يُظهر بحث جديد، مدعومًا بتقنيات التأريخ المتقدمة، أن البشر استقروا في الأمريكتين منذ حوالي 23000 عام، مما يشكك في جدول زمني سابق يبلغ 14000 عام. متى وكيف استقر البشر لأول مرة في الأمريكتين هو موضوع مثير للجدل. في القرن العشرين، اعتقد علماء الآثار أن البشر وصلوا إلى المناطق الداخلية من أمريكا الشمالية في موعد لا يتجاوز 14000 سنة مضت. لكن بحثنا الجديد يجد قصة مختلفة. يدعم بحثنا الأخير فكرة وجود البشر في الأمريكتين منذ حوالي 23000 عام.
ممرات خالية من الجليد والافتراضات السابقة
واعتقد الخبراء في القرن العشرين أن ظهور الإنسان تزامن مع تكوين ممر خال من الجليد بين طبقتين جليديتين ضخمتين يمتدان فيما يعرف الآن بكندا وشمال الولايات المتحدة. ووفقاً لهذا الرأي، فإن هذا الممر سمح للبشر بالتنزه من ألاسكا إلى قلب أمريكا الشمالية بسبب الذوبان في نهاية العصر الجليدي الأخير.
وقد تفككت هذه العقيدة تدريجياً. في العقود الأخيرة، يرجع تاريخ أقدم دليل على وجود البشر إلى ما بين 14000 إلى 16000 سنة مضت. ولا يزال هذا متسقًا مع فكرة أن البشر لم يصلوا إلى الأمريكتين حتى نهاية العصر الجليدي الأخير.
في سبتمبر 2021، نشرنا بحثًا في مجلة Science يؤرخ آثار الأقدام الأحفورية المكتشفة في نيو مكسيكو إلى حوالي 23000 عام مضت، وهو ذروة العصر الجليدي الأخير. تركت آثار الأقدام مجموعة من الأشخاص الذين كانوا يمرون ببحيرة قديمة بالقرب من منطقة الرمال البيضاء الآن. أضاف هذا الاكتشاف 7000 سنة إلى السجل التاريخي للبشر في القارة الأمريكية وأعاد كتابة عصور ما قبل التاريخ الأمريكي.
إذا وصل البشر إلى الأمريكتين في ذروة العصر الجليدي الأخير، فإما أن الجليد والثلج لم يشكل عائقًا كبيرًا أمام مرورهم، أو أن البشر كانوا يعيشون هناك لفترة أطول بكثير. وربما وصلوا إلى الأمريكتين خلال المراحل الأولى من ذوبان الأنهار الجليدية.
وقد تم انتقاد استنتاجاتنا، ولكننا ننشر الآن أدلة تؤكد التاريخ السابق.
تحديد عمر آثار الأقدام وغموض حبوب اللقاح
تعتبر حبوب اللقاح أداة مفيدة للتعرف على أدلة المستوطنات البشرية. بالنسبة للعديد من الأشخاص، تستحضر كلمة حبوب اللقاح صورًا للحساسية والعطس والصيف البائس. لكن حبوب اللقاح المتحجرة يمكن أن تكون أداة علمية قوية.
في دراسة عام 2021، قمنا بإجراء تأريخ الكربون المشع على بذور عشبة الخندق الشائعة في الطبقات الرسوبية أعلى وأسفل المكان الذي تم العثور على آثار الأقدام فيه. يعتمد التأريخ بالكربون المشع على كيفية اضمحلال شكل معين من الكربون (الكربون 14) - يسمى النظائر - إشعاعيًا في الكائنات الحية التي ماتت خلال الخمسين ألف سنة الماضية.
يزعم بعض الباحثين أن الكربونات المشعة في دراستنا لعام 2021 قديمة جدًا لأنها تأثرت بشيء يسمى تأثير "الماء العسر". يحتوي الماء على كربونات وبالتالي الكربون. المياه العسرة هي مياه جوفية تم عزلها عن الغلاف الجوي لفترة من الوقت، مما يعني أن بعض الكربون 14 الموجود فيها قد تعرض للتحلل الإشعاعي.
