Una població d’home anatòmicament modern en l’estepa freda del nord d’Europa de fa 45.000 anys

Paleoantropologia: Fa uns 45.000 anys la dispersió de l’home anatòmicament modern (Homo sapiens) a l’Euràsia Occidental coincideix amb el declivi i extinció de l’home arcaic autòcton (Homo neanderthalensis). En descriure aquests processos és vital el rol d’arqueòlegs especialitzats en isòtops estables com és el cas de Sarah Pederzani. Avui la revista Nature publica un article amb ella d’autora primera i corresponsal en el que els isòtops estables permeten datar en 45.000 anys d’antiguitat restes d’Homo sapiens trobades a Ilsenhöhle in Ranis, llavors una estepa freda. Aquestes restes es troben associades al tecnocomplex Lincombian-Ranisian-Jerzmanowician (LRJ), considerat de transició entre neandertals i sapiens. Pederzani et al. consideren que l’LRJ era realment connectat amb els sapiens en un moment en què aquests començaven a aparèixer a l’Europa Central. Els registres d’isòtops estables de dents equines de Ranis permeten Pederzani et al. de reconstruir les condicions climàtiques de Ranis en un període de 12500 anys des de l’època de LRJ fins al Paleolític Superior. El clima fou especialment fred fa 45000-43000 anys, però això no frenà l’expansió de l’home anatòmicament modern del tecnocomplex LRJ d’aquestes contrades.

Pederzani et al. han reconstruït les condicions de l'estepa freda de Ranis de fa 45.000 anys a partir de dents d'èquids que hi van viure.

La transició del Paleolític Mitjà al Paleolític Superior

La transició del Paleolític Mitjà al Paleolític Superior a Euràsia s’acompanya de la dispersió de l’home anatòmicament modern (Homo sapiens) i de la desaparició d’altres hominins, el més conegut dels quals és l’home de Neandertal (Homo neanderthalensis). Com més dades arqueològiques i genètiques s’acumulen més complexa sembla aquesta transició, amb diferències geogràfiques, i anades i tornades. Pederzani et al. consideren crucial determinar les condicions ambientals i climàtiques d’aquest període per interpretar aquesta complexitat.

Tradicionalment hom ha assumit que l’expansió dels sapiens a latituds elevades fou possible gràcies a fases relativament càlides del Pleistocè Tardà. Pederzani et al. ens presenten un contraexemple a partir de restes faunístiques d’Ilsenhöhle in Ranis, a Alemanya. Anàlisis múltiples d’isòtops estables permeten documentar les condicions climàtiques i ambientals de la contrada en temps del tecnocomplex LRJ, associat a una incursió de sapiens en la regió.

Altres recerques genètiques, proteòmiques i cronològiques han mostrat que el tecnocomplex LRJ s’associa amb poblacions sapiens de fa 45.000 anys en el que hauria estat una de les primeres dispersions de la nostra espècie al continent europeu. Pederzani et al. ens mostren que la regió era llavors una estepa freda.

Les primeres excavacions arqueològiques a Ranis les dirigí W. Hülle entre 1932 i 1938. Entre el 2016 i el 2022 s’hi feren noves excavacions per part de la TLDA i el MPI-EVA. El tecnocomplex LRJ s’associa amb les capes 9 i 8 d’aquest jaciment, amb una antiguitat de 47.500-43.300 anys. S’hi han identificat restes de 12 individus identificats com a sapiens. Les dades zooarqueològiques i d’ADN de sediment indiquen ocupacions efímeres i de baixa intensitat: la majoria de restes de fauna foren acumulades per carnívors.

Pederzani et al. fan anàlisis d’isòtops estables d’oxigen, carboni, nitrogen, estronci i zinc sobre dents de Equus altrament datades pel radioisòtop carboni-14. S’analitza la bioapatita de l’esmalt, la dentina i la col·làgena de la mandíbula. Les dents abasten les capes 9-6 de Ranis, corresponents a una sèrie de més de 12 mil·lennis. Les proporcions d’isòtops estables en aquest material biològic informen de la temperatura estacional, la disponibilitat d’aigua i la coberta vegetal. També s’analitzen dents d’altres animals pel que als isòtops estables de zinc i d’estronci.

Metodologia

L’estudi multiisotòpic permet una reconstrucció d’aspectes climàtics, ambientals i ecològics. L’oxigen-18 informa de les condicions paleoclimàtiques. L’estronci-87 ajuda a establir l’origen geogràfic dels espècimens i a detectar-hi si són autòctons o migrants. El carboni-13 i el nitrogen-15 informen de la paleodieta i de la disponibilitat d’aigua.

Per a l’anàlisi només valien dents completament formades i mineralitzades. S’exclouen els primer molars M1. Les mostres de dentina o de mandíbula pesaven entre 300 i 600 mg. Les d’esmalt són esmicolades i convertides en fosfat d’argent per a l’anàlisi d’oxigen-18. La col·làgena s’extreu amb una desmineralització amb clorhídric, gelatinització i ultrafiltració.

