Es gibt keinen Rauch ohne Feuer, so heißt es zumindest, und eine Gruppe von Wissenschaftlern wendet diese Denkweise an, um neue Methoden zu entwickeln, um herauszufinden, wann und wo der früheste Feuernutzung war. Und sie warteten mit einigen bahnbrechenden Ergebnissen auf.
Die Untersuchung von Artefakten aus dem Steinbruch Evron in Israel, die auf etwa 1 Million bis 0,8 Millionen Jahre datiert wurde, hat ergeben, dass es sich um den ältesten bekannten Lagerplatz der Welt handeln könnte. Mit einer brandneuen Methode zum Verständnis der Evolution der menschlichen Pyrotechnologie mit Methoden, die durch die Technologie künstlicher Intelligenz verbessert wurden, um die von der Stelle geborgenen Feuersteinwerkzeuge und Tierknochen zu bewerten, haben wir nun ein weiteres Puzzleteil über die Geschichte der menschlichen Evolution.
Der neue Fund bestärkt die jüngsten Behauptungen über künstliches Feuer in der Wonderwerk-Höhle in Südafrika, und wird auf über eine Million Jahre datiert. Die dünnen Beweise deuteten darauf hin, dass Menschen das Feuer viel früher kontrolliert haben könnten als jemals zuvor nachgewiesen wurde. Aber die Wonderwerk-Wissenschaftler wussten, dass sie mehr Beweise brauchten, um ihre Arbeit zu untermauern. Die neuen Methoden könnten dies ermöglichen.
Menschen sind die einzige Spezies im Tierreich, die ihre Nahrung kochen und essen, anstatt sie roh zu verzehren. Aber es gibt einige theoretische Beweise dafür, dass übriggebliebene Mitglieder der Gattung Homo auch gekochtes Essen aßen. Und um das zu tun, brauchten sie kontrollierte Hitze.
Die kontrollierte Feuernutzung durch Homininen war schon immer eine Quelle der Faszination für Evolutionswissenschaftler, da das Aufkommen dieser die Steigerung der Nahrungs- und Energieeffizienz ermöglichte. Im Laufe der Zeit entwickelte sich daraus ein kleinerer und kompakterer Verdauungstrakt, der Energie freisetzte, damit sich das Gehirn ausdehnen konnte.
Diese Theorie, die sogenannte Kochhypothese, erlaubte es auch Homininen, sich warm zu halten, fortschrittliche Werkzeuge herzustellen und Raubtiere abzuwehren. Kochen trug dazu bei, Proteine besser zu verdauen und Nährstoffe ganzheitlicher aus der Nahrung zu gewinnen. Das Kochen trug auch dazu bei, Zeit freizusetzen, da die durchschnittliche Zeit, die an einem Tag mit Kauen verbracht wurde, zwischen 4 und 7 Stunden lag, was eine Unterauslastung des Intellekts war. Laut Charles Darwin sind Feuer und Sprache die beiden bedeutendsten Errungenschaften der Menschheit, und dafür gibt es einen Grund.
Für die gleiche Anzahl aufgenommener Kalorien erhält der Körper etwa 30 % mehr Kalorien aus einem gekochten als aus seinem rohen Gegenstück zum Beispiel in Hafer oder bis zu satten 78 % im Falle eines Eis. Diejenigen, die gekochte Nahrung essen, werden im Vergleich zu denen, die roh essen, mehr Gewicht zunehmen - die Wissenschaft ist unbestreitbar. So ist es buchstäblich möglich, in der Wildnis auch nach dem Füllen des Magens mit Rohkost zu verhungern.
Antike Artefakte, die erstmals Mitte der 1970er Jahre aus der archäologischen Stätte des israelischen Evron-Steinbruchs geborgen wurden, wurden mit fortschrittlichen Computermodellen analysiert, die Hinweise auf den Einsatz von Feuer enthüllten. (Foto mit freundlicher Genehmigung des Evron-Steinbruch-Ausgrabungsarchivs / Universität Toronto)
Diese Theorie sah sich jedoch mit bekannten Hindernissen konfrontiert, die hauptsächlich auf dem Mangel an Beweisen beruhten. Es gibt nur noch 5 weitere Orte auf der Welt, die bis zu 500.000 Jahre alt sind und wo es Hinweise auf den Einsatz von Feuer gibt, andere sind ungefähr 200.000 Jahre alt. Die Rekonstruktion der Beziehung zur Pyrotechnologie erfordert eine visuelle Identifizierung der Verbrennung und ihrer Auswirkungen auf bestimmte Objekte.
In dieser Studie, die in The Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, sind Wissenschaftler der Universität Toronto, des Weizmann Institute of Science und der Hebräischen Universität auf interessante Weise an das Rätsel herangegangen und haben damit den Weg für zukünftige Wissenschaftler geebnet, diese Methode ebenfalls zu nutzen und zu verbessern. Die Wissenschaftler des israelischen Weizmann Institute of Science nahmen die Feuersteinwerkzeuge und die Tierknochen und vereinten KI und Spektroskopie für die Archäologie mit den Funden im Evron-Steinbruch. Damit konnten sie „nicht sichtbare Brandspuren von vor mindestens 800.000 Jahren aufspüren“, heißt es in der Mitteilung des Weizmann-Instituts.
