İnsanlar nasıl insan oldu? Erken atalarımızın ne zaman, nerede ve hangi çevresel koşullarda yaşadığını anlamak, insan evriminin bulmacasını çözmek için merkezidir.
Ne yazık ki, erken insan evriminin bir zaman çizelgesini sabitlemek zor olmuştur – ancak Doğu Afrika’daki eski volkanik patlamalar anahtarı tutabilir.
Yeni çalışmamız, yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi BildirileriTurkana Havzası, Kenya’daki volkanik kül katmanları hakkında bildiklerimizi geliştirin. Burası birçok erken insan fosilleri verdi.
İnsan evriminin daha rafine bir zaman dilimini oluşturmaya küçük bir adım daha yaklaşarak yüksek hassasiyet yaş tahminleri sağladık.
Milyonlarca yıllık volkanik patlamalar
Doğu Afrika’daki Büyük Rift Vadisi, dünyaca ünlü çeşitli fosil alanlarına ev sahipliği yapmaktadır. Bunlardan Turkana Havzası, erken insan kökenleri araştırması için tartışmasız en önemli bölgedir.
Bu bölge aynı zamanda milyonlarca yıl boyunca volkanik patlamaları tetikleyen aktif bir tektonik plaka sınırı – kıtasal bir çatlak – içindedir.
Erken insanlar ve onların hominin ataları bu Rift Vadisi manzaralarını yürürken, volkanik patlamalar sık sık araziyi kül parçacıklarındaki batırdı ve kalıntılarını gömdü.
Zamanla, birçok fosil tabakası volkanik kül katmanları arasında sandviç hale geldi. Bugün arkeologlar için, bu katmanlar jeolojik zaman damgaları olarak, bazen geniş bölgelerde paha biçilmezdir.
Mükemmel Time Tuckers
Volkanik patlamalar mükemmel zaman işleyicileridir, çünkü çok hızlı, jeolojik olarak konuşurlar. Sıcak magma patlarken, volkanik kül parçacıklarına ve pomza kayalarına soğur ve katılaşır.
Pomza genellikle doğal “kronometre” görevi gören kristaller (feldspats olarak adlandırılır) içerir. Bu kristaller doğrudan radyometrik tarihleme kullanılarak tarihlendirilebilir.
Fosil buldukları doğrudan ve altında uzanan kül katmanlarıyla çıkarak, fosillerin yaşını kendileri kurabiliriz.
Bu tür mineraller olmasa bile, volkanik kül katmanları arkeolojik alanların buluşmasına hala yardımcı olabilir. Bunun nedeni, farklı patlamalardan gelen kül parçacıklarının benzersiz kimyasal imzalara sahip olmasıdır.
Bu farklı jeokimyasal “parmak izi”, büyük mesafelerde belirli bir patlamayı izleyebileceğimiz anlamına gelir. Daha sonra verilebilir kristaller olmadan bile kül tabakasına bir yaş atabiliriz.
Örneğin, Etiyopya’da veya hatta okyanus tabanında bulunan bir kül tabakası Kenya’da biriyle eşleştirilebilir. Kimyasal bileşimleri eşleştiği sürece, aynı patlamadan aynı jeolojik noktada geldiklerini biliyoruz. Bu yaklaşım onlarca yıldır bölgede uygulanmıştır.
Önceki dönüm noktası çalışmaları zaten Turkana Havzası’nın jeolojisini oluşturdu.
Bununla birlikte, bölgenin sık görülen patlamaları genellikle sadece birkaç bin yıl ayrılır. Bu, birçok kül katmanını zamanla ayırt edilemez hale getirir. Dahası, bazı kül katmanları çok benzer “parmak izlerine” sahiptir, bu da kendilerine güvenle söylemeyi zorlaştırır.
Bu zorluklar, Turkana Havzası’ndaki üç volkanik kül katmanı olan nariokotom tüfleri ile bugüne kadar zorlaştırdı. Kaya kaydından açık olsa da bunlar üç ayrı kül katmanıdır, yaş tahminleri ve kimyasal imzaları çok benzerdir. Onları daraltmaya başladık.
Ne bulduk?
Önceki yöntemlerle karşılaştırıldığında, modern tanışma araçları hassasiyette büyüklük sırası iyileştirmesi sağlayabilir.
Başka bir deyişle, artık sadece 1.000 ila 2.000 yıl içinde patlayan volkanik kül katmanlarını güvenle ayırt edebiliriz. Bu yüksek hassasiyetli yöntemi nariokotom tüflerine uygulayarak, bunları her biri hassas bir patlama tarihine sahip üç farklı volkanik olay olarak çözdük.
Bununla birlikte, bu volkanik katmanları tam olarak ayırt etmek için yaşların belirlenmesi yeterli değildir. Çünkü kül katmanları zamanla birbirine çok yaklaştı ve potansiyel olarak çok benzer volkanlardan – oldukça benzer büyük element jeokimyasal “parmak izlerine” sahipler. Başlıca unsurlar kayalardaki en bol unsurlardır, ancak bize kaya malzemesinin yaşı ve kaynağı hakkında her zaman fazla şey anlatamazlar.
İzleme öğelerinin özellikle yararlı olduğu yer burasıdır. Bunlar, kayalarda çok küçük miktarlarda ortaya çıkan ancak çok daha farklı kimyasal imzalar sağlayan unsurlardır.
Lazer bazlı kütle spektrometrisini kullanarak, hem kül parçacıklarının hem de ilişkili pumislerin eser element bileşimini analiz ettik. Bu bize her katman için benzersiz bir iz element parmak izleri sağladı-son derece benzer, ancak farklı.
İnsanlık Tarihi
Hem kesin yaş tahminleri hem de farklı jeokimyasal profillerimiz olduğunda, bu kül katmanlarını kilit arkeolojik bölgelerde takip ettik.
Örneğin, tarih öncesi bir kasaplık alanı olduğuna inanılan Batı Turkana’daki Nadung’a sitesi, yaklaşık 7.000 taş alet vermiştir. Güncellenmiş yaş tahminlerimiz şimdi bu siteyi daha önce düşündüğünden yaklaşık 30.000 yıl daha büyük hale getiriyor.
Daha da önemlisi, bu rafine yöntemlerin Kenya’nın ötesinde uygulanabileceğini gösterdik. Kenya’dan Etiyopya’daki Konso Formasyonuna eşdeğer yaşların kül katmanlarını izledik, bu da malzemenin büyük mesafelere yayıldığı üç bireysel patlamadan geldiklerini gösterdik.
Nariokotom tüfleri, ayrıntılı jeokimyasal parmak izi ile yüksek hassasiyetli tarihlerin güçlü kombinasyonunu gösteren önemli bir vaka çalışmasıdır. Bu teknikleri hem Turkana Havzası içinde hem de potansiyel olarak Kenya’nın ötesinde daha fazla kül katmanına uygularken, insan evriminde kilit soruları daha iyi anlayacağız.
Yeni araç teknolojileri ve türleri yavaş yavaş mı yoksa aniden mi ortaya çıktı? Aynı anda birden fazla hominin türü var mı? Değişme ortamları, iklim ve sık volkanizm erken insan evrimini nasıl etkiledi?
Artık bu eserlerin bulunduğu yerler için kesin jeolojik zaman çizelgelerimiz olduğuna göre, erken insanlık hakkındaki bu uzun süredir devam eden soruları cevaplamaya bir adım daha yaklaşıyoruz.
