Nový článek v časopise Nature publikovaný mezinárodním týmem pod vedením našeho kolegy Romana Garby ukazuje, že zatím nejstaršími nálezy kamenných nástrojů našich předků pochází právě ze zmíněného Koroleva. Tyto nálezy se ukázaly být staršími, než jsou nálezy z Atapuerce ve Španělsku, které byly za nejstarší v Evropě považovány doposud. Z toho se zdá, že kolonizace Evropy probíhala spíše z východu a jihovýchodu na západ než ze západu. Pro kolonizaci naši předchůdci, kterými v Korolevu byli patrně lidé druhu Homo Erectus, využívali teplých meziledových cyklů. Klíčovým bylo pro daný objev datování nálezu, k němuž se využily jaderné metody s využitím radionuklidů. Podívejme se na tyto metody podrobněji.
Daleko nejznámější jadernou metodou, která se využívá v archeologii, je datování pomocí radioaktivního uhlíku. Při ní se využívá toho, že radioaktivní izotop uhlíku 14C s poločasem rozpadu 5730 let se neustále produkuje v atmosféře interakcí kosmického záření velmi vysokých energií s atomy ve vzduchu. Ustavuje se tak rovnovážný podíl tohoto izotopu v atmosféře. Pokud živý organismus dýchá a přijímá potravu, udržuje se v něm stabilní „hladinka“ tohoto radioaktivního uhlíku. Pokud však organismus odumře, začne podíl uhlíku 14C vůči stabilnímu uhlíku 12C klesat. Z poměru mezi množstvím radionuklidu 14C a 12C proto můžeme určit, jak staré organické nálezy jsou.
Jak datovat archeologické nálezy staré milióny let?
V našem případě však žádné organické nálezy nemáme. Navíc naše nálezy jsou staré statisíce či dokonce miliony let a radiouhlíková metoda dosáhne vzhledem ke svému zmíněnému poločasu rozpadu pouze ke stáří zhruba 50 tisíc let, případně jen o něco málo starší. Na statisíce let však nestačí. Musíme tak najít jiné metodiky. Sekundární produkty kosmického záření dosahují až k zemskému povrchu a mohou tak produkovat radionuklidy v povrchových vrstvách skal. Jedním z nich je izotop beryllia 10Be s poločasem rozpadu 1,51 milionů let a dalším izotop hliníku 26Al s poločasem rozpadu 717 tisíc let.
Pokud je kamenný materiál u povrchu, je vystaven vlivu kosmického záření a vznikají v něm zmíněné radionuklidy. Pokud jej překryje dostatečně tlustá vrstva jiného materiálu, odstíní jej od sekundárního kosmického záření, které radionuklidy produkuje. Z poměru radioaktivního beryllia 10 a stabilního beryllia 9 nebo poměru radioaktivního hliníku 26 a stabilního hliníku 27 pak můžeme určit, jak dlouho už jsou námi zkoumané vzorky kamene překryty.
Pokud tak máme kamenné nástroje dávných hominidů v dobře definované vrstvě, můžeme z ní vybrat vhodné kameny. Jejich vhodným zpracováním a po chemické separaci analyzovaných prvků pak lze určovat poměr mezi jejich radioaktivním a stabilním izotopem. Problém je, že množství toho radioaktivního izotopu je extrémně malé, proto musíme mít metodu, která dokáže počítat jednotlivé atomy.
Jak lze odlišit a počítat jednotlivé atomy různých izotopů?
A takovou metodou s extrémní citlivostí je využití hmotnostního spektrometru. Zde se počítají všechny atomy radioaktivního izotopu, nejen ty, které se v dané době rozpadnou. S využitím urychlovače a při pohybu v magnetickém poli lze totiž nastavit takové podmínky, které oddělí atomy s různou hmotností a můžeme je pak detekovat a počítat. A právě takový spektrometr byl využit při analýze vzorků z Koroleva. V daném případě se použil hmotnostní spektrometr Helmholtzova centra, pro který vzorky připravovali společně čeští a němečtí jaderní fyzici.
 Archeologické naleziště Korolevo I (Gostry verkh) v roce 2023. (Kredit: Roman Garba)
|
 Celkový pohled na kamenolom v Korolevu. (Kredit: Roman Garba)
|
Další měření budou v budoucnu probíhat i na novém hmotnostním spektrometru Milea, který od roku 2022 pracuje v našem Ústavu jaderné fyziky AV ČR. Pro využití metody kosmogenních radionuklidů je klíčové vypracování vhodné metodiky přípravy vzorků. Je třeba najít vhodné materiály, kde zkoumané radionuklidy vznikají, a najít vhodné metody separace daných prvků a přípravy vzorků pro hmotový spektrometr.
