La supereruzione del Toba potrebbe aver facilitato la dispersione degli esseri umani moderni fuori dall’Africa e in tutto il resto del mondo.
Gli esseri umani moderni si sono dispersi dall’Africa in più occasioni, ma l’evento che ha portato all’espansione globale è avvenuto meno di 100.000 anni fa. Alcuni ricercatori ipotizzano che le dispersioni fossero limitate a “corridoi verdi” formati durante intervalli umidi quando il cibo era abbondante e le popolazioni umane si espandevano in sincronia con i loro ambienti. Tuttavia, un nuovo studio pubblicato su Nature, che include ricercatori dell’ASU come Curtis Marean, Christopher Campisano e Jayde Hirniak, suggerisce che gli esseri umani potrebbero essersi dispersi anche durante intervalli aridi lungo “autostrade blu” create da fiumi stagionali. I ricercatori hanno inoltre trovato prove di cottura e strumenti in pietra che rappresentano le più antiche evidenze di uso dell’arco.
Lavorando nel Corno d’Africa, i ricercatori hanno scoperto prove che mostrano come i primi esseri umani moderni siano sopravvissuti all’esplosione del Toba, uno dei più grandi supervulcani della storia, circa 74.000 anni fa. La flessibilità comportamentale di queste persone non solo li ha aiutati a vivere attraverso la supereruzione, ma potrebbe aver facilitato la successiva dispersione degli esseri umani moderni fuori dall’Africa e in tutto il resto del mondo.
“Questo studio conferma i risultati ottenuti a Pinnacle Point in Sud Africa – l’eruzione del Toba potrebbe aver cambiato l’ambiente in Africa, ma le persone si sono adattate e sopravvissute a quel cambiamento ambientale causato dall’eruzione”, ha affermato Marean, ricercatore presso l’Istituto di Origini Umane e Professore Fondatore presso la Scuola di Evoluzione Umana e Cambiamento Sociale.
Il team ha indagato il sito Shinfa-Metema 1 nelle pianure dell’odierna Etiopia nordoccidentale lungo il fiume Shinfa, un affluente del fiume Nilo Azzurro.
La supereruzione è avvenuta nel mezzo del periodo in cui il sito era occupato ed è documentata da minuscoli frammenti di vetro la cui chimica corrisponde a quella del Toba.
La tempistica precisa attraverso la criptotefra
“Una delle implicazioni rivoluzionarie di questo studio”, ha detto Marean, “è che con i nuovi metodi criptotefra sviluppati per il nostro precedente studio in Sud Africa, e ora applicati qui in Etiopia, possiamo correlare siti in tutta l’Africa, e forse il mondo, con una risoluzione di alcune settimane di tempo.”
La criptotefra sono frammenti di vetro vulcanico distintivi che possono variare da 80 a 20 micron di dimensione, più piccoli del diametro di un capello umano. Per estrarre questi minuscoli frammenti dal sedimento archeologico è necessaria pazienza e grande attenzione ai dettagli.
“Cercare la criptotefra in questi siti archeologici è come cercare un ago in un pagliaio, ma non sapendo se c’è anche un ago. Tuttavia, avere la capacità di correlare siti distanti 5.000 miglia, e potenzialmente oltre, a settimane invece di migliaia di anni rende tutto ciò degno di nota”, ha detto Christopher Campisano, ricercatore presso l’Istituto di Origini Umane e professore presso la Scuola di Evoluzione Umana e Cambiamento Sociale.
“Questo studio, ancora una volta”, ha detto Campisano, “sottolinea l’importanza del team dell’Università del Nevada-Las Vegas/Arizona State University che spinge i limiti per analizzare con successo la criptotefra a bassa abbondanza per datare e correlare siti archeologici in tutta l’Africa.”
I metodi per identificare la criptotefra a bassa abbondanza a Pinnacle Point sono stati sviluppati per la prima volta all’Università del Nevada Las Vegas sotto la guida del compianto Gene Smith e Racheal Johnsen e ora portati avanti presso il Laboratorio di Preparazione di Sedimenti e Tefra (STEP) dell’Arizona State University.
