Първият Homo sapiens в Европа е от началото на късния палеолит

Културният преход към късния палеолит и началното разселване на Homo sapiens в Европа са започнали по-рано отколкото се приемаше досега

11-24 Май, 2020

Българо-германски изследователски екип съобщава в две статии в сп. Нейчър за новооткрити останки от Homo sapiens в България, в пещерата Бачо Киро до гр. Дряново. Те са директно датирани на около 45 000 г., явно свързани в същия пласт с останки от ловната плячка, каменни и костени сечива, лични украшения на обитателите. Новите открития документират най-ранните известни до сега Homo sapiens от късния палеолит в Европа и определят по-рано във времето началото на този голям културен преход. Техните артефакти свързват пещерата Бачо Киро с подобни технологии за изработка на каменни сечива в голяма част на Евразия, на изток чак до Монголия.

Снимка 1. Entrance to the Bacho Kiro Cave (Bulgaria). The excavations are just inside the entrance and to the left. The cave extends over 3 km and is a popular tourist destination. (Picture credit: Nikolay Zahariev, MPI EVA Leipzig, License: CC-BY-SA 2.0)

Вход на пещерата Бачо Киро. Разкопките са непосредствено в привходната зала, в ляво. Галериите на пещерната система са с обща дължина над 3 км и тя е популярен туристически обект.

Снимка 2. The Niche 1 sector (left) and the Main sector (right) during our excavations of Bacho Kiro Cave (Bulgaria). The cement and mud area in the foreground was previously excavated in the 1970s. Our excavations picked up where these excavations left off. (Picture credit: Tsenka Tsanova, MPI EVA Leipzig, License: CC-BY-SA 2.0)

Актуалните българо-германски проучвания в пещерата Бачо Киро: сектор Ниша 1 (ляво) и сектор Основен (дясно) в периферията на входната зала. Циментираната кална повърхност е част от пространството разкопавано при българо-полските проучвания през 1971-1975г. към централната част на залата.

„Палеолитното находище Бачо Киро предоставя доказателства за първото заселване на H. sapiens по средните ширини на Евразия. Най-древните групи H. sapiens идват с нова култура и поведение в Европа влизайки в контакт, понякога и взаимодействие с неандерталците обитаващи континента по това време. Ранната вълна на H. sapiens от Бачо Киро значително предхожда тази, довела до окончателното изчезване на неандерталците в Западна Европа 8 000 години по-късно“, казва Жан-Жак Юблен, директор на Департамента по еволюция на човека към Института Макс Планк в Лайпциг.

Международен изследователски екип ръководен от Николай Сираков и Свобода Сиракова от Националния археологически институт с музей при БАН в София и от Жан-Жак Юблен, Ценка Цанова и Шенън Макферън от Института за Еволюционна Антропология към Макс Планк в Лайпциг, подновява проучванията в пещерата Бачо Киро през 2015 г. Най-значимите и многобройни находки са от тъмно оцветен пласт (означен “I„) богат на органична материя със следи от огнища, залягащ в долната част на археологическата секвенция. Тук екипът разкри хиляди животински кости, каменни и костени сечива, мъниста от кост и камък, пандантиви (лични украшения) от зъби на пещерна мечка, заедно с останки от пет човешки индивида.

Снимка 3. Excavations at Bacho Kiro Cave (Bulgaria). The excavator in the foreground is recording artifacts (each marked with a colored pin) from the Initial Upper Paleolithic Layer I in the Niche sector. The bags with barcodes on them are for individual artifacts once their position has been recorded with a total station. The main sector is shown in the background. (Picture credit: Željko Režek, MPI EVA Leipzig, License: CC-BY-SA 2.0)

Актуалните археологически разкопки в пещ. Бачо Киро. Проучвателят на преден план регистрира разкрити артефакти (всеки означен с цветно габърче) от началния късен палеолит в пласт „I“, сектор Ниша 1.Пликовете с бар-кодове са за всяка находка отделно с вписване на позицията й регистрирана с тотална станция. На заден план са проучванията в сектор Основен.

