Для археологов древние кости и каменные орудия являются важными доказательствами, но иногда ответы о нашем прошлом можно найти в грудах человеческого кала, как показывает важный новый анализ.
У входа в Пейсли. Фото: Джон Блонг
В период с 2002 по 2010 год археологи собирали десятки копролитов, или высушенного кала, в Орегонских пещерах Пейсли, самые старые из которых имеют датировку 14 000 лет. Генетический анализ копролитов показал, что они принадлежат людям, но некоторые исследователи подвергли сомнению этот результат, сославшись на возможное загрязнение образцов. Происхождение кала оставалось нерешенным в течение многих лет, но новое исследование дает новый взгляд на эти несвежие, но невероятно важные «навозные кучки».
Люди впервые проникли в Северную Америку в конце последнего ледникового периода, где-то между 20 000 и 15 000 лет назад. Дальнейшее подтверждение того, когда и как именно произошла эта миграция, имело бы большое значение, даже если данные доказательства буквально «полны дерьма».
Копролиты, чтобы храниться так долго, требуют засушливой среды. В западной части Северной Америки существует множество сухих пещер, но пещеры Пейсли отличаются тем, что являются единственными известными свидетельствами человеческой деятельности, восходящей к переходу плейстоцена-голоцена.
Тем не менее, это доказательство не велико. Помимо предполагаемых человеческих копролитов, единственными другими доказательствами в пещерах Пейсли этого периода времени являются, как правило, чешуйки, оставшиеся от изготовления каменных орудий (которые не могут быть надежно датированы), и следы бойни, обнаруженные на костях возможных хищных животных. (это может быть послед от грызунов, сделанный не человеком). Вот где может помочь древний кал — когда скелетные или другие линии доказательств либо недостаточны, либо вообще отсутствуют.
«Самым убедительным доказательством для многих археологов была коллекция сохранившихся фекалий, содержащих митохондриальную ДНК индейцев (мтДНК), депонированную 14 400–14 000 лет назад, что делает их самыми старыми датированными человеческими останками в Западном полушарии, – пишет археолог из Университета Ньюкасла Джон Блонг о новом исследовании. – Однако это доказательство подверглось критике, поскольку некоторые из копролитов содержали мтДНК человека и собаки, что свидетельствует о том, что мтДНК человека может быть результатом загрязнения из вышележащих слоев. Никто не сомневается, что копролиты столь же стары, как говорят датировка радиоуглеродным методом, они просто сомневаются, что это люди».
То, что предыдущий анализ мтДНК был недостаточным, вполне вероятно. Люди и животные делили эти пещеры на протяжении тысячелетий, поэтому вполне возможно, что генетический материал из одной кучи фекалий попадал на другие.
«Если вы когда-нибудь смотрели криминальное шоу по телевизору, вы знаете, что ДНК может проникнуть повсюду, – сказал Блонг. – Организмы постоянно выделяют ДНК в волосы, клетки кожи, пот, слюну и т. д.»
В то же время ДНК растворяется в воде, что делает ее очень подвижной во влажной среде.
«Несмотря на то, что внутренняя часть пещер Пейсли очень сухая, мы видим признаки того, что в отложениях происходили случайные кратковременные смачивания, – объяснил Блонг. – Вообразите шторм с проливным дождем, который дует в пещеры. Дождь впитывается в пещерные отложения и высыхает через день или два. Даже в этот короткий промежуток времени вода может транспортировать ДНК человека, оставленную более поздней группой, в более глубокие отложения, представляющие более раннее время ».
Археолог Лиза-Мари Шиллито собирает образцы в пещере. Фото: Джон Блонг
К счастью, ДНК – не единственная подсказка, доступная ученым, поскольку копролиты также содержат биомаркеры фекальных липидов, которые можно отнести к определенным типам животных. Кроме того, липиды – органические молекулярные соединения, которые включают жиры, масла, стероиды и другие биосигнатуры, – не очень хорошо растворяются в воде, поэтому они не склонны перемещаться по пещерам, когда предметы намокают. Они также химически стабильны, поэтому хорошо сохраняются в течение длительного времени.
«Эти характеристики делают липиды более надежным источником для идентификации человеческих копролитов в местах, где иногда выпадают пещерные отложения», – сказал Блонг.
