El evento desencadenó un invierno global que duró cerca de siete años
Los humanos modernos se dispersaron de África varias veces, pero el evento que condujo a la expansión global ocurrió hace menos de 100.000 años. Algunos investigadores plantean la hipótesis de que las dispersiones se limitaron a "corredores verdes" formados durante los intervalos húmedos cuando la comida era abundante y las poblaciones humanas se expandían al mismo ritmo que sus entornos.
Pero un nuevo estudio, que incluye a los investigadores de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) Curtis Marean, Christopher Campisano y Jayde Hirniak, sugiere que los humanos también pueden haberse dispersado durante intervalos áridos a lo largo de "autopistas azules" creadas por ríos estacionales. Los investigadores también encontraron evidencia de cocina y herramientas de piedra que representan la evidencia más antigua de tiro con arco.
Trabajando en el Cuerno de África, los investigadores han descubierto evidencia que muestra cómo sobrevivieron los primeros humanos modernos tras la erupción del Toba, uno de los supervolcanes más grandes de la historia, hace unos 74.000 años. La flexibilidad de comportamiento de estas personas no sólo les ayudó a sobrevivir a la supererupción, sino que también pudo haber facilitado la posterior dispersión de los humanos modernos fuera de África y por el resto del mundo.
"Este estudio confirma los resultados de Pinnacle Point en Sudáfrica: la erupción del Toba puede haber cambiado el medio ambiente en África, pero la gente se adaptó y sobrevivió a ese cambio ambiental causado por la erupción", dijo Marean, científico investigador del Instituto de Orígenes Humanos y Profesor de Fundación de la Escuela de Evolución Humana y Cambio Social de la ASU.
El equipo investigó el sitio Shinfa-Metema 1 en las tierras bajas del actual noroeste de Etiopía a lo largo del río Shinfa, un afluente del río Nilo Azul.
La supererupción del volcán Toba ocurrió a mitad del tiempo en que el sitio estaba ocupado y está documentada por pequeños fragmentos de vidrio cuya química coincide con la del Toba.
Imagen: Las excavaciones en un sitio arqueológico de la Edad de Piedra Media, Shinfa-Metema 1, en las tierras bajas del noroeste de Etiopía, revelaron una población de humanos de hace 74.000 años que sobrevivió a la erupción del supervolcán Toba. Crédito: De topographic-map.com Licencia de base de datos abierta (ODbL) v1.0
Determinar el momento oportuno a través de criptotefra
"Una de las implicaciones innovadoras de este estudio", dijo Marean, "es que con los nuevos métodos de criptotefra desarrollados para nuestro estudio anterior en Sudáfrica, y ahora aplicados aquí en Etiopía, podemos correlacionar sitios en toda África, y tal vez en todo el mundo, con una resolución de varias semanas".
Las criptotefras son fragmentos de vidrio volcánico característicos que pueden tener un tamaño de entre 80 y 20 micrones, que es más pequeño que el diámetro de un cabello humano. Extraer estos fragmentos microscópicos de sedimentos arqueológicos requiere paciencia y gran atención al detalle.
"Buscar criptotefra en estos sitios arqueológicos es como buscar una aguja en un pajar, pero sin saber si existe siquiera una aguja. Sin embargo, tener la capacidad de correlacionar sitios a 5.000 millas de distancia, y potencialmente más lejos, en semanas en lugar de miles de años, hace que valga la pena", dijo Christopher Campisano, científico investigador del Instituto de Orígenes Humanos y profesor de la Escuela de Evolución Humana y Cambio Social de la ASU.
"Este estudio destaca una vez más la importancia de que el equipo de la Universidad de Nevada-Las Vegas/Universidad Estatal de Arizona supere los límites para analizar con éxito criptotefra de abundancia extremadamente baja hasta la fecha y correlacionar sitios arqueológicos en toda África", dijo Campisano.
Los métodos para identificar criptotefra de baja abundancia en Pinnacle Point se desarrollaron por primera vez en la Universidad de Nevada en Las Vegas, dirigidos por los fallecidos Gene Smith y Racheal Johnsen, y ahora se llevan a cabo en el Laboratorio de preparación de sedimentos y TEphra (STEP) de la Universidad Estatal de Arizona.