Problémem je také, že potřebujeme vědět, zda byly dané horniny dostatečně dlouho na povrchu vystaveny kosmickému záření. Nejlépe by bylo, kdyby se v nich nastavil rovnovážný stav v poměru radioaktivního a stabilního izotopu, jako je tomu u zmíněného 14C. V tomto případě je výhodou analýza dvojice různých radionuklidů s různým poločasem rozpadu, tedy zmíněných 10Be a 26Al. Vysoký a homogenní obsah 10Be a nízká hodnota poměru 26Al a 10Be ukazují na dlouhodobé vystavení kosmickému záření před překrytím.
 Kamenné nástroje z nejstarší kulturní vrstvy VII lokality Korolevo I (Gostry Verkh). (Kredit: Nature, autor Vitalii Usyk)
|
 Kamenný artefakt, tzv. polyhedron, z nejstarší vrstvy profilu VII spraší a paleopůd v lokalitě Korolevo. (Kredit: Roman Garba)
|
Stáří nejspodnější vrstvy s kamennými nástroji v Korolevu
Nejspodnější vrstvy s nálezy kamenných nástrojů v paleolitickém nalezišti v ukrajinském Korolevu bylo pomocí popsané metodiky stanoveno na 1,42 milionů let. Připomeňme, že archeologická lokalita Korolevo se nachází asi 150 km vzdušnou čarou od slovenských Košic. Vrstvy naváté spraše a paleopůd zde dosahují hloubky až 14 metrů. V několika vrstvách se zde našlo tisíce kamenných nástrojů. Lokalita totiž byla rovněž zdrojem materiálů pro jejich výrobu. Naleziště je tak trochu spojena i s naší historií. V letech 1920 až 1938 byla součástí bývalého Československa a místo neslo název Královo nad Tisou.
První objevy osídlení ze starší doby kamenné na Zakarpatské Ukrajině uskutečnil československý archeolog Jozef Skutil. Dávní lidé tam žili od zmíněných nejstarších let až do doby před 30 000 lety, kdy už to však byli lidé našeho typu. Jde zároveň o nejsevernější naleziště nástrojů dávných hominidů. Do té doby byly nejstaršími datovanými nálezy nástrojů dávných hominidů ve zmíněném španělském nalezišti Atapuerce s odhadovaným stářím u těch nejstarších 1,2 miliónu let. Naopak stáří nejstarších nalezených nástrojů na nalezišti v Gruzii se odhaduje na 1,8 milionů let. To by naznačovalo, že kolonizace v tomto případě probíhala od východu směrem na západ. Pochopitelně při oceňování spolehlivosti ověření této hypotézy narážíme na velmi malý počet nalezišť, náročnost časového datování a značné nejistoty při interpretaci výsledků.
 Výsledek datování nejstarší vrstvy osídlení lokality Korolevo s vyznačenými meziledovými cykly pravděpodobného příchodu prvního člověka. (Kredit: Garba et al, Nature 2024).
|
 3 Předpokládané cesty kolonizace Evropy homidy před miliónem let. (Kredit: Garba et al, Nature 2024).
|
Závěr
Konkrétní datování nálezu z jednoho naleziště a podpora konkrétní hypotézy průběhu kolonizace Evropy hominidy jsou velice zajímavým výsledkem. Mnohem důležitější je však začátek práce na vytvoření jednotné metodiky datování paleolitických vzorků pomocí kosmogenních radionuklidů. Na vypracování metodiky odběru a zpracování vzorků pro hmotnostní spektrometr intenzivně pracují kolegové Jan Kameník a Jan Kučera z našeho ústavu, kteří jsou spoluautory publikace v Nature. Budoucí analýzy budou prováděny i na našem hmotnostním spektrometru Milea a mohly by v budoucnu přispět ke standardizaci datování ze všech nalezišť hominidů, které známe dnes a případně v budoucnu objevíme. To by nakonec mohlo pomoci vytvořit podrobnou mapu pohybu hominidů po kontinentech i mezi nimi. Kolega Roman Garba ve spolupráci s dalšími spolupracovníky mezinárodní sestavy žádá v současné době o projekt, který by takový systematický výzkum realizoval. Je tak vidět, že se můžeme těšit na další objevy a opět s naší účastí.
