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研究小组一直在南非Pinnacle Point挖掘洞穴近20年在PP5-6位置发现了多巴山的玻璃碎片图片来源Erich Fisher想象一下非洲的一年,夏天永远不会到来天空呈灰色白天的色调和夜晚的红色花朵不开花树木在冬天死亡像羚羊这样的大型哺乳动物变得稀薄,饥饿并为依赖它们的食肉动物(食肉动物和人类猎人)提供少量脂肪然后,同样令人沮丧的循环重复本年,年复一年这是印度尼西亚托比山超级火山喷发后的地球生命图片,大约74,000年前在本周发表在“自然”杂志上的一篇论文中,科学家们展示了海岸上的早期现代人类

南非通过这次活动茁壮成长1815年,比多巴山(Mount Toba) - 也就是印度尼西亚的坦博拉山(Mount Tambora)的喷发量小了一百倍 - 被认为是负责一年没有夏天的一年6对人口的影响是严重的 - 欧亚大陆和北美洲的作物歉收,饥荒和大规模迁徙多巴山的影响,即使是过去较深的大规模黄石火山喷发相形见绌的超级火山也会有更大的影响对全球人民的影响和长期影响仅仅灰烬的大小就证明了环境灾难的严重程度大量注入大气中的大量气溶胶会使日照严重减少 - 估计从25到减少90%的光照在这些条件下,植物死亡是可以预测的,并且有证据表明东非非洲大爆发后东非地区发生严重干旱,野火和植物群落变化图1:VBB和PP5-6及其与其他的关系YTT研究地点a,VBB和PP5-6的位置相对于Toba破火山口和其他已发现YTT灰的位置b,PP5-6地层序列的示意图显示了主要的沉积变化c,PP5-6的复合视图,显示了悬崖面前沉积物堆积如何发展的解释,以及它与“长截面”开挖区BBCSR,棕色和黑色致密砂和屋顶空间的关系; DBCS,深棕色紧密沙; OBS,橙棕色沙; RBSR,红棕色沙子和屋顶; SGS,shelly灰色沙; YBS,黄棕色沙; YBSR,黄棕色沙子和屋顶空气Eugene I Smith等,Nature,2018; doi:101038 / nature25967如果坦博拉山造成了一整年的破坏 - 与坦巴相比,坦博拉是一个打嗝 - 我们可以想象世界范围内的多巴火山爆发,这一事件持续数年并将生命推向灭绝的边缘

印度尼西亚,对于受到恐吓的证人来说,破坏的根源显而易见 - 就在它们死亡之前

然而,作为一个74,000年前非洲狩猎采集者的家庭,你将不知道突然和毁灭性变化的原因在炎热的天气中,饥荒陷入困境,非常年轻和年老的死亡你的社会群体遭到破坏,你的社会正处于崩溃的边缘

鸟羽火山爆发的影响肯定会影响一些生态系统,可能会产生一些区域 - 称为避难所 - 在整个活动期间,一些人类团体比其他人做得更好无论你的团体是否住在这样的避难所,在很大程度上取决于资源的类型沿海地区的资源,如贝类,营养丰富,比内陆地区的动植物更容易受到火山爆发的影响当火柱,烟雾和碎片从火山山顶顶喷出时,它喷出了岩石,气体和微小的碎片(隐形眼镜)玻璃,在显微镜下,当玻璃破裂穿过气泡时产生的特征钩形状泵入大气层,这些看不见的碎片散布在世界各地的Panagiotis(Takis)Karkanas,Malcolm H Wiener实验室主任希腊美国古典研究学院考古科学在一块显微镜下看到了这片爆炸的碎片,在一片考古沉积物中包裹着树脂

图2:YTT等时线位于PP5-6左侧,目前PP5-6岁使用来自OSL年龄的OxCal v42开发的模型单个OSL年龄显示其标准误差地层聚集体之间的模拟边界用于表示g 954%置信区间,而连续年龄模型以68%置信区间表示右,LBSR-ALBS和ALBS-SADBS接触的详细信息,包括所有碎片样品横断面的整个序列中YTT玻璃碎片的分布碎片通过计算沿每条横断面线的最低地层亚骨料接触点上方的每个样品的相对高度来计算计数,以补偿各部分的横向地形变化YTT等时线在ALBS Conrad Sand kyr中确定,千年; BAS,black ashy sand Eugene I Smith,et al,Nature,2018; doi:101038 / nature25967“这是我正在调查的数百万种其他矿物颗粒中的一颗碎片颗粒,但它就在那里,它不可能是其他任何东西,”Karkanas说道碎片来自一个名为rockhelter的考古遗址

Pinnacle Point 5-6,位于南非南部海岸,靠近莫塞尔湾镇

沉积物的历史可追溯到大约74,000年前“Takis和我讨论过在我们考古遗址的沉积物中找到Toba碎片的可能性,以及他发现了一只老鹰的眼睛,“Pinnacle Point挖掘项目总监Curtis W Marean解释说,Marean是亚利桑那州立大学人类起源研究所的副主任,纳尔逊曼德拉大学海岸古生物科学中心的名誉教授,南非Marean向拉斯维加斯内华达大学的火山学家尤金·史密斯展示了碎片图像,史密斯证实这是一个火山碎片“The Pinnacle Point” 40年前,史密斯先生在研究报告中说,我带回了研究玻璃碎片的研究,该团队带来了专家隐形科学家克里斯蒂娜·莱恩,他用必要的技术训练研究生Amber Ciravolo