La studentessa laureata della Scuola di Evoluzione Umana e Cambiamento Sociale, Jayde Hirniak, ha guidato lo sforzo dell’ASU per creare il proprio laboratorio criptotefra – il Laboratorio STEP – lavorando con Campisano e basandosi sui metodi sviluppati all’UNLV. Hirniak ha anche collaborato con laboratori criptotefra nel Regno Unito che lavorano con campioni di sedimenti che conservano centinaia o migliaia di frammenti di vetro. Ora l’esperienza principale di Hirniak è nella tefrocronologia, che coinvolge l’uso di cenere vulcanica per collegare registrazioni archeologiche e paleoambientali e posizionarle sulla stessa linea temporale, che è stato il suo contributo a questa ricerca.
“Il nostro laboratorio all’ASU è stato costruito per elaborare orizzonti criptotefra a bassa abbondanza (<10 frammenti per grammo) utilizzando una tecnica altamente specializzata. Ci sono solo pochi laboratori al mondo con queste capacità”, ha detto Hirniak.
Migrazioni lungo “autostrade blu”
Basandosi sulla geochimica degli isotopi dei denti di mammiferi fossili e dei gusci di uova di struzzo, hanno concluso che il sito era occupato da esseri umani durante un periodo con lunghe stagioni secche alla pari con alcuni degli habitat stagionalmente più aridi dell’Africa orientale oggi. Ulteriori scoperte suggeriscono che quando i flussi dei fiumi si fermavano durante i periodi secchi, le persone si adattavano cacciando animali che venivano alle pozze d’acqua rimanenti per bere. Man mano che le pozze d’acqua continuavano a restringersi, diventava più facile catturare i pesci senza attrezzature speciali e le diete si spostavano sempre più verso il pesce.
Gli effetti climatici sembrano aver prodotto una stagione secca più lunga, costringendo le persone della zona a fare affidamento ancora di più sul pesce. Il restringimento delle pozze d’acqua potrebbe anche aver spinto gli esseri umani a migrare verso l’esterno alla ricerca di più cibo.
“Man mano che le persone esaurivano il cibo dentro e intorno a una data pozza d’acqua stagionale, erano probabilmente costrette a spostarsi verso nuove pozze d’acqua”, ha detto John Kappelman, professore di antropologia e scienze della terra e dei pianeti dell’UT e autore principale dello studio. “I fiumi stagionali funzionavano quindi come ‘pompe’ che sifonavano le popolazioni lungo i canali da una pozza d’acqua all’altra, potenzialmente guidando la più recente dispersione fuori dall’Africa.”
Gli esseri umani che vivevano nel sito Shinfa-Metema 1 probabilmente non erano membri del gruppo che ha lasciato l’Africa. Tuttavia, la flessibilità comportamentale che li ha aiutati ad adattarsi a condizioni climatiche difficili come la supereruzione del Toba era probabilmente una caratteristica chiave degli esseri umani del Medio Paleolitico che ha permesso alla nostra specie di disperdersi infine dall’Africa e di espandersi in tutto il mondo.
Le persone che vivevano nel sito Shinfa-Metema 1 cacciavano una varietà di animali terrestri, dall’antilope alla scimmia, come testimoniato dai segni di taglio sulle ossa, e apparentemente cucinavano i loro pasti come dimostrato dalle prove di fuoco controllato nel sito. Gli strumenti in pietra più distintivi sono piccoli punti triangolari simmetrici. Le analisi mostrano che i punti sono molto probabilmente punte di freccia che, con un’età di 74.000 anni, rappresentano le più antiche prove di uso dell’arco.
La ricerca criptotefra dell’ASU è stata finanziata dalle Fondazioni Hyde Family, dalla National Science Foundation, dall’Istituto di Origini Umane e dall’Arizona State University.