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Conchas de avestruz descartadas fornecem cronograma para nossos primeiros ancestrais africanos
Os arqueólogos aprenderam muito sobre nossos ancestrais remexendo em suas pilhas de lixo, que contêm evidências de sua dieta e níveis populacionais à medida que a flora e a fauna locais mudavam com o tempo.
Por Universidade da Califórnia - Berkeley - 29/04/2021


Cascas de ovo de avestruz antigas de Ysterfontein 1, um monturo da Idade da Pedra na África do Sul. São mostradas cascas de ovos selecionadas da camada superior do monturo datadas pela geocronologia Urânio-Tório (U-Th ou 230Th / U), com suas superfícies externas voltadas para cima. A barra de escala é de 1 cm. Com as novas idades de sepultamento 230Th / U de cascas de ovos de avestruz, Ysterfontein 1 é o mais antigo monturo de conchas marinhas bem datado, indicando humanos adaptados para utilizar sistematicamente recursos costeiros, como mariscos, cerca de 120 mil anos atrás. Crédito: E. Niespolo.

Os arqueólogos aprenderam muito sobre nossos ancestrais remexendo em suas pilhas de lixo, que contêm evidências de sua dieta e níveis populacionais à medida que a flora e a fauna locais mudavam com o tempo.

Uma sucata de cozinha comum na África - cascas de ovos de avestruz - está agora ajudando a decifrar o mistério de quando essas mudanças ocorreram, fornecendo uma linha do tempo para alguns dos primeiros Homo sapiens que se estabeleceram para utilizar os recursos alimentares marinhos ao longo da costa sul-africana mais do que 100.000 anos atrás.

Geocronologistas da Universidade da Califórnia, Berkeley, e do Berkeley Geochronology Center (BGC) desenvolveram uma técnica que usa esses descartes onipresentes para datar com precisão os depósitos de lixo - educadamente chamados de middens - que são muito antigos para serem datados por radiocarbono ou técnicas de carbono-14 , o padrão para materiais como osso e madeira com menos de 50.000 anos.

Em um artigo publicado este mês no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences, a ex-estudante de doutorado da UC Berkeley Elizabeth Niespolo e geocronologista e BGC e diretor associado Warren Sharp relataram o uso de datação de urânio-tório de cascas de ovo de avestruz para estabelecer que um monturo fora da Cidade do Cabo , África do Sul, foi depositado entre 119.900 e 113.100 anos atrás.

Isso torna o local, chamado Ysterfontein 1, o mais antigo montão de concha do mundo conhecido, e sugere que os primeiros humanos estavam totalmente adaptados à vida costeira há cerca de 120.000 anos. Isso também estabelece que três dentes hominídeos encontrados no local estão entre os fósseis de Homo sapiens mais antigos recuperados no sul da África.

A técnica é precisa o suficiente para os pesquisadores afirmarem de forma convincente que a pilha de conchas marinhas - mexilhões, moluscos e lapas - misturada com ossos de animais e cascas de ovo pode ter sido depositada em um período de apenas 2.300 anos.

As novas eras já estão revisando algumas das suposições que os arqueólogos fizeram sobre os primeiros Homo sapiens que depositaram seu lixo no local, incluindo como sua população e estratégias de forrageamento mudaram com a mudança do clima e do nível do mar.

"A razão pela qual isso é empolgante é que este local não poderia ser datado por radiocarbono porque é muito antigo", disse Niespolo, observando que existem muito mais locais desse tipo em torno da África, em particular nas áreas costeiras da África do Sul.
 
"Quase todo esse tipo de site tem cascas de ovo de avestruz, então agora que temos essa técnica, existe esse potencial de ir e revisitar esses sites e usar essa abordagem para datá-los de forma mais precisa e precisa e, mais importante, descobrir se eles têm a mesma idade de Ysterfontein, ou são mais velhos ou mais novos, e o que isso nos diz sobre a coleta e o comportamento humano no passado ", acrescentou ela.

Como as cascas dos ovos de avestruz são onipresentes nos montes africanos - os ovos são uma rica fonte de proteína, equivalente a cerca de 20 ovos de galinha - eles têm sido um alvo atraente para geocronologistas. Mas a aplicação de datação de urânio-tório - também chamada de série de urânio - a conchas de avestruz tem sido cercada de muitas incertezas.