Снимка 4. Excavations in Initial Upper Paleolithic Layer I at Bacho Kiro Cave (Bulgaria). Four Homo sapiens bones were recovered from this layer along with a rich stone tool assemblage, animal bones, bone tools, and pendants. (Picture credit: Tsenka Tsanova, MPI EVA Leipzig, License: CC-BY-SA 2.0)

Новите разкопки на началния късен палеолит в пласт „I“ в пещ. Бачо Киро. Тук са разкрити четири фрагмента от кости на Homo sapiens, заедно с богат ансамбъл от каменни и костени сечива, както и пандантиви от мечи зъби - лични украшения.

Масспектометрия на протеини и ДНК на човешките останки

Въпреки предположенията на някои изследователи, че първоначално Homo sapiens е навлизал в Европа на няколко пъти, артефактите от този период се приписват най-често на неандерталците. За да се установи от кой вид са хората обитавали пещерата, Матея Хайдиняк и Матиас Майер от екипа по генетика, ръководен от Сванте Пeeбо в Департамента за еволюционна генетика в Института за Еволюционна Антропология на Макс Планк, извличат и секвенират ДНК от фрагментираните човешки костни останки и кътен зъб.

„Като се има предвид изключително добре запазената ДНК в кътния зъб и в дребните фрагменти от човешки кости, идентифицирани чрез протеинова масспектрометрия, ние успяхме да реконструираме пълните митохондриални геноми на шест от седем индивида (два от по-късните пластове) и да отнесем всичките седем проби към H. sapiens. Интересното е, че когато съпоставяме тези mtDNA данни с такива както на други древни, така и на съвременни хора, mtDNA секвенциите на индивидите от пласт I попадат към три основни макрохапло групи на съвременните хора, живеещи извън подсахарска Африка. Освен това тяхното датиране по генетични данни се приравнява почти напълно с датирането по радиовъглеродния метод“, казва Матея Хаджиняк, изследовател в Института Франсис Крик в Лондон и постдокторатен сътрудник към Института за еволюционна антропология Макс Планк.

Датиране на първите Homo sapiens и прехода към късния палеолит

В датирането се прилага метода на С 14 (изотоп на въглерода) с използване директно на фрагменти от човешките, но и от животински кости в същия пласт. „...Началното заселване на Homo sapiens в пещерата се установи в интервала между преди 45,820 - 43,650 г., но потенциално започващ още по-рано – преди 46,940 г.“ казва Хелън Фюлас от Макс Планк. „Серията дати по С 14 от Бачо Киро е не само най-голямата от един археологически обект от палеолита, получена до сега от изследователски екип, но и най-прецизната“ отбелязва Сара Таламо от Университета в Болоня. Така резултатите от проучванията показват, че Homo sapiens влиза в Европа и започва да съжителства и навлиза в различни взаимоотношения с неандерталците преди около 45 000 години, а вероятно дори по-рано.

Новодошлите Н. Sapiens опознават и експлоатират широк ареал извън района на пещерата, за което свидетелства висококачественият кремък от различни находища, отдалечени до 150 км на СИ и С-СЗ от Бачо Киро. От него в пещерата изготвят кремъчните си оръжия и инструменти като заострени пластини за копия, ножове, стъргалки и др., за да ловуват, да транжират ловната си плячка, ползвани в много други дейности.

Снимка 5. Stone artifacts from the Initial Upper Paleolithic at Bacho Kiro Cave: 1-3, 5-7 Pointed blades and fragments from Layer I; 4 Sandstone bead with morphology similar to bone beads; 8 The longest complete blade. (Picture credit: Tsenka Tsanova, MPI EVA Leipzig, License: CC-BY-SA 2.0)

Новоразкрити каменни (кремъчни) артефакти от началния късен палеолит в пещ. Бачо Киро: 1-3, 5-7 заострени пластини и техни фрагменти; 4 манисто от пясъчник, подобно по форма на шайбовидните костени маниста; 8 дълга цяла пластина.

