Когда люди научились не только поддерживать огонь, полученный после лесного пожара или молнии, но и разжигать его сами? Найти ответ на этот важнейший вопрос очень сложно. Следы древних костров похожи на природные возгорания, и даже если археологи обнаружили на доисторической стоянке признаки костра, это не даёт информации о том, как был получен огонь. Новое исследование стоянки Ист-Фарм Барнхэм в графстве Саффолк (Великобритания) стало счастливым исключением.

Барнхэм — заброшенный глиняный карьер, где в конце XX века нашли остатки древнего водоёма и каменные орудия. С тех пор в этом месте постоянно трудится команда археологов, геологов и антропологов. По геологическим и биологическим данным люди жили здесь 427–415 тысяч лет назад и, судя по технологии изготовления орудий, это были ранние неандертальцы или их непосредственные предки — гейдельбергские люди. В отложениях выделяют два комплекса — более ранний с простыми отщепами и более поздний, где появляются рубила. Именно с этим вторым слоем связаны следы огня.

Когда-то древние охотники развели на берегу озера костёр. От него не осталось почти ничего, только небольшое пятно красного ила размером всего 55×30 см:

Ил у этого озера обычно коричневый или серый, и только здесь покраснел. Дополнительную информацию дали найденные рядом орудия. 76% каменных артефактов на этом участке несут явные следы нагрева: трещины, побелевшие поверхности, отслоения. Среди них — четыре рубила, треснувших от высокой температуры:

В других частях стоянки такого скопления нагретого кремня нет. Это уже две улики, которые позволяют говорить о древнем костре.

Дальше включились лабораторные методы. Изучение породы под микроскопом показало, что покраснение связано с образованием гематита — минерала, который появляется при нагреве богатых железом осадков. Покрасневший слой сохраняет структуру почвы, значит, он сформировался на месте, а не был принесён водой. Кроме того, выяснилось, что в обнаруженном пятне больше мелкозернистых магнитных минералов пирогенного происхождения, то есть образовавшихся при высокой температуре. Согласно экспериментам, такая особенность появляется после серии коротких нагревов до 400–600 °C, а не после случайного пожара. Тем более что следы древних лесных пожаров на берегу озера тоже нашли, и почву они так не изменили.

Более того, на месте костра обнаружили следы углеводородов, для образования которых нужно нагреть глинистые отложения как минимум до 750 °C. Всё вместе говорит о локальном, многократно разжигавшемся костре, а не о разовом природном возгорании.

Остаётся вопрос: как древние люди разжигали огонь? Среди каменных обломков археологи нашли два фрагмента пирита (FeS₂). Этот минерал легко выбивает искры при ударе кремнем, его использовали в традиционных огнивах. В окрестностях Барнхэма месторождений пирита нет: ни в меловой толще под стоянкой, ни в гравии рек его не обнаружили, хотя перебрали десятки тысяч камней. Значит, пирит издалека принесли сюда люди. Вероятно, они таскали «огненный камень» с собой от стоянки к стоянке. Древние люди, жившие здесь, целенаправленно использовали нагрев для обработки камня и, скорее всего, для приготовления пищи.

Результаты исследований в Барнхэме помогли археологам обнаружить и другие места в Британии со следами древних костров. В Бичс-Пит, примерно в 10 км от Барнхэма, нашли несколько слоёв с признаками горения, а в соседнем Деверекс-Пит — нагретые кремневые орудия. Характерно, что все три стоянки находятся у небольших прудов и родников. При отсутствии пещер люди селились в таких местах, вблизи источника воды. Укрощённый огонь позволял древним европейцам меньше бояться хищников. А кроме того, они наверняка очень любили вечерние посиделки у костра на берегу озерца…

Однако теперь ученые усомнились в этом выводе.

Крупные неандертальские носы обычно трактовали как адаптацию к жизни в морозном климате. Правда, эти предположения строились на исследованиях черепов, так как мягкие ткани так долго не сохраняются. Новое исследование редчайшей находки из пещеры Ламалунга у города Альтамура (Италия) впервые показывает внутреннюю «начинку» носа раннего неандертальца — и ломает несколько привычных схем.

