Skamieliny hominidów z Europy Zachodniej mogą mieć blisko milion lat

Dokonane już jakiś czas temu znalezisko z jednostki TD6 stanowiska archeologicznego Gran Dolina nieopodal Atapuerca, miasta w północnej Hiszpanii, pozwoliło uzyskać więcej informacji na temat dawnej linii naszych przodków. Międzynarodowy zespół badaczy z Australii, Chin, Francji i Hiszpanii przeprowadził pierwsze bezpośrednie datowanie skamieliny zęba należącego do Homo antecessor (H. antecessor), najwcześniejszego znanego gatunku hominidów znalezionego w Europie.

Badanie zostało częściowo wsparte ze środków unijnego projektu HR_ESR, przyznanych dr Mathieu Duvalowi z hiszpańskiego Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana. Pokazuje ono, że H. antecessor prawdopodobnie żył około 772 000 – 949 000 lat temu. Te nowe wyniki są zgodne z wcześniejszymi pośrednimi szacunkami opartymi na datowaniu osadów i znalezionych w pobliżu skamieniałych zębów zwierzęcych. Ten wczesny gatunek człowieka może być również ostatnim wspólnym przodkiem Homo neandertalensis i Homo sapiens lub znajdować się bardzo blisko punktu, w którym, jak sądzą naukowcy, doszło do rozdzielenia się współczesnych i archaicznych linii hominidów (550–765 tys. lat temu). Zespół wyjaśnia swoje odkrycia w nowym artykule, przygotowanym pod kierownictwem dr Duvala z Australian Research Centre for Human Evolution (Australijskiego Centrum Badań nad Ewolucją Człowieka) na Griffith University w Australii i opublikowanym w czasopiśmie „Quaternary Geochronology”.

System jaskiń Atapuerca jest jednym z najbogatszych w skamieniałości i narzędzia kamienne stanowisk archeologicznych na świecie. W Gran Dolina TD6, stanowisku w Atapuerca, z którego pochodzi ząb, od lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku znaleziono około 160 ludzkich skamieniałości, z których wszystkie uznano za należące do jednego gatunku, H. antecessor. Zaawansowany wiek skamieniałego zęba uniemożliwił jego datowanie metodą węglową. Zamiast tego badacze zastosowali nowatorskie podejście, wykorzystane ostatnio do znacznie młodszych zębów ludzkich. W podejściu tym połączono dwie metody: elektronowy rezonans spinowy (ESR) i technikę uranowo-torową. Na innych stanowiskach w Europie Zachodniej znaleziono kilka starszych skamieniałości ludzkich. Jednak w odróżnieniu od skamieniałości TD6 nie można ich przypisać danemu gatunkowi hominidów.

Wyzwania związane z bezpośrednim datowaniem

ESR mierzy naturalne promieniowanie pochłaniane przez materiał od momentu jego powstania. Przed zastosowaniem tej metody naukowcy wykorzystali datowanie techniką uranowo-torową, aby upewnić się, że stężenie uranu jest jednorodne i że uran nie wydobywa się z tkanek zęba. Jednakże, pomimo iż ząb nadawał się do zastosowania tej metody, napotkano na pewne problemy.

Pierwsze wyzwanie pojawiło się w związku z wcześniejszym przeskanowaniem kopaliny metodą mikrotomografii komputerowej, która zwiększyła dawkę promieniowania przyjętą przez znalezisko. Porównując dane ze skanu współczesnego zęba ludzkiego, naukowcy obliczyli dawkę promieniowania rentgenowskiego na ok. 1% dawki geologicznej. Tę różnicę uwzględniono przy obliczaniu wieku zęba.

Ponadto, podczas gdy do datowania izotopem węgla potrzebna jest jedynie analiza samej próbki, podejście łączące ESR i technikę uranowo-torową wymaga zbadania osadów z obszaru wokół skamieliny. Jednak kiedy w 2004 r. dokonano znaleziska, nie zebrano żadnego takiego materiału. Problem ten rozwiązano poprzez dokonanie na stanowisku różnych pomiarów i zebranie próbek osadów w oparciu o dane przestrzenne i stratygraficzne przechowywane w bazie danych wykopaliska.

Przeprowadzone przez naukowców analizy wykazały również niespodziewanie wysokie stężenie uranu w warstwie szkliwa zęba. Jednakże dalsze badania wskazały na zanieczyszczenie zębiny, tkanki zębnej znajdującej się pod szkliwem. Ponieważ zębina jest ponad dziesięciokrotnie mniej wrażliwa na promieniowanie niż szkliwo, a stężenie uranu jest zazwyczaj znacznie wyższe, spowodowałoby to znaczne niedoszacowanie wieku kopaliny, gdyby nie rozpoznano tego problemu.

Ustalenia naukowców wskazują na wyzwania napotykane podczas datowania skamieniałości ludzkich przy użyciu metody ESR. Uwzględnienie tych trudności pomoże poprawić dokładność bezpośredniego datowania skamieniałości hominidów.

Zakończony już projekt HR_ESR (Developing High Resolution Electron Spin Resonance (ESR) dating of fossil teeth: contribution to the chronology of early hominid occupations in the Mediterranean area) przyczynił się do poszerzenia wiedzy na temat pierwszych hominidów w regionie Morza Śródziemnego.

Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS