Eine neue Studie, die im Journal of the Royal Society Interface veröffentlicht wurde, behauptet, dass die größte Erfindung des frühen Menschen nicht das Rad war, sondern der Werkzeuggriff! Das Rad, das sich auf den Verkehr, die Landwirtschaft und die Industrie auswirkte, wird oft als die größte wissenschaftliche Revolution der Menschheit gepriesen, aber die Forscher der Universität Liverpool sind nicht unbedingt dieser Meinung. Sie gehen davon aus, dass die Erfindung des Griffs die Energieeffizienz von Steinwerkzeugen radikal verbesserte, insbesondere beim Hacken und Schlagen, und dabei die „Kraft und Präzision“, die angewandt werden konnte, dramatisch erhöhte.
Jedes einzelne der hier gezeigten steinzeitlichen Werkzeuge hat einen Griff, auch wenn es sich nur um einen Lederstreifen handelt, der fest um die Spitze eines einzelnen Steinstücks gewickelt ist. (SpicyTruffel / Adobe Stock)
Das Verfahren, bei dem ein Knochen-, Stein- oder Metallgegenstand an einem Griff befestigt wird, nennt man Schäftung. Durch das Anbringen von Griffen kann ein einzelnes, nicht mit einem Griff versehenes Werkzeug effizienter zum Hacken, Zerschlagen, Schneiden und Töten eingesetzt werden. Die Axt, der Speer und der Pfeil erleichterten, wie alle Werkzeuge mit Griffen, das Schneiden, Töten und Arbeiten und maximierten die „Wirkung“. Werkzeuge mit Griffen wurden zu Beginn der Steinzeit immer häufiger.
Die ersten Steinwerkzeuge jeglicher Art wurden von archaischen Homininen vor etwa 2,6 Millionen Jahren entwickelt. Dazu gehörten rudimentäre Handgeräte wie geschliffene Feuersteine und Steine, die wie Messer und Schaber wirkten. Innerhalb von etwa zwei Millionen Jahren entwickelten sich unsere Werkzeuge weiter und die ersten Werkzeuge mit Griffen tauchten auf. Zum Vergleich: Das Rad wurde erst vor etwa 6.000 Jahren erfunden!
Die Herstellung von Werkzeuggriffen führte zu einer Vergrößerung des Gehirns der Homininen. Obwohl auch andere Tierarten Werkzeuge benutzen, ist nur der Mensch auf Werkzeuge angewiesen.
„Der Übergang von der Hand- zur Henkelwerkzeugtechnologie markierte einen bedeutenden Wandel in der Vorstellung von der Konstruktion und Funktion von Werkzeugen. Es wird angenommen, dass der Griff den Nutzern einen erheblichen biomechanischen und physiologischen Vorteil bei der Verrichtung grundlegender Subsistenzaufgaben im Vergleich zu Handwerkzeugen verschafft hat. Es wird davon ausgegangen, dass die Hinzufügung eines Griffs die (bio-)mechanischen Eigenschaften eines Werkzeugs und der oberen Gliedmaßen verbesserte, indem er eine größere Hebelwirkung, Kraft und Präzision ermöglichte“, so die Autoren der Studie unter der Leitung des Hauptautors Dominic Coe, einem Doktoranden am Institut für Archäologie der Universität Liverpool.
Die jüngste Studie über den Griff eines Werkzeugs nutzte moderne Technologie, um zu beweisen, dass ein mit einem Griff versehenes Werkzeug überlegen war und um wie viel. (Journal of the Royal Society Interface)
Für die Studie wurden 40 freiwillige Studenten rekrutiert (24 Männer und 16 Frauen), denen ein Hackbeil und ein „Rasierhaken“ genanntes Schabewerkzeug zur Verfügung gestellt wurde, das zum manuellen Abbeizen verwendet wird, berichtet die Daily Mail. Die Probanden der Studie benutzten die Werkzeuge zunächst mit und dann ohne Griffe.
Die Schneid- oder Hackwerkzeuge, mit und ohne Griffe, wurden für die Bearbeitung von dicken Holzdübeln mit einem Durchmesser von 6 Zentimetern verwendet. Der „Farbschaber“ diente dazu, Fasern von einem dicken Teppich abzukratzen, der einer Tierhaut nachempfunden war.
An den Unter- und Oberarmen der Probanden wurden Sensoren angebracht, ein weiterer diente zur Messung der Werkzeuggeschwindigkeit bei der Benutzung.
Auch andere Parameter der Teilnehmer wurden analysiert, darunter der Sauerstoffverbrauch und die Muskelkontraktion. Dazu wurde die Elektromyographie (EMG) eingesetzt, ein diagnostisches Verfahren zur allgemeinen Beurteilung der Gesundheit der Muskeln und der Nervenzellen, die sie steuern, d. h. der Motoneuronen.
Diese Axt aus der Bronzezeit sieht aus wie moderne Kunst, und der Stiel eignet sich perfekt zum Schneiden oder Töten. (Patrick / Adobe Stock)
„Die adaptiven Vorteile und Motivationen, die hinter der Erfindung und Verbreitung der Griffwerkzeugtechnologie stehen, sind wahrscheinlich komplex und vielschichtig. Diese Studie zeigt, dass zwei Subsistenztätigkeiten, die in der prähistorischen Vergangenheit allgegenwärtig waren, sowohl in Bezug auf die Funktionalität des Werkzeugs als auch auf die energetische Effizienz erheblich verbessert wurden, wenn sie mit einem mit einem Griff versehenen Werkzeug durchgeführt wurden, verglichen mit dem handgehaltenen Äquivalent“, so die Forscher.
Schließlich wurden die Vorteile von Werkzeugen mit Griffen und mit erfasst. Dazu gehörte der Energieverbrauch der Freiwilligen bei allen Bewegungen und Haltungen, während sie die Werkzeuge benutzten, ohne sich zu verletzen.
Tätigkeiten mit hohem Kraftaufwand, insbesondere das Hacken, waren, obwohl mit bloßem Auge nicht sichtbar, bei der Verwendung von Werkzeugen mit Griff deutlich besser, was durch die analytischen Daten der Studie voll bestätigt wurde.
Darüber hinaus bot die Verwendung eines Griffs klare biomechanische und physiologische Vorteile, selbst bei Schabearbeiten, die die Fitness des Einzelnen und damit aller Gruppen, die auf grundlegende Subsistenzaktivitäten angewiesen sind, verbesserten.
Und schließlich trug die Grifftechnik zu einem bedeutenden Übergang und Wandel in der kognitiven Entwicklung der Homininen bei. Die Zunahme der Gelenkbewegungen und des Muskeleinsatzes führte zu einer parallelen Zunahme von Geschwindigkeit und Kraft, was wissenschaftlich ausgedrückt „effektiver pro Energieeinheit ist, die für eine Aufgabe eingesetzt wird“, so die Wissenschaftler.
Bild oben: Eine neue Studie geht davon aus, dass Werkzeuge mit Griffen die älteste und wichtigste technologische Erfindung der Homininen sind, nachdem unzählige Generationen archaischer Menschen Steine in der Hand hielten, um zu schneiden, zu hacken und zu töten. Quelle: ExQuisine / Adobe Stock
Von Sahir Pandey
Burgess, K. 2022 Die größte Erfindung des frühen Menschen? Der Griff. Verfügbar unter: https://www.thetimes.co.uk/article/early-mans-greatest-invention-the-handle-t8qp3lqd7.
Coe, D., Barham, L. et al. 2022. Eine biomechanische Untersuchung der Effizienzhypothese der Hafted Tool Technologie. Journal of the Royal Society Interface, 19 (188). Verfügbar unter: https://doi.org/10.1098/rsif.2021.0660.
Tonkin, S. 2022 Vergiss das Rad! Die größte Erfindung des frühen Menschen war der HANDLE, behauptet Studie. Verfügbar unter: https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-10619735/Study-claims-early-mans-greatest-invention-handle.html.