„Фаунистичните останки дават възможност за реконструкция на палеоклимата и палеосредата. Те показват смесица от топло- и студенолюбиви видове, като най-често се срещат степен бизон, елен, алпийски козирози и пещерна мечка“, казва палеонтологът Росен Спасов от Националния природонаучен музей в София. Те са били масово транжирани в пещерата - за храна, използвани също като източник на материал за изработка на костени сечива, украшения, а животинските кожи за облекла, застилане и пр. „Най-забележителният аспект на фаунистичия ансамбъл е богатата колекция от костени сечива и лични украшения“, казва зооархеологът Джеф Смит от Института за Еволюционна Антропология на Макс Планк. Зъбите на пещерните мечки са били преработвани и оформяни като пандантиви, някои от които приличат на подобни, изработени няколко хилядолетия по-късно от неандерталците в Западна Европа.

Снимка 6. Personal ornaments and bone tools from Bacho Kiro Cave (left) and from Grotte du Renne (France, right). The Bacho Kiro Cave artifacts are attributed to Homo sapiens and date to approximately 45,000 years ago. The Grotte du Renne artifacts are attributed to Neandertals and are not quite as old. (Picture credit: Rosen Spasov and Geoff Smith, MPI EVA Leipzig, License: CC-BY-SA 2.0)

Лични украшения и костени сечива от пещера Бачо Киро (ляво) и от Grotte du Renne (Франция, дясно). Новоразкритите артефакти от Бачо Киро са дело на Homo sapiens и са датирани на около 45,000 г. Артефактите от Grotte du Renne се свързват с неандерталците, но са по-късни.

Homo sapiens заменят неандерталците

Пластовете от долната част на секвенцията в пещерата Бачо Киро отразяват периода в Европа, когато среднопалеолитните неандерталци изчезват и са заменени от новодошлите къснопалеолитни Homo sapiens (т. нар. преходен период между средния и късния палеолит). Понякога, по-скоро рядко, инцидентно неандерталците и H. sapiens навлизат в различни взаимоотношения включващи отчасти както културен и генетичен обмен, така и, вероятно, конфронтации. Засега първите най-ранни ансамбли от артефакти в Евразия свързани с Homo sapiens са това, което археолозите наричат Начален късен палеолит.

„Досега се приемаше, че Homo sapiens пристига в Европа с Ориняшката култура и бележи с нея началото на късния палеолит. Резултатите от Бачо Киро обаче доказват, че първата вълна от тази популация преки предшественици на съвременния човек е навлязла по-рано в Европа и е част от културни групи с вече ясно изразени къснопалеолитни тенденции. Те са без типичната характеристика на ориняшката традиция и предхождат възникването й, обединени под названието Начален късен палеолит. Открити са и в други находища в западна Евразия, където има още по-старо присъствие на Homo sapiens“, отбелязва Николай Сираков от Националния археологически институт с музей при БАН.

„Началният късен палеолит от пещерата Бачо Киро е най-ранният известен досега в Европа. Той представлява нова култура: нов начин за изработване на каменни сечива и нов набор от поведения, включително изработка на лични украшения, които сe различават съществено от това, което знаем за неандерталците до този момент. Тази културна традиция вероятно произхожда от югозападна Азия и не след дълго достига югоизточна и централна Европа, и на изток до обекти в днешна Монголия, като Homo sapiens бързо се разселва из Евразия и се натъква, повлиява и в крайна сметка замества съществуващите архаични популации на неандерталци и денисованци" казва Ценка Цанова от Департамента за еволюция на човека в Института за еволюционна антропология „Макс Планк“.

Снимка 7. Част от международния изследователски екип на българо-германския проект пред входа на пещера Бачо Киро: от ляво на дясно, заден ред: Ивайло Крумов, Рубен От, Антоан Мюлер, Желько Режек, Александър Алън; отпред: Николай Сираков, Ценка Цанова, Росен Спасов, Жан-Жак Юблен, Виржини Сине-Матийо(клекнала), Хелън Фюлас, Дирк Хофман, Тобиас Лауер, В.Драгусин.