Скелет неандертальца из Альтамуры нашли в 1993 году в карстовой полости. Пещера сотни тысяч лет была запечатана, а кости постепенно обросли кальцитовыми натёками, которые сохранили самые тонкие костные и хрящевые структуры. Извлечь скелет пока не удаётся: есть риск разрушить находку. Поэтому кости изучают прямо в пещере, с помощью маленьких камер и цифровой реконструкции. Метод датирования по урану и торию показывает возраст от 172 до 130 тысяч лет — это ранний этап истории неандертальцев.

Главная удача в том, что у этого черепа почти полностью сохранилась внутренняя часть носовой полости: тонкие костные перегородки, носовые раковины, задний отдел. Обычно именно эти детали ломаются первыми и до нас просто не доходят. В Альтамуре всё в целости, так что впервые можно описать не только форму носа неандертальца снаружи, но и понять, как устроены его дыхательные ходы изнутри.

Раньше некоторые исследователи предполагали, что у неандертальцев были «фирменные» особенности устройства носа, которых нет ни у современных людей, ни у других древних Homo, например, дополнительные костные выступы и необычное выпячивание стенки полости. Эти детали рассматривали как особую адаптацию к холоду: нос работает как теплообменник, значит, любая «дополнительная перегородка» могла считаться полезной.

Авторы новой работы подробно описали носовую полость Альтамуры по эндоскопическим снимкам и собрали трёхмерную модель. Главный результат довольно неожиданный — никаких уникальных внутренних выступов они не увидели. Общий план строения очень похож на то, что мы наблюдаем у современных людей. Нос просто большой. Да, стенки носа, раковины и перегородка расположены немного иначе, потому что у неандертальцев сильнее выдвинута вперёд средняя часть лица, но набор элементов тот же. То есть внутренние «специальные» черты носа, которые предлагали считать визитной карточкой неандертальцев, отсутствуют. Тут, конечно, есть сложный момент — так как это единственный образец, мы не знаем, норма ли это.

А что с климатом? Несмотря на то, что в целом неандертальцы жили в холодной Евразии, а их коренастые тела и короткие конечности хорошо укладываются в классические «правила» для обитателей северных широт, не все неандертальцы предпочитали холодную погоду. Юг Италии во время жизни Альтамурского неандертальца был комфортным средиземноморским убежищем. По реконструкциям климата, среднегодовая температура здесь колебалась примерно от 8 до 16 °C и выпадало достаточное количество осадков.

Внутреннее устройство носа неандертальца из Альтамуры, судя по снимкам, даёт сравнительно узкие дыхательные пути с большой площадью соприкосновения воздуха со слизистой. В сочетании с удлинённой носовой полостью, связанной с выдвинутой вперёд средней частью лица, это делает нос очень эффективным «радиатором» — он хорошо отбирает тепло и влагу из выдыхаемого воздуха. Такой вариант особенно полезен при высокой теплоотдаче и больших энергетических затратах, что хорошо согласуется с образом неандертальцев как массивных людей. И, что важно, для такой эффективности, судя по Альтамуре, не нужны никакие экзотические дополнительные костные выступы.

Ещё один важный вывод касается формы лица. У неандертальцев сильно выдвинута вперёд зона носа и верхней челюсти. Долгое время обсуждалось, что первично: особый нос ради климата или целый набор других причин, а форма носа просто побочное следствие. Новые данные поддерживают второй вариант. Авторы исследования склоняются к тому, что форма носовой полости лишь «подстраивается» под уже изменившуюся геометрию лица, а само выдвинутое вперёд лицо — результат сразу нескольких факторов: ограничений роста черепа, наследования более древних черт и высоких энергетических потребностей.

Так что даже у такого хорошо изученного вида, как неандертальцы, ключевые детали анатомии мы по-настоящему видим впервые только сейчас, и одна находка способна изменить общую картину. Носовая полость индивида из Альтамуры совсем не выглядит набором уникальных приспособлений для холода, а скорее показывает универсальное и очень эффективное решение, родственное нашему собственному. Сама история неандертальского лица оказалась сложнее объяснения «это просто адаптация». Узнаем ли мы когда-нибудь больше? Хочется надеяться.

P.S. Нравятся наши посты? Поддержите нас любым донатом тут, на Пикабу:)

Часть вторая

первая часть здесь

• Количество неандертальцев было невелико. Их популяции были малочисленны, а в семейных группах жило от трёх до двадцати человек максимум, в среднем же, 10 - 15 человек. Это определяется по останкам, находкам на стоянках, и ДНК.