后来,Racheal Johnsen加入Ciravalo实验室经理和开发的新技术从头开始,在国家科学基金会的支持下,他们开发了Cryptotephra考古和地质研究实验室,该实验室现在不仅涉及非洲,而且还涉及意大利,内华达和犹他州的项目

玻璃是一种独特的化学特征,科学家可以用它来追踪杀手的爆发在他们的“自然”杂志的论文中,该小组描述了在南非沿海的两个考古遗址中找到这些碎片,通过化学指纹识别和记录来追踪这些碎片到Toba在火山事件中持续的人类占领“许多先前的研究已经尝试过测试了鸟羽摧毁人类的假设,“Marean指出”但他们失败了,因为他们无法提供将人类职业与事件的确切时刻联系起来的明确证据“大多数研究都在研究Toba是否引起了环境变化确实如此,但这些研究缺乏显示Toba如何影响人类所需的考古数据Pinnacle Point团队一直处于开发和应用高度先进考古技术的最前沿他们通过“全站仪”测量现场所有的毫米级精度

一个集成到掌上电脑中的激光测量设备,用于精确和无差错地记录Naomi Cleghorn与德克萨斯大学阿灵顿分校记录了Pinnacle Point样品,因为它们被移除了Cleghorn解释说,“我们收集了一长串样品 - 挖出一个从我们之前挖掘的墙壁的少量沉积物每次我们收集样品,我们笑它与全站仪的位置“图3:碎片分布,OSL日期和人工图作为VBB的复合数字剖面a,VBB场地层学和3D绘制的人工制作在数字校正的地层照片上b,在数字校正的碎片分布地层照片c,VBB沙丘沉积物的复合数字剖面显示南北地质沟的叠层地层剖面,附近考古发掘的东西地层剖面OSL测年样品用黑白点Eugene I Smith表示等,Nature,2018; doi:101038 / nature25967来自全站仪的样本位置以及代表古代居民的石器,骨头和其他文化遗迹的数千个其他点用于建立场地的数字模型 “这些模型告诉了我们很多关于人们如何在这个地方生活以及他们的活动如何随着时间的推移而变化的情况,”人类起源研究所的副研究员Erich Fisher说,他根据数据构建了详细的照片级真实3D模型

发现在鸟羽爆发期间和之后,人们不断地在现场生活,并且没有证据表明它影响了他们的日常生活“除了了解Toba如何影响该地区的人类外,该研究还有其他重要意义

考古约会技术在这些年龄范围内的考古日期是不精确的 - 10%(或1000年)误差是典型的鸟羽灰烬,然而,这是一个非常快速的事件已经准确过时

碎片沉积的时间可能大约两周持续时间 - 在地质方面即时“我们在两个地点发现了碎片,”Marean解释说“The Pinnacle Point rockhelter(人们居住,吃饭,工作的地方)并且在一个大约10公里外的露天场地叫做Vleesbaai

后一个站点是一群人,可能是与Pinnacle Point同组的成员,坐在一个小圆圈里,用石头工具找到两个碎片

网站允许我们在几乎相同的时刻链接这两个记录“不仅如此,但是碎片位置允许科学家提供对其他技术估计的站点年龄的独立测试人们住在Pinnacle Point 5- 6个站点,从9万到5万年前,澳大利亚卧龙岗大学的Zenobia Jacobs使用光学刺激发光(OSL)测试了90个样本,并开发了OSL日期最后一次暴露个体沙粒的年龄模型“关于OSL约会的准确性存在一些争论,但雅各布的年龄模型与我们在大约74,000年前发现Toba碎片的层次相符 - 就在金钱上,”Marean说道

结束了对Jacobs最前沿的OSL约会方法的强烈支持,她已经应用于南非和世界各地的网站“OSL约会是我们自己历史的很大一部分构建时间表的主力方法测试是否时钟以正确的速度蜱是重要的因此获得这种程度的确认是令人愉快的,“雅各布斯说,在20世纪90年代,科学家们开始争辩说,在过去的两百万年中最强大的多巴山喷发造成了长寿的火山冬季

可能已经破坏了世界生态系统,造成了广泛的人口崩溃,甚至可能是我们自己血统中近乎灭绝的事件,也就是所谓的瓶颈

这项研究表明,沿着非洲南部富含食物的海岸线,人们通过这种方式茁壮成长大爆发,也许是因为这条海岸线上独特的丰富食物制度现在其他研究小组可以采用本研究中开发的新的先进方法并将其应用于非洲其他地方的继承人所以研究人员可以看到这是否是唯一通过这些破坏性时期的人群出版物:Eugene I Smith等人,“人类在大约74,000年前通过鸟羽爆发在南非蓬勃发展”,Nature,2018年; doi:101038 / nature25967来源:亚利桑那州立大学Julie Russ