Имея это в виду, Блонг вместе с соавтором исследования Лизой-Мари Шиллито и другими коллегами проанализировали липидные биомаркеры, обнаруженные в 21-й пробе копролита, взятых из пещер Пейсли, все из которых ранее были найдены человеческого происхождения с помощью анализа мтДНК. Исследователи провели тесты, чтобы определить содержание стерола и желчи, чтобы отличить человеческие фекалии от тех, которые производятся другими животными. Затем исследователи сравнили эти образцы с окружающим осадком, обнаружив, что между копролитами и окружающей средой пещеры происходит минимальное выщелачивание.
Из 21 проанализированного образца 13 были идентифицированы как принадлежащие человеку, два из которых ранее были датированы 14 000-летним периодом. Интересно, что один образец кала был связан с пантерой, а другой — с рысью. Подробности этого анализа были опубликованы в научных отчетах.
«Наше исследование направлено на постоянную критику данных ДНК, свидетельствующих о самой ранней человеческой оккупации пещер Пейсли, – сказал Блонг. – Мы решаем проблемы возможного загрязнения ДНК с помощью анализа биомаркеров фекальных липидов, предоставляя доказательства того, что, вероятно, ДНК перемещалась из более молодых людей в более старые пещерные отложения и копролиты, а также подтверждая, что люди располагались лагерем в пещерах еще 14 200 лет назад».
Кейтлин МакДоноу, доктор философии Кандидат на факультет антропологии Техасского университета A & M сообщила, что подход с фекальными биомаркерами является «очень интересным», поскольку липиды «лучше сохраняются и перемещаются меньше, чем другие материалы, такие как ДНК». В целом, «это исследование продвигает и демонстрирует метод фекальных биомаркеров и дает хороший пример использования этого метода в сочетании с анализом ДНК в будущем», – сказала Макдоно, которая не участвовала в новом исследовании, хотя она провела время, работая в пещерах Пейсли.
МакДоноу сказала, что она «несколько удивлена» разногласиями между показаниями ДНК и биомаркеров для некоторых копролитов, «но это говорит о том, что мы не всегда должны полагаться исключительно на ДНК, и что по возможности лучше использовать несколько линий доказательств, когда это возможно».
Для нового исследования авторы также непосредственно датировали культурный остаток, найденный в пещерах. Было обнаружено, что фрагменту камыша, взятому из корзины или циновки, примерно 14 000 лет, что «еще раз подтверждает самое раннее человеческое занятие», сказал Блонг. Макдоноу сказала, что непосредственно датированный кусок плетеной корзины «невероятен» и «чрезвычайно уникален, чтобы увидеть использование растений и текстильное производство около 14 000 лет назад».
«Нам еще многое предстоит узнать о том, когда первые люди прибыли в Америку, откуда они приехали и какие маршруты они выбрали, чтобы добраться сюда», – сказал Блонг. – Наше исследование добавляет все больше доказательств того, что люди были в Америке более 14 000 лет назад, до того, как появилась культура Кловис».
Действительно, новая статья является еще одним доказательством того, что люди достигли этой части мира до появления культуры Кловис и ее культовой технологии каменных орудий. Люди Кловис, появившиеся примерно от 11 500 до 11 000 лет назад, когда-то считались первыми жителями Северной Америки, но эта теория все больше подвергается сомнению.
Как отметил Блонг, эти копролиты – самые старые непосредственно датированные человеческие останки в Западном полушарии, но есть и другие важные археологические свидетельства, которые следует учитывать.
Например, исследование, проведенное в прошлом году, продемонстрировало некоторые из самых ранних свидетельств существования людей в Северной Америке, в частности, на месте парома Купер в западном Айдахо. Каменные орудия, кости животных, следы костров и другие признаки человеческой деятельности были датированы между 16 560 и 15 280 лет назад.
Стоит также отметить, что колоссальный ледяной покров, отделяющий Северную Америку от Сибири, начал таять около 14 800 лет назад. То, что вскоре после этого люди жили в Пейслиских пещерах Орегона, неудивительно, но было бы хорошо, если бы было немного лишних доказательств.
Как рассказал Блонг Гизмодо, он и его коллеги в настоящее время анализируют копролиты, чтобы выяснить, что ели эти первопроходцы.
«Оставайтесь с нами для более захватывающих исследований из пещер Пейсли», сказал он.