Ny tillvägagångssätt mäter tidiga mänskliga slakterier

Learn about the Quantum D-Wave - Now in 15 Languages (Maj 2019).

Anonim

Forskare, ledd av en Purdue University antropologiprofessor, har funnit att statistiska metoder och 3D-bildbehandling kan användas för att noggrant mäta djurbenskärningsmärken gjorda av förhistorisk mänsklig slakt och att svara på att ställa frågor om mänsklig utveckling.

Arkeologen och biostatistiken Erik Otárola-Castillo leder forskargruppen som använde 3-D-bildbehandling, formanalys och Bayesian-statistik för att identifiera slaktmarkeringar med 88 procent framgång i klassificeringen av slaktbeteenden. 3-D-bildteknik liknar vad ingenjörer använder för att mäta repor på mikrochips och kirurgisk knivskarphet.

"Detta tillvägagångssätt representerar en stor förbättring av noggrannheten jämfört med många arkeologiska metoder, och förbättring av denna teknik kommer att hjälpa oss att få den mänskliga evolutionshistoriken korrekt, " sade Otárola-Castillo. "Genom att stärka kvantitativa metoder för att utvärdera arkeologiska bevis kommer vi att kunna lära oss mer om tidiga människor mycket snabbare."

Resultaten publiceras i Journal of Archaeological Science. Otárola-Castillo är en biträdande professor vid institutionen för antropologi.

"I arkeologi är slaktmärken på djurbensin en viktig del av beviset som används för att svara på frågor om matförvärv hos förhistoriska jägare och samlarebefolkningar", säger Otárola-Castillo, som studerar jägarsamlings dieter för att svara på frågor om mänsklig utveckling. Hans expertis omfattar nordamerikanska jägare-samlare arkeologi, evolutionär biologi, statistik och beräkningsmodellering.

Människokraftiga stenverktyg lämnar skärmärken på djurben, till exempel får, hjort eller bison, genom slakteri. Dessa skårmärken kan variera i storlek från 1 till 5 centimeter, men skärets djup är ofta små och mäter ungefär 1/15 av en millimeter. Arkeologer försöker ofta skilja mellan snittmärken som gjorts av människans stenverktyg, vilket lämnar en "V" -form och annan skada, såsom trampning av ett hooved-djur, vilket kan lämna märken med mer "U" -form.

Arkeologer har försökt identifiera slaktmärken sedan 1800-talet. Medan metoderna för att analysera benmärken har förbättrats under årtiondena, finns det fortfarande ganska stor osäkerhet och brist på samförstånd om hur de mäts bäst. Nuvarande mättekniker sträcker sig från kvalitativa bedömningar till naket öga till högdriven mikroskopi, såsom scanningelektronmikroskopi eller mikrofotogrammetri.

Otárola-Castillo och forskarlagkamrater Emma James från University of Queensland; Curtis W. Marean från Arizona State University; och Jessica C. Thompson från Emory University, specialiserar sig på att utvärdera skårmärken på ben.

Det finns fall där märken kan vara tvetydiga. Under 2010 publicerade ett antal forskargrupper motsägelsefulla resultat avseende benmärken från en förhistorisk webbplats, Dikika i Etiopien. Resultaten från deras analyser varierade så mycket de var oense om varumärkena gjordes av människors verktyg eller djurhovar, eller kanske repas av sandpartiklar eller andra bergkanter. Ny debatt hävdar nu att vissa av dessa märken kunde ha gjorts genom att utfodra krokodiler.

"Spänningen över denna debatt har varit stor, eftersom kärnan av nedskärningarna är betydande. Om det görs med stenverktyg, så är detta ett exempel på stenverktygs användning av några av de tidigaste mänskliga förfäderna, säger Otárola-Castillo. "Senare skickade forskare benen med snittmärken till olika experter för analys. Målet var att utvärdera konvergensen av olika experters bedömningar av benmärkningarnas egenskaper med traditionella metoder. Oroväckande resultat visade att de kvalitativa bedömningarna var inkonsekventa mellan alla Experter. Liknande farhågor handlar också om moderna bevis för företeelser, så vårt arbete är ett resultat som också kan vara av intresse för det här området. "

Otárola-Castillo, Marean, Thompson och Shannon P. McPherron från Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, började arbeta med metodiska förbättringar för benmärkningsanalys 2010. Andra teammedlemmar är Jacob A. Harris från Arizona State University, Purdue Melissa G. Torquato och Purdue grundstudent Hannah C. Hawkins. McPherron och Marean var medlemmar i ett av lagen som utvärderade ben från Dikika-webbplatsen i Etiopien.

I sin nya studie använde Otárola-Castillo och laget mer än 40 skär och skivor gjorda av frivilliga slaktare på fårben med hjälp av stenverktyg. En "cut" representerar en 90-graders snittvinkel och en "skiva" representerar en snittvinkel på 45 grader. Forskarna mättes sedan med en profilometer, ett 3-D-mikroskop som mäter topografi, grovhet och skikttjocklek i mikro- och nanometerområdet. Efter mätning utförde forskarna en 3-D form och storleksanalys av kurvorna och ytorna för att jämföra snittmärkena.

"När den digitala data jämfördes använde vi Bayesian-statistiken, som ger en kvantitativ mätning av vetenskaplig trovärdighet. Till exempel, med tanke på bevisen, är sannolikheten för att exakt bestämma identiteten på ett märke på ett ben 88 procent i detta fall" Otárola-Castillo sa.

menu
menu