نبات الخندق الشائع هو نبات مائي، ويقول النقاد إن بذور النبات ربما استهلكت مياهًا قديمة، مما أدى إلى إزعاج التاريخ وجعله يظهر في وقت أبكر مما هو عليه بالفعل. إنهم على حق تماما في طرح هذا السؤال. هكذا ينبغي أن يتم العلم، تقديم الادعاءات ودحضها.
دور التكنولوجيا المتقدمة والنتائج الحاسمة
يعتبر التأريخ بالكربون المشع موثوقًا وسهل الفهم. ويمكن تحديد أي نوع من المواد العضوية بهذه الطريقة طالما أن هناك ما يكفي منه. لذا، قام اثنان من أعضاء الفريق، كاثلين سبرينغر وجيف بيجاتي من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، بتحديد تاريخ حبوب اللقاح. ومع ذلك، فإن حبوب اللقاح صغيرة جدًا، ويبلغ قطرها عادةً حوالي 0.005 مم، لذلك تحتاج إلى الكثير منها.
يمثل هذا تحديًا صعبًا: أنت بحاجة إلى الآلاف منها للحصول على ما يكفي من الكربون لتأريخ شيء ما. في الواقع، سوف تحتاج إلى 70.000 حبة أو أكثر.
تقدم العلوم الطبية حلولاً غير عادية لمشاكلنا. استخدمنا تقنية تسمى قياس التدفق الخلوي، والتي تستخدم بشكل أكثر شيوعًا لحساب الخلايا البشرية الفردية وأخذ عينات منها، ولحساب حبوب اللقاح المتحجرة وعزلها من أجل التأريخ بالكربون المشع.
يستغل قياس التدفق الخلوي خصائص مضان الخلايا تحت تحفيز الليزر. تتحرك هذه الخلايا في تيار سائل. يؤدي التألق إلى فتح البوابات، مما يسمح بنقل الخلايا الفردية الموجودة في التيار السائل وأخذ عينات منها وتركيزها.
ووجد الباحثون حبوب اللقاح في جميع طبقات الرواسب بين آثار أقدام الرمال البيضاء، مما يسمح لنا بتأريخها. الميزة الرئيسية لوجود الكثير من حبوب اللقاح هي أنه يمكن حصاد النباتات مثل أشجار الصنوبر التي لا تتأثر بالمياه القديمة. تمت معالجة العينات باستخدام قياس التدفق الخلوي لتركيز حبوب اللقاح فيها.
وبعد عام أو أكثر من العمل المختبري المكثف والمكلف، حصل الباحثون على تاريخ يعتمد على حبوب لقاح الصنوبر، مما يؤكد العمر الأصلي للمسارات. كما أظهروا أن آثار المياه القديمة لم تكن موجودة في الموقع.
يمكن لحبوب اللقاح إعادة تكوين النباتات التي كانت تنمو عندما ترك الناس آثار أقدامهم. كانت أنواع النباتات التي حصلنا عليها هي بالضبط ما كنا نتوقعه من العصر الجليدي في نيو مكسيكو.
بعد استخدام تقنية تأريخ مختلفة تسمى التلألؤ المحفز بصريًا (OSL) كفحص مستقل. يعتمد OSL على تراكم الطاقة مع مرور الوقت داخل حبيبات الكوارتز المدفونة. تأتي هذه الطاقة من إشعاع خلفيتنا.
كلما زادت الطاقة، كلما كان من المفترض أن تكون حبيبات الكوارتز أقدم. يتم إطلاق هذه الطاقة عندما يتعرض الكوارتز للضوء، وبالتالي فإن التاريخ المقاس هو آخر مرة شهدت فيها حبيبات الكوارتز ضوء الشمس.
لأخذ عينة من الكوارتز المدفون، يتم إدخال أنبوب معدني في الرواسب ثم يتم إزالته بعناية لتجنب تعريضه للضوء. إزالة حبيبات الكوارتز من وسط الأنبوب، وتعريضها للضوء في المختبر وقياس الضوء المنبعث من الحبوب. وهذا يدل على أعمارهم. تدعم تواريخ OSL التواريخ التي حصل عليها الباحثون باستخدام تقنيات أخرى.
ساعدتنا حبوب اللقاح المتواضعة وبعض التقنيات الطبية المذهلة في تحديد تاريخ آثار الأقدام ومتى وصل الناس إلى الأمريكتين.