Новое исследование, подкрепленное передовыми методами датирования, показывает, что люди поселились в Америке примерно 23 000 лет назад, ставя под сомнение более раннюю временную шкалу в 14 000 лет. Когда и как люди впервые поселились на Америке, остается спорной темой. В 20 веке археологи считали, что люди прибыли в глубь Северной Америки не ранее примерно 14 000 лет назад. Но наше новое исследование обнаружило другую историю. Наши последние исследования подтверждают идею о том, что люди жили на территории Америки около 23 000 лет назад.
Свободные ото льда коридоры и предыдущие предположения
Эксперты XX века считали, что появление человека совпало с образованием свободного ото льда коридора между двумя огромными ледяными щитами, охватывающими территорию нынешней Канады и севера США. Согласно этой точке зрения, этот коридор позволил людям пройти пешком с Аляски в сердце Северной Америки из-за таяния в конце последнего ледникового периода.
Эта ортодоксия постепенно распалась. В последние десятилетия самые ранние свидетельства существования человека датируются периодом от 14 000 до 16 000 лет назад. Это все еще согласуется с идеей о том, что люди не достигли Америки до конца последнего ледникового периода.
В сентябре 2021 года мы опубликовали в журнале Science статью, в которой датировали ископаемые следы, обнаруженные в Нью-Мексико, примерно 23 000 лет назад, разгаром последнего ледникового периода. Следы оставила группа людей, проходивших мимо древнего озера недалеко от нынешнего места Уайт-Сэндс. Это открытие добавило 7000 лет к историческим записям людей на американском континенте и переписало американскую предысторию.
Если люди прибыли в Америку на пике последнего ледникового периода, то либо лед и снег не представляли для них особых препятствий, либо люди жили там гораздо дольше. Возможно, они прибыли в Америку на ранних стадиях таяния ледников.
Наши выводы подверглись критике, однако сейчас мы публикуем доказательства, подтверждающие более раннюю дату.
Определение возраста следов и загадка пыльцы
Пыльца — полезный инструмент для датирования свидетельств человеческого поселения. У многих людей слово «пыльца» вызывает в воображении образы аллергии, чихания и несчастного лета. Но окаменелая пыльца может стать мощным научным инструментом.
В исследовании 2021 года мы провели радиоуглеродный анализ семян ряски обыкновенной в осадочных слоях выше и ниже того места, где были обнаружены следы. Радиоуглеродное датирование основано на том, как определенная форма углерода (углерод-14), называемая изотопом, радиоактивно распадается в организмах, которые умерли в течение последних 50 000 лет.
Некоторые исследователи утверждают, что радиоуглероды в нашем исследовании 2021 года слишком старые, потому что на них повлиял так называемый эффект «жесткой воды». Вода содержит карбонаты и, следовательно, углерод. Жесткая вода — это грунтовые воды, которые были изолированы от атмосферы в течение определенного периода времени, а это означает, что некоторая часть содержащегося в них углерода-14 подверглась радиоактивному распаду.
Рыцарица обыкновенная — водное растение, и критики говорят, что семена растения, возможно, потребляли старую воду, тем самым нарушая дату и заставляя ее казаться раньше, чем она есть на самом деле. Они совершенно правы, задавая этот вопрос. Вот как должна вести себя наука: выдвигать утверждения и опровергать их.
Роль передовых технологий и убедительные выводы
Радиоуглеродное датирование надежно и легко для понимания. Таким способом можно определить любой тип органического вещества, лишь бы его было достаточно. Поэтому два члена команды, Кэтлин Спрингер и Джефф Пигати из Геологической службы США, решили датировать пыльцевые зерна. Однако пыльцевые зерна очень малы, обычно около 0,005 мм в диаметре, поэтому их нужно много.
Это представляет собой сложную задачу: вам нужны тысячи таких, чтобы получить достаточно углерода для датировки чего-либо. Фактически, вам понадобится 70 000 таблеток или больше.
Медицинская наука предлагает необычные решения наших проблем. Мы использовали метод, называемый проточной цитометрией, который чаще используется для подсчета и отбора проб отдельных клеток человека, для подсчета и выделения окаменелой пыльцы для радиоуглеродного датирования.
Проточная цитометрия использует свойства флуоресценции клеток при лазерной стимуляции. Эти клетки движутся в потоке жидкости. Флуоресценция заставляет ворота открываться, позволяя переносить, брать образцы и концентрировать отдельные клетки в потоке жидкости.
Исследователи обнаружили пыльцевые зерна во всех слоях осадка между следами белого песка, что позволило нам датировать их. Основное преимущество наличия такого большого количества пыльцы заключается в том, что можно собирать такие растения, как сосны, на которые не влияет старая вода. Образцы обрабатывали с помощью проточной цитометрии для концентрации в них пыльцы.
После года или более трудоемкой и дорогостоящей лабораторной работы исследователи получили дату на основе сосновой пыльцы, подтвердив первоначальный возраст следов. Они также показали, что на этом месте не было древних водных эффектов.
Пыльца может воссоздать растительность, которая росла, когда люди оставляли свои следы. Типы растений, которые мы получили, были именно такими, какие мы ожидали от ледникового периода в Нью-Мексико.
В качестве независимой проверки используется другой метод датирования, называемый оптически стимулированной люминесценцией (OSL). OSL основан на накоплении энергии с течением времени внутри погребенных зерен кварца. Эта энергия исходит от нашего фонового излучения.
Чем больше энергии, тем старше можно считать зерна кварца. Эта энергия высвобождается, когда кварц подвергается воздействию света, поэтому измеренная дата соответствует дате, когда кварцевое зерно в последний раз видело солнечный свет.
Для отбора проб погребенного кварца в осадок вставляют металлическую трубку, а затем осторожно вынимают ее, чтобы не подвергать ее воздействию света. Удалите зерна кварца из центра трубки, выставьте их на свет в лаборатории и измерьте свет, излучаемый зернами. Это выдает их возраст. Даты OSL подтверждают даты, полученные исследователями с использованием других методов.
Скромные пыльцевые зерна и некоторые удивительные медицинские методы помогли нам датировать следы и время прибытия людей в Америку.