Först amerikaner kan ha anlänt till kontinenten för 30 000 år sedan

De tidiga invånarna i Nordamerika lämnade efter sig värdefulla ledtrådar om deras existens - ett fotavtryck här, ett vapen och en mamma där - vilket ledde forskare att undra exakt när de första människorna anlände till kontinenten. 

Nu rapporterar två nya studier om ett fantastiskt tidigt datum: Människor kan ha bott på kontinenten för minst 30 000 år sedan.

Det skulle innebära att de första nordamerikanerna kan ha kommit före det sista glacialt maximumet (LGM), mellan cirka 26 500 och 19 000 år sedan, då islag täckte mycket av det som nu är det norra USA och Kanada. Men människor blev inte utbredda på kontinenten förrän för cirka 14 700 år sedan, då befolkningen växte. 

"Det här är fascinerande studier", sa William Harcourt-Smith, en paleoanthropolog vid Lehman College och American Museum of Natural History, båda baserade i New York City, som inte var involverade i forskningen. "Det är nu mycket tydligt att moderna människor var i Amerika långt tidigare än vi brukade tro. Det har funnits andra webbplatser och forskare som antydde detta, men det är stränga studier som detta som verkligen förseglar affären."

Relaterad: 10 saker vi lärde oss om de första amerikanerna 2018 

I en studie analyserade arkeologer en avlägsen grotta i nordvästra Mexiko som innehåller mänskliga tillverkade stenverktyg som är upp till 31 500 år gamla, enligt dateringsmodeller. Detta skulle driva tillbaka datum för mänsklig spridning i Nordamerika till redan för 33 000 år sedan, sade forskarna. 

I den andra studien tog arkeologer redan publicerade datum från 42 arkeologiska platser i Nordamerika och Beringia (regionen som historiskt förenade Ryssland och Amerika) och anslöt dem till en modell som analyserade mänsklig spridning. Denna modell fann en tidig mänsklig närvaro i nordamerikansk datering för minst 26 000 år sedan. 

Båda studierna, publicerade online idag (22 juli) i tidskriften Nature, går mot "Clovis-först" -modellen, en årtionden gammal hypotes om att tidiga människor anlände till Amerika via Beringia när den senaste istiden slutade, cirka 13 000 år sedan. Men forskare har flisat bort denna modell i flera år, eftersom även äldre platser, inklusive den nyligen analyserade grottan i Mexiko, upptäcks och dateras. 

Grotta i bergen

Under 2010 fann forskare forntida stenverktyg i Chiquihuite Cave, en plats i bergen som ligger 9 000 fot (2 740 meter) över havet och cirka 3 200 fot (1 000 m) ovanför dalbotten, skrev forskarna i studien. Terrängen vid grottan är utmanande att navigera - taket vid grottans ingång kollapsade för cirka 12 000 år sedan och förseglade den - så teamet gjorde utgrävningar cirka 50 meter inuti grottan. Det var så svårt att resa till och från grottan att arkeologerna slutade bo på platsen i två säsonger - totalt 80 dagar - 2016 och 2017.

Under den tiden arbetade teamet stadigt med att samla ben, kol och sediment. De använde två tekniker för att datera de ungefär 1 900 stenverktygen i grottan: radiokolldatering och optiskt stimulerad luminescens (OSL). Med OSL bedömde forskare när kvartskorn i sedimentet senast hade utsatts för solljus. För att undvika förspänning av resultaten, "när vi extraherade proverna, det måste vara i fullständigt mörker," sade studieledets forskare och chef för utgrävningen, Ciprian Ardelean, en arkeolog vid det autonoma universitetet i Zacatecas. 

Relaterad: På bilder: Clovis kultur & stenverktyg 

Radionkolonnateringen och OSL-datumen matchade, vilket tyder på att dateringen var korrekt, sade Ardelean. Därefter delade forskarna skikten i två huvudavsnitt - ett yngre lager från 16 600 till 12 200 år sedan, som innehöll cirka 88% av stenverktygen, och ett äldre lager som var cirka 16 600 till 33 000 år gammalt, som höll ungefär 12% av stenverktygen.

Ardelean konstaterade att stenverktygen visar tydliga tecken på mänsklig skulptur, inklusive tecken på att forntida människor träffade en typ av sten med en annan för att skapa en vass, spetsig kant, känd som en fling. "Du kan också se upprepade slag på samma plats från olika vinklar när det var svårare för dem att skilja flingorna och de försöker om och om igen," berättade Ardelean . 

En jakt efter genetiskt material i grottan gav emellertid endast växt- och djur-DNA (inklusive enar, granar och tallar, fladdermöss, björnar, voler, hjortmöss och marmots), men inte mänskligt DNA. 