12500 anys d’història a través de 16 espècimens dentaris equins

La datació per radiocarboni de 16 espècimens equins indica que tenen unes antiguitats d’entre 48.800 i 36.300 anys. Abasten, doncs, dotze mil·lennis llargs de la transició del Paleolític Mitjà al Superior.

Les dades de freqüència de l’isòtop oxigen-18 en el fosfat de l’esmalt dentari mostren cicles estacions sinusoidals en tots els espècimens. La freqüència pujaria en l’estiu i baixaria en l’hivern. La freqüència dels isòtops estronci-87 i -86 indicarien que aquests animals són compatibles amb les unitats litològiques de Turíngia. Aquests isòtops d’estronci correlacionen força amb la freqüència de l’isòtop zinc-66.

Els valors d’oxigen-18 en l’esmalt dentari varien al llarg d’aquests 12.000 anys. Els valors més baixos es corresponen al període de fa 45-43 mil anys, que seria el més fred de la sèrie. Els hiverns d’aquest període serien els més freds, i els estius els menys càlids, per bé que la diferència estacional seria la més considerable del període. Aquestes dades semblen corroborar-se amb les de nitrogen-15 de la dentina i de la col·làgena, igualment elevades.

Els valors de carboni-13 són més homogenis. Els valors de zinc-66 segueixen el patró habitual d’ésser més elevats en els herbívors (com el rinoceront llanut Coelodonta antiquitatis) i més baixos en els carnívors.

Els valors d’oxigen-18 també informen d’unes condicions de precipitació relativament eixutes. La disponibilitat d’aigua era especialment escassa en l’època hivernal.

A Ranis, fa 45-43 mil anys la temperatura atmosfèrica mitjana seria de 7 K menys que l’actual en l’estiu i de 15 K menys en l’hivern. L’amplitud tèrmica estacional pujava a 27 K (actualment és de 19 K).

L’anàlisi estatística indica que els èquids R10124, ETH-111922 i R10126, ETH-111920 són coetanis de l’humà R10875, ETH-127623 i d’altres restes humanes associades a dipòsits del tecnocomplex LRJ.

Els ossos amb marques de modificacions antropogèniques en dipòsits LRJ són majoritàriament de rens, però també n’hi ha d’èquids.

Els sapiens de les estepes fredes

Pederzani et al. ens ofereixen sobre les condicions en les que es desenvolupaven les poblacions d’home anatòmicament modern del tecnocomplex LRJ de l’Europa Central. Eren unes condicions climàtiques subàrtiques. L’ambient era fred i obert, especialment fa 45-43 mil anys. Malgrat unes condicions ambientals extremes, l’Homo sapiens era capaç de sobreviure.

Aquest període es correspon als estadis d’isòtops marins MIS 5 – MIS 3. Les dades d’oxigen-18 del fosfat dentari són de les més baixes que s’hagin registrat en èquids d’aquests estadis. Són fins i tot inferiors a les registrades a la cova de Bacho Kiron, a la Bulgària del Paleolític Superior Inicial. S’assemblen més a les dades del màxim glacial d’Escandinàvia i Rússia. Les temperatures mitjanes anuals serien inferiors als 0 °C, i les precipitacions tan baixes com ho són actualment a Rovaniemi. El clima deuria ser el propi d’una tundra freda subàrtica com les de les actuals Amderma i Pechora. Les temperatures mitjanes estivals no s’enfilaven més enllà del 12 °C, de manera que la presència d’arbrat seria gairebé impossible.

El fred intens de fa 45.000 anys fou precipitat pels esdeveniments de Dansgaard-Oeschger, i es correspondrien als estadials GS12 o GS13, quan a l’Europa central hi havia condicions semblants a les de l’actual Groenlàndia. Resulta admirable pensar en la supervivència d’aquests èquids d’estepa herbàcia freda. L’herbívor més nombrós, no obstant, seria el ren Rangifer tarandus.

Les poblacions humanes LRJ eren nòmades i feien un ús creixent del foc. La seva subsistència depenia de la caça de grans ramats salvatges de rens i d’altres herbívors de l’estepa freda. Pederzani et al. els anomena generalistes climàticament resilients.

Lligams:

- Stable isotopes show Homo sapiens dispersed into cold steppes ~45,000 years ago at Ilsenhöhle in Ranis, Germany. Sarah Pederzani, Kate Britton, Manuel Trost, Helen Fewlass, Nicolas Bourgon, Jeremy McCormack, Klervia Jaouen, Holger Dietl, Hans-Jürgen Döhle, André Kirchner, Tobias Lauer, Mael Le Corre, Shannon P. McPherron, Harald Meller, Dorothea Mylopotamitaki, Jörg Orschiedt, Hélène Rougier, Karen Ruebens, Tim Schüler, Virginie Sinet-Mathiot, Geoff M. Smith, Sahra Talamo, Thomas Tütken, Frido Welker, Elena I. Zavala, Marcel Weiss & Jean-Jacques Hublin. Nature (2024).