Literatura
Garba, R., Usyk, V., Ylä-Mella, L. et al. East-to-west human dispersal into Europe 1.4 million years ago. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07151-3
Video: Hmotnostní spektrometr Milea a co dokáže:
Video: Kosmogenní radionuklidy produkuje kosmické záření. Přednáška o něm:
Video: Měření kosmogenních radionuklidů pro Korolevo
Sibiřskou jeskyni obýval dosud neznámý druh člověka
Autor: Dagmar Gregorová (25.03.2010)
Předek člověka porcoval maso již před 3,4 miliony let
Autor: Josef Pazdera (12.08.2010)
Kdo má na svědomí jeskynní medvědy?
Autor: Stanislav Mihulka (25.08.2010)
Tycho Brahe rtutí otráven nebyl
Autor: Vladimír Wagner (17.11.2012)
Nejstarší lidská DNA z Jámy kostí
Autor: Stanislav Mihulka (05.12.2013)
Odkud pocházeli lidé pohřbení ve Stonehenge?
Autor: Vladimír Wagner (05.08.2018)
Uhlíkové datování organických artefaktů Milevského relikviáře
Autor: Vladimír Wagner (22.12.2020)
Diskuze:
Zajímavé, ale...
Tomáš Novák,2024-03-08 14:37:26
...příliš komplikovaná tematika na to, aby se dala jedním výzkumem takto snadno rozlousknout. Ještě možná to stáří, ale směr příchodu nových populací apod....nevím.
Re: Zajímavé, ale...
Eva M,2024-03-08 15:25:51
"Pokud tak máme kamenné nástroje dávných hominidů v dobře definované vrstvě, můžeme z ní vybrat vhodné kameny. Jejich vhodným zpracováním a po chemické separaci analyzovaných prvků pak lze určovat poměr mezi jejich radioaktivním a stabilním izotopem. Problém je, že množství toho radioaktivního izotopu je extrémně malé, proto musíme mít metodu, která dokáže počítat jednotlivé atomy."
stari - no, prijde na to, jaky sutry umelete, kde je vezmete a kde je vzal ten praclovek.
jinak ten padlujici homo erectus mozna neni uplny nesmysl...........tak nevim.
Re: Re: Zajímavé, ale...
Vladimír Wagner,2024-03-08 21:21:52
Právě na metodice výběru vhodných kamenů a přípravě vzorků z nich pracují i kolegové od nás. Jen bych zdůraznil, že se nepoužívají kamenné nástroje hominidů (i proto, aby nebyly poškozené), ale jiné kameny v dané vrstvě. Poměr mezi 26Al a 10Be pomáhá určit ty z nich, které byly dostatečně dlouhou dobu blízko povrchu a ozařovány kosmických záření. Je jasné, že metodika má své systematické nejistoty, které je třeba brát v úvahu. Ty se pochopitelně do uváděných nejistot započítávají. Důležitým úkolem projektu, který se připravuje, je stejným způsobem (metodikou) zpracovat různá naleziště, která existují a mít tak standardizované určení stáří pro všechny.
Re: Re: Re: Zajímavé, ale...
Eva M,2024-03-10 09:18:09
mne na cele te zalezitosti zaujal faktor chteni.
nedavno jsem narazila na nejake povidani o archeologickych podvrzich ... a bohuzel, tato metoda je myslim na jejich moznost mimoradne citliva (i "nepoužívají kamenné nástroje hominidů" potencialne vede k ruznym interpretacnim moznostem).
tim nerikam, ze to nutne musi byt tento pripad, ale ten hurazaver k te zvysene opatrnosti dost vybizi.
Re: Zajímavé, ale...
Martin Novák2,2024-03-10 09:29:03
Co je na tom komplikovaného, podíváte se na mapu a vidíte že pokud nepřeplavali středozemní moře tak ho museli obejít. Tenkrát ještě neziskovky které by je dopravily od Libyjského pobřeží lodí do Evropy nebyly. I v době poklesu hladiny moří kdy bylo středozemní moře prázdné to byla smrtící solná poušť.
Trilobiti
Ladislav Strnad2,2024-03-08 00:34:18
Jsem zvědavej, jak rychle vědci zjistí další významný fakt. Trilobiti se vyvinuli na Ukrajině....
Oblouk Karpat
Florian Stanislav,2024-03-07 17:24:43
Výborný článek.
Teploty před 1,5 miliony let byly nejspíš o něco nižší ( o 1-2 °C), než v předindustriálním období. Kolísání teplot nejspíš menší, než před stovkami tisíc let, které jsou doloženy ledovcovými vrty. Poslední doba ledová měla ledovec až na Ostravsko. To ale byla teplota průměrná asi o 5 °C nižší jak v grafu ( průměr 1961- 1990).
