Возраст черепа из Брокен-Хилл (Замбия): новые данные

Рис. 1. а – находка черепа Брокен-Хилл in situ; б – вид черепа до очистки от породы.

Рис. 2. Череп Брокен-Хилл после очистки от породы (длина черной линии – 1 см).

Рис. 3. Другие кости человека из Брокен-Хилл (длина белой линии – 1 см).

Рис. 4. Результаты датирования остатков человека из Брокен-Хилл методом урановых рядов (Grün et al., 2020; с изменениями).

В начале апреля 2020 г. на сайте журнала Nature была размещена статья группы авторов (Grün et al., 2020), в которой обнародованы данные прямого датирования гейдельбергского человека (Homo heidelbergensis) из местонахождения Брокен-Хилл (Broken Hill) в Замбии, на юге Африки. В течение многих лет, прошедших со времени находки этих костей в 1921 г. во время разработки месторождения свинцовых руд в тогдашней Северной Родезии, вопрос о хронологии находки из Брокен-Хилл не был решен. Оценки возраста варьировали от 30–40 тыс. лет до 1.07–1.33 млн. лет, и никогда не было предпринято попыток провести прямое, непосредственное датирование костей.

Международная группа исследователей из Австралии, Великобритании, Ирландии, Франции и Южной Африки провела на самом современном уровне определение возраста черепа, а также бедренной, берцовой и тазовой костей человека из Брокен-Хилл (рис. 1–3); кроме этого, были датированы кости мелких млекопитающих, найденных неподалеку от остатков человека. Что же удалось выяснить?

Датирование проводилось с помощью двух методов – урановых рядов (Uranium-series, U-series) и электронного парамагнитного резонанса (electronic spine resonance, ESR). У каждого из этих методов есть ограничения (см. Кузьмин, 2017. С. 188–194, 216–221), которые были приняты во внимание. Так, для метода урановых рядов чрезвычайно важно знать, что датируемый объект оставался “закрытым” после его попадания в отложения, где впоследствии он был найден, т.е. не должно иметь место поступление дополнительного количества урана (обычно вместе с грунтовыми водами, поскольку соединения урана растворимы в воде) после “закрытия” объекта. Вторым условием является знание того, как быстро уран проник в ископаемые остатки – вскоре после их попадания в отложения или через какой-то достаточно значительный промежуток времени после этого (а также постоянно во время нахождения объекта в ископаемом состоянии). Эта информация нужна и для корректного использования ЭПР метода; для него также необходимо знание годичной дозы радиоактивности, поступающей из окружающих объект датирования осадков. Следует иметь в виду, что метод урановых рядов дает, как правило, минимальный возраст. Очень часто недооценка всех приведенных выше ограничений и условий приводила к серьезным ошибкам в определении возраста ископаемых гоминид.

По данным датирования методом урановых рядов череп человека из Брокен-Хилл имеет возраст 299 ± 25 тыс. лет (ошибка измерения дана с ± 2 сигма, т.е. вероятностью 95.4%) (рис. 4). Следует отметить, что дата кости черепа на 83 ± 25 тыс. лет древнее дентина зубов, что авторы объясняют более поздним попаданием урана в дентин, известный по предыдущим исследованиям как достаточно “открытая” система. Другие кости человека явно более молодые – их возраст составил от 130 до 190 тыс. лет (рис. 4); примерно так же датированы находки мелких млекопитающих, скорее всего, не связанных напрямую с черепом.

При ЭПР датировании зубной эмали были использованы отложения, собранные в 1921 г. во время очистки черепа в Британском музее и сохранившиеся до наших дней, а также образцы горных пород из шахты, где была сделана находка. Это явилось принципиально важным моментом всего исследования, т.к. помогло оценить величину поглощенной радиационной дозы, что невозможно сделать при отсутствии окружавших находку осадков.

Комбинирование возраста, определенного с помощью двух упомянутых методов, позволило оценить его верхний предел около 322 тыс. лет (с ± 2 сигма), т.е. по сути подтвердило правильность даты методом урановых рядов, которая и принята как окончательная.

Определив возраст гейдельбергского человека из Брокен-Хилл около 300 тыс. лет, авторы ставят вопрос: сколько видов гоминид обитало в Африке в это время? Если принять во внимание очень раннюю дату человека современного анатомического облика, т.е. кроманьонца (Homo sapiens) из Джебель-Ирхуд (Марокко) около 300 тыс. лет (см. Richter et al., 2017), то можно сделать вывод о сосуществовании трех видов – гейдельбергского человека, кроманьонца и Homo naledi. Правда, не все исследователи признают за находкой из Джебель-Ирхуд статус кроманьонца, и тогда получится, что около 300 тыс. лет назад в Африке одновременно проживали только гейдельбергский человек и Homo naledi. Впрочем, решение этой проблемы я предоставляю антропологам. Важно то, что наконец удалось датировать напрямую одну из важнейших находок ранних гоминид Старого Света – череп из Брокен-Хилл.

Источники:

• Grün R., Pike A., McDermott F., Eggins S., Mortimer G., Aubert M., Kinsley L., Joannes-Boyau R., Rumsey M., Denys C., Brink J., Clark T., Stringer C. Dating the skull from Broken Hill, Zambia, and its position in human evolution // Nature. – 2020. – Vol. 580. – № 7803. – P. 372–375. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2165-4.
• Richter D., Grün R., Joannes-Boyau R., Steele T.E., Amani F., Rué M., Fernandes P., Raynal J.-P., Geraads D., Ben-Ncer A., Hublin J.-J., McPherron S.P. The age of the hominin fossils from Jebel Irhoud, Morocco, and the origins of the Middle Stone Age // Nature. – 2017. –Vol. 546. – № 7657. – P. 293–296.
• Кузьмин Я.В. Геоархеология: естественнонаучные методы в археологических исследованиях. – Томск: Издательский Дом ТГУ, 2017. – 395 с.