Първият Homo sapiens в Европа - от началото на късния палеолит

Културният преход към късния палеолит и началното разселване на Homo sapiens в Европа са започнали по-рано отколкото се предполагаше

11-25.05.2020

Допълващи данни за изследванията: актуалният българо-германски изследователски проект-институти, ръководство, основни участници; предходни проучвания; същност на проекта; основните му цели и някои резултати

Напоследък две статии в списанията Nature (Hublin et al.) и Nature Ecology and Evolution (Fewlass et al.) съобщават за новооткрити фосилни останки от Homo sapiens в българската пещера Бачо Киро.

Публикуваните разкрития са резултат от Българо-германски изследователски проект между Националния археологически институт с музей при БАН и Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Department of Human Evolution (Лайпциг).

От българска страна ръководител на проекта, разкопките и свързаните проучвания е доц. д-р Николай Сираков, зам. ръководител е доц. д-р Свобода Сиракова - Национален археологически институт с музей при БАН. Съавтори на публикациите в Nature са доста от българските основни участници и сътрудни ци в изследванията: Ивайло Крумов, Росен Спасов, Николай Захариев, Елена Ендарова, Васил Попов (от Института по биоразнообразие и екосистемни изследвания при БАН, Националния природонаучен музей при БАН, Националния исторически музей, Нов български университет, Историческия Музей в Белоградчик, др. институции).

От германска страна в ръководството на проекта са проф. Жан-Жак Юблен, д-р Ценка Цанова и д-р Шенън П. МакФерън - Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. Заедно с тях съавтори на публикациите са от основните участници и сътрудници в изследванията към Макс Планк, от различни националности.

Историята на проучванията в Бачо Киро започва в края на XIX век с Юренич; в 1937-38 г. Рафаил Попов прави разкопки с Doroty Garod; в 1971-75 г. са българо-полските, първи методически съвременни проучвания с проф. J.K. Kozlowski и проф.B.Ginter от Ягелонския Университет-Kраков, подготвили първите у нас специалисти в областта на палеолита. През 2015-2019 г. изследванията се възобновяват с този българо-германски проект.

Същност на проекта: Проучване на прехода среден-късен палеолит и началния късен палеолит. Това е ключов момент в цялата история на човечеството.

- До този период човешките групи се отнасят антропологически към различни, сменящи се древни човешки видове. В него е последната смяна - неандерталци те са заменени от Homo sapiens, анатомично сравними със съвременния човек и единствено този вид остава във всички следващи археологически и исторически периоди (от Мезолита, през Неолита (първите земеделци), по-късно Античността, Средновековието ) до днес.

- Новото поведение на ранните Homo sapiens определя следващото развитие на вида ни във всяко отношение (социално, интелектуално, нравствено, общокул турно, включително биологическо, и т.н.) както на културната история, а вероятно и съдбата на човечеството.

Основни цели на проекта и някои резултати в работата по тях:

1. Разкриване на повече човешки останки от обитателите на пещерата - от Homo sapiens и евентуално от неандерталците. За сега на обекта от неандерталците имаме само индикации за присъствие, но без костни останки. От първите Homo sapiens са открити останки от поне 5 индивида с индикации за повече. Проучват се със съвременни методи на антропологията и палеогенетиката. Установява се тяхната генетична характеристика (ДНК- DNA) – от зъби (най-добре запазени органични останки – от пулпата), от костни фрагменти, а напоследък и в проби от пласта-глината (следи от телесни тъкани, течности).

2. Установяване на точна и изчерпателна хронология на проучвания период. Основно е по метода С14 (изотоп на въглерода), с последните му усъвършенствания. Получени са няколко серии дати за този период, който е преди 47 000-43 000г. Така Бачо Киро стана най-добре датираният археологически обект от този период в Европа (а и в света в някои отношения). Интересно: част от датите са получени при взаимен контрол между реномирани лаборатории в Германия и в Швейцария (Цюрих).

3. Проучване на сечивата, оръжията и други артефакти: Тяхната суровина (скални разновидности, органични тъкани-кости, зъби, рога, копита и пр.), прилаганите технологически прийоми, типологическото им разнообразие, следи от използването им (трасология, хипотези).