„Die vorherrschenden Deep-Learning-Modelle hatten eine spezifische Architektur, die die anderen übertraf und uns das nötige Selbstvertrauen gab, dieses Werkzeug in einem archäologischen Kontext ohne sichtbare Anzeichen für einen Brand weiter zu verwenden“, fügt Dr. Azuri hinzu.
Feuersteinwerkzeuge aus dem Evron-Steinbruch (Foto von Zane Stepka / Universität Toronto)
Dr. Filipe Natalio von der Abteilung für Plant and Environmental Sciences bei Weizmann hatte zuvor mit Dr. Ido Azuri von der Abteilung für Life Core Facilities Weizmanns zusammengearbeitet und dabei Pionierarbeit geleistet – dies bildete die Grundlage für ihre Zusammenarbeit an dieser Studie. Die von den Artefakten absorbierten Infrarot-Wellenlängen wurden mit der sogenannten Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) nachgewiesen.
„Als wir dieses Projekt begannen“, sagt Natalio, „sagten uns die Archäologen, die die Ergebnisse des Evron-Steinbruchs analysiert haben, dass wir nichts finden würden. Wir hätten wetten sollen.“
Diese Artefakte absorbieren vermutlich UV- und Infrarotstrahlung, die beide Nebenprodukte der Verbrennung sind. Anschließend verglichen sie die Artefakte mit ähnlichen unverbrannten Materialien und stellten fest, dass die Erwärmung bei Temperaturen zwischen 200 °C und 600 °C stattgefunden haben muss. Dann wurden aus der gleichen Sedimentschicht wie die Werkzeuge die Stoßzähne eines großen elefantenartigen Tieres analysiert, die ebenfalls ähnlichen Temperaturen ausgesetzt waren.
Das Team kam zu dem Schluss, dass die Bewohner des Ortes das Feuer nutzten, um Fleisch zu kochen. Sie folgerten auch, dass die Stätte zwischen 0,8 und 1 Million Jahren von unseren werkzeugherstellenden menschlichen Vorfahren Homo erectus bewohnt wurde. Dieser Ort war schwer zu erreichen, da 70 m² archäologische Schicht ausgegraben wurden, um an die Artefakte zu kommen, die sich in einer Tiefe von 15 Metern über dem Meeresspiegel befanden.
„Es war nicht nur eine Demonstration der Erforschung und Belohnung in Bezug auf das gewonnene Wissen, sondern auch des Potenzials, das in der Kombination verschiedener Disziplinen liegt: Ido hat einen Hintergrund in Quantenchemie, Zane ist ein wissenschaftlicher Archäologe und Liora und Michael sind Prähistoriker. Durch die Zusammenarbeit haben wir voneinander gelernt. Für mich ist das ein Beweis dafür, wie wissenschaftliche Forschung in den Geistes- und Naturwissenschaften funktionieren soll“, so Natalio, der mit den erzielten Fortschritten sehr zufrieden war.
Oberes Bild: Verbrennung von Holz, menschliche Feuernutzung könnte eine Million Jahre zurückliegen. Quelle: nikkytok / Adobe Stock
Von Sahir Pandey
Jackson, F. 2022 Das älteste Lagerfeuer der Welt? Alte Feuersteinwerkzeuge und Tierknochen, die in Israel entdeckt wurden, zeigen, dass Menschen das Feuer bereits vor einer MILLION Jahren gezähmt haben. Verfügbar unter: https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-10922739/Worlds-oldest-campfire-Ancient-flint-tools-humans-tamed-fire-1-MILLION-years-ago.html.
Mozter, S. 2022. Eine innovative Methode erkennt unsichtbare Spuren von Feuer, das 800.000 Jahre her ist. Verfügbar unter: https://www.natureworldnews.com/articles/51596/20220628/innovative-method-detects-nonvisual-traces-fire-800-000-years-ago.htm.
Stepka, Z., Azuri, I. et al. 2022. Versteckte Signaturen eines frühen Feuers im Evron-Steinbruch (1,0 bis 0,8 Millionen Jahre). PNAS, 119 (25). Verfügbar unter: https://doi.org/10.1073/pnas.2123439119.
Universität Toronto Nachrichten. 2022 KI-gestützte Archäologie findet versteckte Beweise für die Feuernutzung durch frühe Menschen. Verfügbar unter: https://www.utoronto.ca/news/ai-powered-archeology-draws-out-hidden-evidence-fire-use-early-humans
Weizmann Wonder Wander. 2022 The Heat Is On: Wissenschaftler des Weizmann-Instituts entdecken Brandspuren, die mindestens 800.000 Jahre zurückreichen. Verfügbar unter: https://wis-wander.weizmann.ac.il/scientific-archeology/heat-weizmann-institute-scientists-uncover-traces-fire-dating-back-least