Fosili iz južnoafričke špilje Kromdraai čuvaju tragove parantropa i ranih pripadnika roda Homo, ali njihovo mjesto u ljudskoj evoluciji ovisi i o tome koliko su stare naslage u kojima su pronađeni. Novo datiranje kalcitnih kristala sada daje prve vremenske granice za jedan od najdubljih blokova stijene u tom nalazištu.
Riječ je o bloku KW 11000, iz starijeg dijela špiljskih naslaga. Minerali koji su nastali prije i nakon njegova taloženja omogućili su istraživačima da ograniče vrijeme njegova nastanka. Taj okvir mogao bi pomoći u tumačenju budućih fosilnih nalaza iz tog dijela špilje.
Ruy Fernandez i suradnici rezultate su objavili 30. listopada u časopisu npj Heritage Science, u obliku prihvaćenog rukopisa koji još treba proći završnu uredničku obradu. Za datiranje su upotrijebili raspad uranija u olovo, ali i usporedili više načina obrade mjerenja kako bi provjerili koliko su dobivene starosti pouzdane.
Zašto je Kromdraai važan za ljudsku evoluciju
Kromdraai se nalazi u južnoafričkoj pokrajini Gauteng, na području bogatom nalazištima drevnih ljudskih srodnika koje je pod zaštitom UNESCO-a. Ondje je pronađen primjerak prema kojem je opisana vrsta Paranthropus robustus, izumrli ljudski srodnik prepoznatljiv po snažnom žvačnom aparatu.
Iskopavanja obnovljena 2014. proširila su poznati fosilni zapis i otkrila naslage koje sežu dalje od ranije istraženog dijela. U mlađim, bolje poznatim slojevima pronađeni su brojni ostaci parantropa, ali i nalaz pripisan ranom pripadniku roda Homo. Za usporedbu tih fosila s drugim nalazištima nužno je znati iz kojeg razdoblja potječu.
U obližnjem Drimolenu, primjerice, fosili podupiru prisutnost vrste Homo erectus prije približno dva milijuna godina. Razlike među fosilima iz dviju špilja mogu odražavati različite populacije, različitu starost ili oboje. Bez pouzdane kronologije ta je objašnjenja teško razdvojiti.
Stariju i mlađu granicu određuje položaj kalcita
Špiljske naslage ne nastaju odjednom. Komadići stijena, sediment i kosti mogu se nakupljati, očvrsnuti, ispucati i naknadno ispuniti mineralima. U Kromdraaiju istraživači zato nisu datirali samu fosilnu kost, nego kalcit povezan s blokom breče, stijene sastavljene od međusobno vezanih ulomaka.
Jedna kalcitna tvorevina nastala je prije taloženja breče. Njezina procijenjena starost od 2,67 milijuna godina, uz nesigurnost od 170.000 godina, određuje stariju granicu za blok. Mlađe kalcitne žile presijecaju već oblikovanu stijenu, pa njihov nastanak mora uslijediti nakon njezina taloženja.
Za jednu od tih žila autori izdvajaju procjenu od 1,94 milijuna godina, uz nesigurnost od 80.000 godina. Uključivanjem nesigurnosti obiju procjena dobivaju krajnje granice od 1,86 i 2,84 milijuna godina. Datumi se odnose na minerale koji omeđuju nastanak bloka, a ne na izravno izmjerenu starost pojedinog hominina.
Uranij-olovna metoda koristi raspad radioaktivnih izotopa uranija u olovo. Odnosi tih izotopa omogućuju procjenu vremena proteklog od nastanka minerala. No u kalcitu treba uzeti u obzir i olovo prisutno od početka te razlike u početnom sastavu uranija.
Preciznost može zavarati
Tim je zato usporedio više matematičkih pristupa i za svaki uzorak procjenjivao koji najbolje odgovara podacima. Neki su modeli davali uske raspone starosti, ali su rezultati bili osjetljivi na pojedine uzorke ili međusobno nespojivi. Autori su u takvim slučajevima prednost dali opreznijim procjenama.
Kromdraai je i ranije istraživan usporedbom životinjskih fosila, paleomagnetizmom i pokušajima datiranja zubne cakline. Novi rad donosi prve uranij-olovne vremenske granice za ovaj ključni blok. Koliko povezivanje različitih metoda može promijeniti sliku nalazišta pokazuje i istraživanje starosti nalazišta ranih ljudi u Ubeidiyi.
Vremenski okvir za KW 11000 sada treba suziti neovisnim metodama. Budući nalazi hominina iz tog bloka, uz bolje datiranje, mogli bi pomoći utvrditi kada su se različite skupine pojavljivale u tom krajoliku i koliko su se njihova razdoblja prisutnosti preklapala.