4. Изследване на символични знаци, художествено-естетични изяви: Успоредни врязвания в групи - брой на нещо (плячка и пр.) или напр. новолуния ( календар?); висулки-пандантиви (от зъби на пещерна мечка, други животни); мъниста (от кост, слонова кост, черупки от мекотели, скални разновидности) – лични украшения, с означаване и на групова принадлежност (наченки на етноразличия?), апликации по кожените облекла, гривни, гердани, обеци и пр.

5. Новото поведение на Homo sapiens – различия с неандерталците Някои аспекти на новото поведение са възникнали още при неандерталците, но у Homo sapiens те се развиват и са много по-изявени:

- в технологическите подходи при изготвяне на сечива,оръжия и пр. - абстрактно мислене и представяне на проект за работа (чувство и понятия за простран ство и време – последователност на дейностите);

- преподаване – обучение в технологичните операции и др. дейности - вече сигурно с по-развита речева комуникация;

- личните украшения - самоозначаване (това съм аз),обява на груповата принад лежност;

- символни, художествени изяви, изкуства;

- първите данни за запис, складиране на информация извън личната памет – сериите черти, други знаци.

6. Съществени аспекти в новото поведение на Homo sapiens определящи следва щото развитие на вида и на цялата ни история. Някои елементи на тези аспекти може би са започнали да възникват у неандерталците, но повечето въобще липсват у тях, така че различията в тази област са значителни, до тотални. Става дума за развитие на междуличностните отношения, между части на групата, и между групите. Това са социалните връзки и произтичащите подкрепа, взаимопомощ, поддръжка, окуражаване, поощряване на взаимно необходимите, полезни действия, на мислене, пред виждане в рамките на групата и в по-широки аспекти. Това поведение започва да възниква още в Африка, но се развива още повече, укрепва невероятно с разселването във все по-нови географски райони, с различен климат, околна среда (флора, фауна и пр.), с други човешки групи. С това поведение видът ни е единственият от живите същества на Земята, който се разселва във всички краища на планетата. Това ще го разсели и в Космоса.

Press release

на Nature за достъп до данни за публикациите на останки от Homo sapiens разкрити в пещерата Бачо Киро по българо-германски изследвателски проект

The oldest Upper Palaeolithic Homo sapiens in Europe

Two papers by Hublin et al. in the journal Nature and by Fewlass et al. In Nature Ecology and Evolution report new Homo sapiens fossils from the site of Bacho Kiro Cave (Bulgaria). These fossils are directly dated to approximately 45,000 years ago and in direct association with stone tools, the remains of hunted animals, bone tools, and personal ornaments. The new discoveries document the earliest known Upper Paleolithic Homo sapiens and push back in time the start of this major cultural transition in Europe. Their stone tools unearthed at the site link Bacho Kiro Cave to finds across Eurasia as far east as Mongolia.

“The Bacho Kiro Cave site provides evidence for the first dispersal of H. sapiens across the mid-latitudes of Eurasia. Pioneer groups brought new behaviours into Europe and interacted with local Neanderthals. This early wave largely predates that which led to their final extinction in western Europe 8,000 years later” says Jean-Jacques Hublin.

An international research team, led by Jean-Jacques Hublin, Tsenka Tsanova and Shannon McPherron of the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology (Leipzig, Germany) and Nikolay Sirakov and Svoboda Sirakova of the National Institute of Archaeology with Museum at the Bulgarian Academy of Sciences (Sofia, Bulgaria), renewed excavations at Bacho Kiro Cave in 2015.

The most spectacular finds come from a rich, dark layer near the base of the deposits. Here the team uncovered thousands of animal bones, stone and bone tools, beads and pendants and the remains of five human fossils. Except for one human tooth, the human fossils were too fragmented to be recognized by their appearance. Instead, they were identified by analysing their protein sequences.

“Most Pleistocene bones are so fragmented that by eye, one cannot tell which species of animal they represent. However, the proteins differ slightly in their amino acid sequence from species to species. By using protein mass spectrometry, we can therefore quickly identify those bone specimens that represent otherwise unrecognizable human bones”, says Frido Welker, Postdoctoral Research Fellow at the University of Copenhagen and research associate at the MPI-EVA.