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1809600115#fig01
Ukrajinské Korolevo je pěkně obtočené obloukem Karpat ( vrcholky kolem 1700-1800 m.n.m a je v blízkosti řeky Tisy. Je to dobrá poloha k šíření dávných hominidů na západ. Je otázka, jak se do té kotliny dostali a proč, když prostor nad obloukem Karpat ledovec ( kromě extrému poslední doby ledové) nejspíš neměl.
Lokalita Korolevo se 14 m vrstvou naváté spraše z dob ledových svědčí, že tam ledovec nebyl ( jako na většině Ukrajiny s úrodnou půdou původem sprašové).
https://mapy.cz/zakladni?q=Korolevo%20(%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE)&source=osm&id=1093152087&x=23.6716908&y=48.3342182&z=6
Prostor ve 3/4 uzavřený Karpaty mohl být prostorem hromadění stepní zvěře výhodné pro lov, když možnost úniku přes hory ( a řeku Tisu) byla ztížena.
Re: Oblouk Karpat
Jiří Brtnický,2024-03-08 08:47:40
V posledním, Viselském glaciálu kontinentální zalednění na naše území nezasáhlo. V LGM se ledovec zastavil v Polsku asi 50 km jižně od Poznaně. V tomto rozsahu se udržel asi 3000 let a potom začal rychle ustupovat. Na naše území se dostal v minulém a předminulém Sálském a Elsterském glaciálu. Nazývají se také mladší a starší Riss. V nejchladnějších fázích glaciálů bylo o mnoho chladněji než o 5°C. I teplota vody v tropickém Atlantiku kolísá mezi glaciály a interglaciály v rozmezí 21 až 27°C. Tropický pás podléhá výkyvům nejméně. Ve střední Evropě kolísá teplota o více než 10 až 12°C, na Ukrajině to může být o trochu méně, protože glaciální drsné klima se v Evropě zmírňovalo od severozápadu na jihovýchod, ale i od západu na východ. Někdy asi před 850 tisíci lety nastal přibližně současný chod klimatu s podobnou délkou střídání glaciálů a interglaciálů. Před tím se cykly střídaly v kratších intervalech s menší amplitudou a ledové doby byly méně drsné. Kontinentální zalednění nepřekračovalo jižní pobřeží Baltu a většinou nedosahovalo ani tam. Interglaciály byly teplotně na úrovni Emianu právě v době asi 1,5 milionu dozadu, takže podmínky velmi příznivé.
Re: Re: Oblouk Karpat
Florian Stanislav,2024-03-08 10:18:28
Ano,
cykly před 850 000 a víc let byly kratší (41 000 odpovídá druhému Milankovičovu cyklu), pozdější delší 100 000 -11O OOO let odpovídá třetímu cyklu excetricity).
Dobře jsou doby ledové popsány
https://cs.wikipedia.org/wiki/Doba_ledov%C3%A1
Re: Re: Oblouk Karpat
Florian Stanislav,2024-03-08 10:18:29
Ano,
cykly před 850 000 a víc let byly kratší (41 000 odpovídá druhému Milankovičovu cyklu), pozdější delší 100 000 -11O OOO let odpovídá třetímu cyklu excetricity).
Dobře jsou doby ledové popsány
https://cs.wikipedia.org/wiki/Doba_ledov%C3%A1
Re: Re: Oblouk Karpat
Martin Novák2,2024-03-10 09:34:21
Prostě málo CO2, potřebujeme ještě přidat. Pro rostliny je optimální 3x víc než je dnes. Doba ledová by byla katastrofa 1000x horší než oteplení.
Re: Oblouk Karpat
Eva M,2024-03-08 10:35:24
no, navata spras...............ono je trosku otazka kde meli pracloveci sbirat nebo lamat ty sutry pro ty sve nastroje, pokud dobre chapu metoda nerozlisuje zda na dany sutr kosmicky zari v sutroidnim stavu nebo v otesanem stavu..........no a pokud se vezmou kameny ze stejne vrstvy (btw ma vliv velikost a slozeni? no a pak to chemicke a jine zpracovani, to musi byt dalsi mazec...)... tak to datovani navic podleha vsem problemum spojenym s timto stylem datovani
tim jaksi nic proti nicemu, jen jest cely ten senzacni obrazek furt dost neuplny, mlhavy a prekvapivy.. ;-) homo erectus padlujici po Tise nebo Svitave aby se na zimu dostal do tepla je celkem silny kafe
btw zda se ze celych poslednich nejakych 4-5 mil let -ne-li vice - jsou nekterymi povazovany za dobu ledovou.....zajimave
Náznaky jsou tady už dlouho
Marcel Brokát,2024-03-07 11:42:15
Tomu odpovídá i to že existuje i taková hypotéza....
