Люди потрапили до Америки на 7000 років раніше, ніж вважалося, кажуть вчені

Коли і як люди вперше оселилися в Америці, є предметом значних суперечок. У 20 столітті археологи вважали, що люди досягли внутрішньої частини Північної Америки не раніше ніж приблизно 14 000 років тому. Але наше нове дослідження виявило дещо інше. Наше останнє дослідження підтверджує думку, що люди були в Америці приблизно 23 000 років тому.

Фахівці 20-го століття вважали, що поява людей збіглася з утворенням вільного від льоду коридору між двома величезними крижаними щитами, що перетинають територію сучасної Канади та півночі США. Згідно з цією ідеєю, коридор, спричинений таненням наприкінці останнього льодовикового періоду, дозволив людям пройти з Аляски в серце Північної Америки.

Поступово ця ортодоксия розпалася. В останні десятиліття дати найдавніших свідчень про існування людей змінилися від 14 000 до 16 000 років тому. Це все ще відповідає тому, що люди досягли Америки лише тоді, коли закінчувався останній льодовиковий період.

У вересні 2021 року ми опублікували статтю в журналі Science, у якій викопні сліди, знайдені в Нью-Мексико, датувалися приблизно 23 000 роками тому — розпалом останнього льодовикового періоду. Вони були зроблені групою людей, які проходили повз стародавнє озеро поблизу того, що зараз є Білими пісками. Відкриття додало 7000 років до історії людей на континенті, переписавши передісторію Америки.

Якщо люди були в Америці в розпал останнього льодовикового періоду, або лід не створював перешкод для їхнього переходу, або люди були там набагато довше. Можливо, вони досягли континенту під час більш раннього періоду танення. Наші висновки піддалися критиці, однак тепер ми опублікували докази, що підтверджують ранні дати.

Датування пилку

Для багатьох людей слово «пилок» символізує літо, повне алергії, чхання та страждань. Але скам’янілий пилок може бути потужним науковим інструментом. У нашому дослідженні 2021 року ми провели радіовуглецеве датування насіння звичайної трави, знайденого в шарах осадових відкладень вище та нижче, де були знайдені сліди. Радіовуглецеве датування ґрунтується на тому, як певна форма — ізотоп — вуглецю (вуглець-14) піддається радіоактивному розпаду в організмах, які загинули протягом останніх 50 000 років.

Деякі дослідники стверджували, що радіовуглецеві дати в нашому дослідженні 2021 року були надто старими, оскільки вони були піддані так званому ефекту «жорсткої води». Вода містить карбонатні солі й, отже, вуглець. Жорстка вода — це підземна вода, яка була ізольована від атмосфери протягом певного періоду часу, тобто частина вуглецю-14 у ній уже зазнала радіоактивного розпаду.

Звичайна трава є водною рослиною, і критики стверджують, що насіння цієї рослини могло споживати стару воду, перемішуючи фініки таким чином, щоб вони здавалися старшими, ніж вони були. Цілком правильно, що вони підняли це питання. Це шлях, яким має розвиватися наука, з претензіями та контрпретензіями.

Як ми перевірили наше твердження?

Радіовуглецеве датування є надійним і добре вивченим. Ви можете датувати будь-який тип органічної речовини таким чином, якщо у вас її достатньо. Тож двоє членів нашої команди, Кетлін Спрінгер і Джефф Пігаті з Геологічної служби США, вирішили датувати пилкові зерна. Однак пилкові зерна дуже малі, зазвичай приблизно 0,005 міліметра в діаметрі, тому їх потрібно багато.

Це стало серйозною проблемою: вам потрібні тисячі з них, щоб отримати достатньо вуглецю, щоб щось датувати. Насправді вам потрібно 70 000 зерен або більше.

Медична наука знайшла дивовижне вирішення нашої головоломки. Ми використали техніку під назвою проточна цитометрія, яка частіше використовується для підрахунку та взяття проб окремих людських клітин, щоб підрахувати та виділити викопний пилок для радіовуглецевого датування.

Проточна цитометрія використовує флуоресцентні властивості клітин, стимульовані лазером. Ці клітини рухаються через потік рідини. Флуоресценція викликає відкриття воріт, що дозволяє відводити окремі клітини в потоці рідини, відбирати проби та концентрувати.

Ми маємо пилкові зерна в усіх шарах осаду між відбитками ніг у Білих пісках, що дозволяє нам датувати їх. Ключовою перевагою такої кількості пилку є те, що ви можете збирати такі рослини, як сосни, на які не впливає стара вода. Наші зразки були оброблені для концентрації пилку в них за допомогою проточної цитометрії.

Після року чи більше трудомісткої та дорогої лабораторної роботи ми були винагороджені датами на основі пилку сосни, які підтвердили оригінальну хронологію слідів. Вони також показали, що старі ефекти води були відсутні на цьому місці.

Пилок також дозволив нам реконструювати рослинність, яка росла, коли люди зробили відбитки. Ми отримали саме ті види рослин, які ми очікували, що вони були там під час Льодовикового періоду в Нью-Мексико.

Ми також використали іншу техніку датування під назвою оптично стимульована люмінесценція (OSL) як незалежну перевірку. OSL покладається на накопичення енергії всередині захованих зерен кварцу з часом. Ця енергія походить від фонового випромінювання, яке нас оточує.

Чим більше енергії ми знаходимо, тим старшими ми можемо вважати зерна кварцу. Ця енергія вивільняється, коли кварц піддається впливу світла, тому те, що ви бачите, — це останній раз, коли зерна кварцу бачили сонячне світло.

Щоб взяти зразки похованого кварцу, ви вбиваєте металеві трубки в осад і обережно виймаєте їх, щоб не піддавати їх впливу світла. Беручи зерна кварцу з центру трубки, ви виставляєте їх на світло в лабораторії та вимірюєте світло, випромінюване зернами. Це виявляє їхній вік. Дати з OSL підтвердили ті, які ми отримали за допомогою інших методів.

Скромне пилкове зерно та дивовижні медичні технології допомогли нам підтвердити дати, коли були зроблені сліди, і коли люди досягли Америки.