"O trabalho anterior até a data de cascas de ovo com série de urânio foi realmente acertado e erradicado, e quase sempre errado", disse Niespolo.

Precisão datada de 500.000 anos atrás

Outros métodos aplicáveis ​​a sites com mais de 50.000 anos, como datação por luminescência, são menos precisos - muitas vezes por um fator de 3 ou mais - e não podem ser executados em materiais de arquivo disponíveis em museus, disse Sharp.

Os pesquisadores acreditam que a datação de urânio-tório pode fornecer idades para cascas de ovos de avestruz de 500.000 anos, estendendo a datação precisa de monturos e outros sítios arqueológicos aproximadamente 10 vezes mais no passado.

Estruturas de casca de ovo exercem um controle primário sobre a distribuição de U e
Th secundários, portanto, a caracterização espacial dos elementos-chave e a amostragem
cuidadosa são necessárias para produzir idades precisas por datação de 230Th / U. As
barras de escala são de 1 mm. A. Fotomicrografia de seção fina de uma casca de ovo de
avestruz moderna em seção transversal e estruturas de casca de ovo correspondentes
denotadas por V (camada vertical), P (paliçada ou camada prismática) e C (camada de cone).
Poros que servem como vias de oxigênio para incubar pintinhos são visíveis como orifícios
abertos que penetram na casca do ovo. B. Fragmento montado em epóxi de uma casca de
ovo antiga de Ysterfontein 1 em seção transversal, mostrando que as mesmas estruturas da
casca de ovo estão bem preservadas no tempo profundo. As análises da ablação a laser são
evidentes ao longo das linhas pontilhadas e das concentrações de U e Th. Um poro é
aparente no centro do fragmento montado. As idades de sepultamento 230Th / U das
cascas de ovo dessa camada são de aproximadamente
118 mil anos. Crédito: E. Niespolo.

"Este é o primeiro corpo de dados publicado que mostra que podemos obter resultados realmente coerentes para coisas bem fora da faixa de radiocarbono, cerca de 120.000 anos atrás neste caso", disse Sharp, que se especializou no uso de datação de urânio-tório para resolver problemas em paleoclima e tectônica, bem como arqueologia. "Isso está mostrando que essas cascas de ovo mantêm seus sistemas da série de urânio intactos e fornecem idades confiáveis ​​mais para trás no tempo do que foi demonstrado antes."

"As novas datas na casca de ovo de avestruz e a excelente preservação da fauna tornam Ysterfontein 1 o ainda mais bem datado montículo de conchas multiestratificadas da Idade da Pedra Média na costa oeste da África do Sul", disse o coautor Graham Avery, arqueozoólogo e pesquisador aposentado da Museu da África do Sul Iziko. "A aplicação adicional do novo método de datação, onde fragmentos de casca de ovo de avestruz estão disponíveis, fortalecerá o controle cronológico em locais próximos da Idade da Pedra Média, como Hoedjiespunt e Sea Harvest, que têm faunísticas semelhantes e comunidades líticas, e outros na costa sul do Cabo. "

Os primeiros assentamentos humanos?

Ysterfontein 1 é um dos cerca de uma dúzia de sambaquis espalhados ao longo das costas oeste e leste da Província do Cabo Ocidental, perto da Cidade do Cabo. Escavado no início dos anos 2000, é considerado um local da Idade da Pedra mediana estabelecido na época em que o Homo sapiens desenvolvia comportamentos complexos, como territorialidade e competição intergrupal, bem como cooperação entre grupos não-parentes. Essas mudanças podem ser devidas ao fato de que esses grupos estavam em transição de caçadores-coletores para populações assentadas, graças a fontes estáveis ​​de proteína de alta qualidade - moluscos e mamíferos marinhos - do mar.

Até agora, as idades de locais da Idade da Pedra Média como Ysterfontein 1 eram incertas em cerca de 10%, tornando difícil a comparação entre locais da Idade da Pedra Média e com locais da Idade da Pedra Posterior. As novas datas, com uma precisão de cerca de 2% a 3%, colocam o local no contexto de mudanças bem documentadas no clima global: foi ocupado imediatamente após o último período interglacial, quando o nível do mar estava alto, talvez 8 metros (26 pés) mais alto do que hoje. O nível do mar caiu rapidamente durante a ocupação do local - a linha da costa recuou até 2 milhas durante este período - mas o acúmulo de conchas continuou de forma constante, sugerindo que os habitantes encontraram maneiras de acomodar a mudança na distribuição dos recursos alimentares marinhos para manter sua dieta preferida .

O estudo também mostra que o monturo de concha Ysterfontein 1 acumulou-se rapidamente - talvez cerca de 1 metro (3 pés) a cada 1.000 anos - implicando que as pessoas da Idade da Pedra Média ao longo da costa sul da África fizeram uso extensivo dos recursos marinhos, assim como as pessoas faziam durante o Mais tarde na Idade da Pedra, e sugerindo que estratégias eficazes de forrageamento marinho se desenvolveram cedo.

Para namorar, cascas de ovo são melhores

Idades podem ser associadas a alguns sítios arqueológicos com mais de 50.000 anos por meio da datação argônio-argônio (40Ar / 39Ar) de cinzas vulcânicas. Mas as cinzas nem sempre estão presentes. Na África, porém - e antes do Holoceno, em todo o Oriente Médio e na Ásia - cascas de ovo de avestruz são comuns. Alguns sites contêm até enfeites de casca de ovo de avestruz feitos pelos primeiros Homo sapiens.

Nos últimos quatro anos, Sharp e Niespolo conduziram um estudo completo de cascas de ovos de avestruz, incluindo análises de cascas de ovos modernas obtidas em uma fazenda de avestruzes em Solvang, Califórnia, e desenvolveram uma maneira sistemática de evitar as incertezas de análises anteriores. Uma observação importante foi que os animais, incluindo avestruzes, não absorvem e armazenam urânio, embora seja comum em níveis de partes por bilhão na maior parte da água. Eles demonstraram que as conchas de avestruz recém colocadas não contêm urânio, mas que ele é absorvido após o enterro no solo.

O mesmo é verdade para as conchas do mar, mas sua estrutura de carbonato de cálcio - um mineral chamado aragonita - não é tão estável quando enterrado no solo como a forma calcita de carbonato de cálcio encontrada na casca do ovo. Por isso, as cascas dos ovos retêm melhor o urânio absorvido durante os primeiros cem anos ou até que sejam enterrados. O osso, consistindo principalmente de fosfato de cálcio, tem uma estrutura mineral que também não permanece estável na maioria dos ambientes de solo nem retém o urânio absorvido de forma confiável.

O urânio é ideal para datação porque decai a uma taxa constante ao longo do tempo para um isótopo de tório que pode ser medido em quantidades mínimas por espectrometria de massa. A relação entre este isótopo de tório e o urânio ainda presente informa aos geocronologistas há quanto tempo o urânio permanece na casca do ovo.

A datação da série de urânio depende do urânio-238, o isótopo de urânio dominante na natureza, que decai em tório-230. No protocolo desenvolvido por Sharp e Niespolo, eles usaram um laser para aerossolizar pequenas manchas ao longo de uma seção transversal da concha e executaram o aerossol em um espectrômetro de massa para determinar sua composição. Eles procuraram por pontos com alto teor de urânio e não contaminados por um segundo isótopo de tório, o tório-232, que também invade as cascas dos ovos após o sepultamento, embora não tão profundamente. Eles coletaram mais material dessas áreas, o dissolveram em ácido e depois analisaram mais precisamente para urânio-238 e tório-230 com espectrometria de massa de "solução".

Esses procedimentos evitam algumas das limitações anteriores da técnica, fornecendo aproximadamente a mesma precisão do carbono-14, mas em um intervalo de tempo 10 vezes maior.

"A chave para essa técnica de datação que desenvolvemos, que difere das tentativas anteriores de datar cascas de ovos de avestruz, é o fato de que explicamos explicitamente o fato de que cascas de ovos de avestruz não contêm urânio primário, então o urânio que estamos usando para data em que a casca do ovo realmente vem da água dos poros do solo e o urânio está sendo absorvido pelas cascas do ovo após a deposição ", disse Niespolo.

 

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