Osobně si myslím, že je to velmi logické a současně velmi odpovídající psychologickému profilu člověka - ta historická západní arogance někde musí mít podle mne kořen. A ten je podle mne v tom, že migranti buď byli pyšní na to, že se dostali tak daleko a chtěli to "vykřičet" do celého světa, respektive dalším generacím nebo se potřebovali vyhranit proti svým původním kořenům. Je mi jasné, že celková migrace trvala v čase delší dobu, ale mohli si to předávat generaci po generaci.
Současně tomu napovídají i historické kolébky zásadních vědomostí a velmi stabilních národů (čína například)...
Cimrmanův úkrok stranou - migrace pocházející z východu může být v současné době silné politické téma, doufám, že zdravý vědecký rozum zvítězí a bude se pokračovat ať už výsledek bude jakýkoliv.
otazníky
Eva M,2024-03-07 11:04:57
"Problémem je také, že potřebujeme vědět, zda byly dané horniny dostatečně dlouho na povrchu vystaveny kosmickému záření. " -- plus některé další nejistoty....... přesnost asi nebude bůhvíjaká
co to mohlo být za hominidy....
...jinak vzhledem k tomu, že "Genetická stopa pravěkých lovců z Dolních Věstonic vymizela...před zhruba 20 tisíci lety" - mohla/nemusela to být jedna z vln z různých směrů, nijak významná pro současný stav....
https://ct24.ceskatelevize.cz/clanek/veda/geneticka-stopa-pravekych-lovcu-z-dolnich-vestonic-vymizela-jinym-populacim-z-teto-doby-se-darilo-9542
... :) na co by se MOŽNÁ dalo usuzovat jsou teplotně "rozumné" podmínky podmínky panující v té době v dané oblasti - aspoň mám dojem, že tito poměrně časní hominidi moc nevyhledávali klima se sněhovou+ledovou pokrývkou....
Re: otazníky
Vladimír Wagner,2024-03-07 12:06:09
Přesnost je v článku uvedena a závisí na konkrétnější metodice, ta přesnější je 1,42(10) milionu let, tedy nejistota je 100 tisíce let (podrobně tam rozebráno).
Souhlasím s tím, a je to i v textu článku, že osidlování Evropy probíhalo ve vlnách, které byly spojeny s teplejšími meziledovými obdobími, tedy silně ovlivněny průběhem změn klimatu. Dávní hominidi s velkou pravděpodobností opravdu nevyhledávali sníh a zimu. V reálu tak nejspíše našimi předky nebyli a současný člověk, který naším předkem musel znovu přijít z Afriky.
Re: Re: otazníky
Eva M,2024-03-07 12:40:29
ja mam takovy dojem, ze ta datace se prave kryje s jakousi tou dobou podezrelou spis ze zaledneni, ale ja jen co si kde nahodne prectu........ :) treba se dostavi nekdo kdo se v tom vyzna
Re: Re: Re: otazníky
Vladimír Wagner,2024-03-07 13:41:41
Podle toho grafu v článku připadají na to období určené intervalem v rámci nejistot tři meziledové periody. Jaká v té době byla reálně teplota a klima v našich oblastech nevím, ale možnost přítomnost dávných předchůdců se kladou právě do nich. Možná by s k tomu mohl vyjádřit nějaký paleoklimatolog.
Re: Re: Re: Re: otazníky
Vladimír Wagner,2024-03-07 13:50:18
Ještě jeden dodatek. Dané konkrétní meziledové období jsou i jmenovány, jde o MIS 43, MIS 45 a MIS 47. (MIS je Marine Isotope Stages - jsou postaveny na určení teploty ze studia izotopového složení kyslíku)
Re: Re: Re: Re: Re: otazníky
Eva M,2024-03-07 14:43:53
divam se sem https://www.dandebat.dk/eng-klima5.htm#Ice-Ages a sem https://en.wikipedia.org/wiki/Geologic_temperature_record
jakesi oscilace tam jsou, ale clovek by rekl ze to tam stejne v zime za moc nestalo, i kdyz momentalne nebyl rozlezly ledovec.
jinak jsme v obdobi homo erectus....no, jestli se mu libilo na stranske skale....https://cs.wikipedia.org/wiki/Str%C3%A1nsk%C3%A1_sk%C3%A1la
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
