dela många enskilda korn i ett prov är viktigt eftersom det kan berätta för oss om trädrots, djur eller insekter har blandat yngre sediment ner i äldre. Efter att vi identifierat och avlägsnade påträngande yngre korn fann vi att ett lager av artefakter daterades till cirka 80.000 år sedan. Vi daterade ett lägre lager för cirka 170.000 år sedan. Vårt musearbete hade identifierat Levallois verktyg i båda dessa lager.

Med kombinationen av noggrann inspektion av museets samling, nytt fältarbete för att samla prover och ett nytt laboratoriemetod för att döma sajten hade vi upptäckt ett överraskande och viktigt resultat. Dessa Levallois verktyg är mycket äldre än de från andra platser i östra Asien. Detta föreslår en mer utbredd geografisk fördelning av Levallois före spridningen av moderna människor från Afrika och Europa till Asien.

En anledning till att det varit så svårt att hitta bevis på tekniken i Kina fram till nu är att antalet personer i östra Asien under palestoliterna kanske har varit mycket mindre än i väst. Små befolkningar med låg densitet med svaga och oregelbundna mönster av social aktivitet kan göra det svårt för ny teknik att sprida sig och fortsätta under lång tid.

Vi vet inte vilka arter av mänskliga som gjorde verktygen vid Guanyindong eftersom vi inte har hittat några ben. Vem de än var, de hade samma färdigheter för människor som bor i väst samtidigt. De verkar ha självständigt upptäckt Levallois-strategin i Kina samtidigt som folk utnyttjade det i Europa och Afrika.

Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Ben Marwick, Bo Li och Hu Yue. Läs den ursprungliga artikeln.