To know the age of these fossils and the deposits at Bacho Kiro Cave, the team worked closely with Lukas Wacker at ETH Zurich (Switzerland) using an accelerator mass spectrometer to produce ages with higher precision than normal and to directly date the human bones.

“The majority of animal bones we dated from this distinctive, dark layer have signs of human impacts on the bone surfaces, such as butchery marks, which, along with the direct dates of human bones, provides us with a really clear chronological picture of when Homo sapiens first occupied this cave, in the interval from 45,820 - 43,650 years ago, and potentially as early as 46,940 years ago” says Helen Fewlass of the Max Planck Institute in Leipzig. “The radiocarbon dates at Bacho Kiro cave are not only the largest dataset of a single Palaeolithic site ever made by a research team, but also are the most precise in terms of error ranges” says Sahra Talamo (University of Bologna) and Bernd Kromer (MPI-EVA).

Though some researchers have suggested that Homo sapiens may have already occasionally entered Europe by this time, finds of this age are typically attributed to Neanderthals. To know which group of humans were present at Bacho Kiro Cave, Mateja Hajdinjak and Matthias Meyer of the genetics team lead by Svante Pääbo at the Department of Genetics at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology sequenced the DNA from the fragmented fossils bones.

“Given the exceptionally good DNA preservation in the molar and the hominin fragments identified by protein mass spectrometry, we were able to reconstruct full mitochondrial genomes from six out of seven specimens and attribute the recovered mitochondrial DNA sequences from all seven specimens to modern humans. Interestingly, when relating these mtDNAs to those of other ancient and modern humans, the mtDNA sequences from Layer I fall close to the base of three main macrohaplogroups of present-day people living outside of Sub-Saharan Africa. Furthermore, their genetic dates align almost perfectly with those obtained by radiocarbon” says Mateja Hajdinjak, Postdoctoral Fellow at the Francis Crick Institute in London and research associate at the MPI-EVA.

The results demonstrate that Homo sapiens entered Europe and began impacting Neanderthals by around 45,000 years ago and likely even earlier. They brought into Bacho Kiro Cave high quality flint from sources up to 150 km from the site which they worked into tools like pointed blades perhaps to hunt and very likely to butcher the remains of the animals found at the site.

“The animal remains from the site illustrate a mix of cold and warm adapted species, with bison and red deer most frequent” says palaeontologist Rosen Spasov from the New Bulgarian University. These were butchered extensively but were also used as a raw material source. “The most remarkable aspect of the faunal assemblage is the extensive collection of bone tools and personal ornaments” says Max Planck Institute zooarchaeologist Geoff Smith. Cave bear teeth were made into pendants, some of which are strikingly similar to ornaments later made by Neanderthals in western Europe.

Taken together, the Bacho Kiro Cave sediments document the period of time in Europe when Middle Paleolithic Neandertals were replaced by Upper Paleolithic Homo sapiens (the so-called transition period), and the first Homo sapiens assemblages are what archaeologists call the Initial Upper Paleolithic or the IUP. “Up to now, the Aurignacian was thought of as the start of the Upper Paleolithic in Europe, but the IUP of Bacho Kiro Cave adds to other sites in western Eurasia where there is an even older presence of Homo sapiens” notes Nikolay Sirakov of the National Institute of Archaeology with Museum at the Bulgarian Academy of Sciences.

"The IUP in Bacho Kiro Cave is the earliest known Upper Palaeolithic in Europe. It represents a new way of making stone tools and new sets of behaviour including manufacturing personal ornaments that are a departure from what we know of Neanderthals up to this time,” says Tsenka Tsanova of the Department of Human Evolution at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. “The IUP probably has its origin in southwest Asia and soon after can be found from Bacho Kiro Cave in Bulgaria to sites in Mongolia as Homo sapiens rapidly dispersed across Eurasia and encountered, influenced, and eventually replaced existing archaic populations of Neanderthals and Denisovans.”