Imagen: Se recuperó un pequeño fragmento de vidrio de menos del diámetro de un cabello humano en un sitio de la Edad de Piedra Media en el noroeste de Etiopía. Su química coincide con la del supervolcán Toba situado al otro lado del mundo en Indonesia. Las personas que vivieron en este sitio arqueológico sobrevivieron a la supererupción gracias a su flexibilidad de comportamiento. Crédito: Racheal Johnsen.
Jayde Hirniak, estudiante graduado de la Escuela de Evolución Humana y Cambio Social, dirigió el esfuerzo de la ASU para crear su propio laboratorio de criptotefra, el Laboratorio STEP, trabajando con Campisano y basándose en métodos desarrollados en la UNLV. Hirniak también colaboró con laboratorios de criptotefra en el Reino Unido que trabajan con muestras de sedimentos que preservan cientos o miles de fragmentos de vidrio.
Ahora la principal experiencia de Hirniak es la tefrocronología, que implica el uso de ceniza volcánica para vincular registros arqueológicos y paleoambientales y ubicarlos en la misma línea de tiempo, que fue su contribución a esta investigación.
"Nuestro laboratorio en la ASU fue construido para procesar horizontes de criptotefra de abundancia extremadamente baja (menos de 10 fragmentos por gramo) utilizando una técnica altamente especializada. Sólo hay unos pocos laboratorios en el mundo con estas capacidades", dijo Hirniak.
Imagen derecha: Las puntas de proyectil de un sitio arqueológico de la Edad de Piedra Media, Shinfa-Metema 1, en las tierras bajas del noroeste de Etiopía, que datan de la época de la supererupción del Toba, hace 74.000 años, proporcionan evidencia del uso de arco y flecha antes de la dispersión de los humanos modernos fuera de África. Crédito: Blue Nile Survey Project.
Migraciones por las 'autopistas azules'
Basándose en la geoquímica isotópica de los dientes de mamíferos fósiles y cáscaras de huevos de avestruz, concluyeron que el sitio fue ocupado por humanos durante una época con largas estaciones secas a la par de algunos de los hábitats más áridos estacionalmente del este de África en la actualidad. Hallazgos adicionales sugieren que cuando el caudal de los ríos se detenía durante los períodos secos, la gente se adaptaba cazando animales que acudían a los restantes pozos de agua para beber. A medida que los pozos de agua siguieron reduciéndose, se hizo más fácil capturar peces sin ningún equipo especial, y las dietas se inclinaron más hacia el pescado.
Sus efectos climáticos parecen haber producido una estación seca más larga, lo que hizo que la gente de la zona dependiera aún más del pescado. La reducción de los pozos de agua también puede haber empujado a los humanos a migrar hacia el exterior en busca de más alimentos.
"A medida que las personas agotaban los alimentos dentro y alrededor de un determinado pozo de agua de la estación seca, probablemente se veían obligados a trasladarse a nuevos pozos de agua", dijo John Kappelman, profesor de antropología y ciencias planetarias y terrestres de la Universidad d Texas y autor principal del estudio. "Los ríos estacionales funcionaron así como 'bombas' que desviaron poblaciones a lo largo de los canales de un pozo de agua a otro, impulsando potencialmente la dispersión más reciente fuera de África".
Es poco probable que los humanos que vivieron en Shinfa-Metema 1 fueran miembros del grupo que abandonó África. Sin embargo, la flexibilidad de comportamiento que les ayudó a adaptarse a desafiantes condiciones climáticas como la supererupción del Toba fue probablemente un rasgo clave de los humanos de la Edad de Piedra Media que permitió a nuestra especie finalmente dispersarse desde África y expandirse por todo el mundo.
Las personas que vivían en el sitio Shinfa-Metema 1 cazaban una variedad de animales terrestres, desde antílopes hasta monos, como lo atestiguan las marcas de cortes en los huesos, y aparentemente cocinaban sus comidas como lo demuestran las evidencias de fuego controlado en el sitio. Las herramientas de piedra más distintivas son pequeñas puntas triangulares simétricas. Los análisis muestran que las puntas son probablemente puntas de flecha que, con 74.000 años de antigüedad, representan la evidencia más antigua de tiro con arco.
La investigación se ha publicado en la revista Nature: Adaptive foraging behaviours in the Horn of Africa during Toba supereruption