Verktygen var av en stil som arkeologer aldrig sett förut, men denna stil förändrades inte mycket under tusentals år. Dessutom fanns det inte många verktyg med tanke på hur länge grottan användes, så det verkar som att grottan användes sparsamt, sade han. Mer bevis på mänsklig aktivitet kan ligga närmare ingången till grottan, men det området skulle vara utmanande att gräva på grund av den kollapsade ingången, sade han. 

Dessutom fann teamet bevis på svavel, kalium och zink, element som kan vara tecken på mänskliga aktiviteter, som slaktdjur eller urinering, även om det också är möjligt att dessa element lämnades av köttätare som använde grottan, sade Ardelean.

Chiquihuite Cave är en av de få analyserade platserna som indikerar att människor bodde i Nordamerika före LGM: s början, säger Justin Tackney, en forskarforskare vid Institutionen för antropologi vid University of Kansas, som inte deltog i studien.

"Om författarna har rätt, skulle Chiquihuite Cave representera en mycket viktig upptäckt inom vårt område," eftersom webbplatsen användes för cirka 30 000 år sedan, berättade Tackney. "Detta skulle då leda till frågor om vilka fysiska vägar dessa människor skulle ha tagit för att komma så långt söderut på ett så tidigt datum, särskilt under islagets maximala utsträckning."

Dessa datum är så tidiga, "fokus kommer nu att vara på sanningen hos de få äldre litiska artefakter," sade Tackney.

Relaterad: De 25 mest mystiska arkeologiska fynd på jorden

Emellertid visar analysen av alla dessa stenverktyg att människorna som använde grottan var tillräckligt flexibla för att hantera elementen så högt över havet, sade Harcourt-Smith. Dessutom, "det visar att Mexiko är en viktig region att fokusera på i förhållande till att förstå de tidigaste människorna i Amerika," berättade Harcourt-Smith .

Nordamerikanska resor

Den andra studien hämtade data från arkeologiska analyser av tidiga nordamerikanska platser. I synnerhet var forskarna intresserade när människor först började ockupera varje plats, "eftersom människor är närvarande i en region innan en arkeologisk plats skapas", säger forskarledaren Lorena Becerra Valdivia, en arkeologisk forskare vid University of Oxford i England och University of New South Wales i Australien. 

"Det är rimligt att till exempel anta att det fanns människor i Nordamerika innan vi ser deras spår i Mexiko vid Chiquihuite Cave," berättade Becerra Valdivia i ett e-postmeddelande. "På detta sätt var vår studie att identifiera stora mönster av mänsklig migration till och genom kontinenten över tid."

Efter att ha analyserat data från 42 arkeologiska platser över hela kontinenten, fann forskarna att "medan det fanns människor i Nordamerika före, under och omedelbart efter det sista glaciala maximumet, expanderade populationer betydligt över kontinenten mycket senare, under en period av abrupt global klimat uppvärmningen i slutet av istiden, början för cirka 14 700 år sedan, "sa Becerra Valdivia, som också var en medforskare i Chiquihuite Cave-studien. 

Denna analys är baserad på det faktum att tre stora stenverktygstraditioner - Clovis, Western Stemmed och Beringian - alla började ungefär samtidigt, samt genetiska bevis som pekar på en befolkningstopp. Denna befolkningstillväxt spelade troligen en roll i nedgången av stora djur som mammuter och kameler, även om klimatförändringarna i slutet av den senaste istiden sannolikt bidrog också, sade hon. 

-Foton: "Winged monster" -konst i Black Dragon Canyon 

-På bilder: Fantastiska ruiner från den antika världen 

-På bilder: Ny Clovis-webbplats i Sonora

"Det verkar därför som om de första ankomsterna inte hade en markant, omedelbar inverkan på megafaunalnedgång," sade Becerra Valdivia. "Befolkningens expansion och tillväxt senare var nyckeln."

Relaterad: 10 utdödda jättar som en gång strömmade över Nordamerika

Hon erkände att eftersom denna studie endast fokuserar på nordamerikanska, behövs liknande forskning om Sydamerika. "Bara genom att låsa upp historien om den första mänskliga ockupationen där [i Sydamerika] kommer vi att kunna se hela bilden och förstå hela migrationsmönstret," sa Becerra Valdivia.

Denna statistiska modellering gör vissa antaganden om ockupationsdatum, "gör sina slutsatser mer öppna för tolkning och debatt," sade Harcourt-Smith. Det visar emellertid också "att om vi tar en total bevisningsstrategi för den första ockupationen av Amerika, antyder data (endast antyder) att människor kan ha funnits så långt tillbaka som för 30 000 år sedan, vilket är extraordinärt," Harcourt- Smith sa. "Självklart kommer vi att behöva hårda bevis [som mänskliga rester eller DNA] för att säkerhetskopiera detta förslag, men det är spännande att tänka på."