Но сапиенсы (мы) и неандертальцы скрещивались между собой, и в этих потомках сохранилась, хоть и не полностью, генетика неандертальцев. Она есть у азиатов, индейцев Южной Америки, и в европейцах, а также, частично, в жителях современной Северной Африки, куда эту генетику принесли выходцы из Ближнего Востока и Средиземноморья.

Поэтому сейчас, как это ни парадоксально, генетика этого подвида хомо намного многочисленнее, чем при их жизни.

То есть их гены, в разных сочетаниях, сохранились и впоследствии преумножились, из-за роста населения среди потомков.

• Неандертальцы, в большинстве своём, не были адаптированы к холоду.

Они просто были массивнее.

Поэтому в пик Ледниковья, около ±40 тысяч лет назад, они вымерли из-за немногочисленности и генетического оскудения.

То есть, они оставили гены "вовне", но притока генов своего подвида среди их популяций не было.

• Самый полный по сохранности череп неандертальца был найден ещё в 1993 году в итальянской пещере Ламалунга — так называемый Альтамурский человек возрастом от 130 до 172 тысяч лет.

Скелет гоминина был частично собран в пещере, а вот череп "врос" в стену пещеры и его пока невозможно извлечь без разрушения самого черепа и кальцитовых структур.

Больше ста тысяч лет со стен пещеры капала вода с минералами и солями, и они покрыли стены пещеры и останки достаточно толстым слоем.

Если эти хрупкие и непрочные кальцитовые отложения начать долбить, то может рухнуть огромное количество обломков, и это пока невозможно предотвратить.

Поэтому учёные забрали что могли, и с помощью приборов изучили череп.

Сам нендерталец относился к изолированной популяции с архаичными чертами организма.

То есть, он ближе к предковым формам, чем скелеты других индивидов, найденные в Евразии.

Самым примечательным стало то, что сохранились кости носа.

Другие черепа были найдены без этих тонких и хрупких косточек, исчезнувших за тысячелетия.

И реконструкция носа показала, что в нём нет признаков адаптации к холоду.

Такие адаптации есть у современных сапиенсов (видно физически и генетически) и были у другой ветви хомо — денисовцев (видно пока генетически, и по современным потомкам), поэтому есть с чем сравнить.

Это не значит, что нос неандертальцев не согревал вдыхаемый воздух. Он согревал воздух точно так же, как у всех других живых существ, живущих в умеренных широтах Евразии.

Нос действительно был большим, но это связано с общим массивным телосложением, например, с массивными надбровными дугами, мощными мышцами шейного отдела, и так далее.

• Неандертальцы не жили в холоде, их предки вышли из Африки, когда там начались засушливые периоды, и они попали в Европу в период отступления Большого Северного Ледникового Щита (был ещё и Южный Щит, в Южной Америке, Австралии, в южной оконечности Африки и на островах, и, разумеется в Антарктиде).

По одной из гипотез, массивность была адаптацией к устойчивым регионам обитания, обилию пищи, и умеренным широтам с годовыми сезонами.

Но самое главное — большой мозг и череп : их нужно было носить на хорошо развитых скелете и мышцах.

Это самая главная причина — вся голова была больше, чем у современных людей.

А как только климат ухудшался — они вынуждены были переходить в новое место обитания, что было сложным, если были маленькие дети.

Поэтому любое изменение климата критически влияло на их численность. А если небольшое племя-семья надолго, на столетие или более, оставалось в одном месте — это приводило к близкородственному скрещиванию, и вырождению.

• Популяции неандертальцев были неоднородными.

Там, где они активно смешивались с другими ветвями хомо — они дольше выживали. Это связано с обменом "свежими" генами и опытом между группами.

Они смешивались в самых различных сочетаниях: между своими группами, с денисовцами, с сапиенсами, с какими-то другими подвидами, и с их гибридными потомками.

При этом, если они морфологически сохранялись (со своими неандертальскими особенностями) — значит смешивание было крайне редко.

Сапиенсы, например, смешивались гораздо активнее и чаще.

Неандертальцы не были сверх приспособленным подвидом хомо.

Главное, что влияло на их выживаемость и вымирание — природа.

Они были полностью встроены в неё.