Автор: Володимир

Земна поверхня є «живою шкірою» нашої планети – вона з’єднує фізичні, хімічні та біологічні системи. Протягом геологічного часу ландшафти змінюються, оскільки ця поверхня еволюціонує, регулюючи колообіг вуглецю та циркуляцію поживних речовин, оскільки річки несуть осад в океани. Усі ці взаємодії мають далекосяжні наслідки для екосистем і біорізноманіття – багатьох живих істот, що населяють нашу планету.

Таким чином, реконструкція того, як ландшафти Землі еволюціонували протягом мільйонів років, є фундаментальним кроком до розуміння зміни форми нашої планети та взаємодії таких речей, як клімат і тектоніка. Це також може дати нам підказки про еволюцію біорізноманіття. Працюючи з вченими у Франції (Французький національний центр наукових досліджень, Паризький університет ENS, Гренобльський університет і Ліонський університет), наша команда з Сіднейського університету опублікувала детальну геологічну модель змін земної поверхні в престижному журналі наука.

Наша перша динамічна модель – комп’ютерне моделювання – за останні 100 мільйонів років із високою роздільною здатністю до 10 кілометрів (6,2 милі). У безпрецедентних деталях він показує, як поверхня Землі змінювалася з часом і як це вплинуло на те, як осад рухається й осідає. Розбита на кадри за мільйони років, наша модель базується на структурі, яка включає тектонічні та кліматичні сили плит із поверхневими процесами, такими як землетруси, вивітрювання, зміни річок тощо.

Три роки роботи

Проєкт розпочався близько трьох років тому, коли ми розпочали розробку нової глобальної моделі еволюції ландшафту, здатної моделювати мільйони років змін. Ми також знайшли способи автоматично додавати іншу інформацію в нашу структуру, наприклад палеогеографію – історію ландшафтів Землі. Для цього нового дослідження наша структура використовувала найсучасніші реконструкції тектонічних плит і моделювання минулого клімату в глобальному масштабі.

У нашому розширеному комп’ютерному моделюванні використовувалася національна обчислювальна інфраструктура Австралії, яка працює на сотнях комп’ютерних процесорів. Кожне моделювання займало кілька днів, створюючи повну картину для реконструкції останніх 100 мільйонів років еволюції земної поверхні. Уся ця обчислювальна потужність призвела до створення глобальних карт високої роздільної здатності, які показують висоти та низини земних ландшафтів (висота), а також потоки води та осаду.

Усе це добре узгоджується з що існує геологічними спостереженнями. Наприклад, ми об’єднали дані сучасних річкових відкладень і водних потоків, площ дренажних басейнів, сейсмічних досліджень і довгострокових локальних і глобальних тенденцій ерозії. Наші основні результати доступні як глобальні карти на основі часу з інтервалом у п’ять мільйонів років з Open Science Framework.

Доісторичні кам’яні знаряддя, знайдені в печері в Польщі 50 років тому, нещодавно визнані одними з найстаріших, коли-небудь виявлених у регіоні. Знаряддя праці з печери Великий тунель у Малопольщі мають вік від 450 000 до 550 000 років. Це датування може дозволити вченим дізнатися більше про людей, які їх створили, а також про їх міграцію та проживання в Центральній Європі в доісторичні часи.

Наприклад, часові рамки, ймовірно, означають, що інструменти були виготовлені вимерлим видом людини Homo heidelbergensis, який зазвичай вважається останнім спільним предком неандертальців і сучасних людей (нас). І це означає, що цей регіон був заселений людьми в той час, коли суворий клімат Центральної Європи вимагав значної фізичної та культурної адаптації.

«Для нас це надзвичайно цікавий аспект аналізу», — пояснила для Science in Poland археолог Малгожата Кот з Варшавського університету в Польщі ще в жовтні 2022 року, коли було оприлюднено дослідження. «Ми можемо вивчити межі можливостей виживання Homo heidelbergensis і таким чином спостерігати, як він адаптувався до цих несприятливих умов».

Печера Тунель Велькі була розкопана в 1960-х роках, а археологи знову повернулися на це місце у 2016 році. Шари матеріалу були датовані Голоконом, що датується приблизно 11 700 років тому, і середнім палеолітом, що тягнеться до 40 000 років тому. Але археолог Клаудіо Берто з Варшавського університету вважав, що датування суперечить тому, що він спостерігав. Він дійшов висновку, що кістки тварин, знайдені на цьому місці, майже напевно старші 40 000 років.

Так, у 2018 році Кот і її команда повернулися в печеру. Вони знову відкрили та розширили одну з траншей, ретельно досліджуючи різні шари матеріалу, накопиченого роками, і збираючи більше кісткового матеріалу для аналізу. Вони виявили, що верхні шари справді містять кістки тварин, які жили в пізньому плейстоцені та голоцені. Але нижній шар був помітно старшим. Він містив кістки кількох видів, які жили півмільйона років тому: європейського ягуара Panthera gombaszoegensis ; мосбахський вовк, предок сучасних сірих вовків, Canis mosbachensis ; і ведмідь Денінгера, Ursus deningeri.

Шар, який дав кістки, також містив докази рубання кременю, включаючи луски кременю, «заготовки», з яких можна формувати інші знаряддя, і серцевини, з яких їх вибивають. Були й деякі готові знаряддя праці, наприклад ножі.

«Оскільки ці предмети походять з того самого шару, що й кістки, це означає, що їхній вік дуже схожий», — пояснив Кот.  «Це припущення підтвердили розкопки, проведені в печері у 2018 році. Вони підтвердили розташування шарів, описане дослідниками півстоліття тому. Ми також виявили більше відходів виробництва та кісток тварин».

Раніше, додала вона, у Польщі були відомі лише два місця з інструментами приблизно того самого періоду: Тшебніца та Руско. Але артефакти печери Тунель Велькі відрізняються. Кілька археологічних пам’яток у цьому районі демонструють докази давнього проживання людей, але всі вони знаходяться просто неба. Знайти артефакти того часу в печері, за словами Кота, дуже несподівано.

«Ми були здивовані тим, що півмільйона років тому люди в цій місцевості залишалися в печерах, тому що це були не найкращі місця для табору», — зазначила вона.

«Вологість і низька температура перешкоджають цьому. З іншого боку, печера — це природний притулок. Це закритий простір, який дає відчуття безпеки. Ми знайшли сліди, які можуть вказувати на те, що люди, які залишилися там, використовували вогонь, який, ймовірно, допоміг приборкати ці темні та вологі місця».

Також цікавою була техніка, яка використовується для рубання кременю, знайденого в печері. Ця техніка є найпростішою з тих, що використовувалися стародавніми людьми, і на час створення інструментів вона рідко використовувалася як основний спосіб; зазвичай він використовувався лише на неякісних матеріалах або коли кремінь був дефіцитом.

Лише ще одне місце, Ізернія Ла Пінета в Італії, використовувало цю техніку як основну. Кремінь Tunel Wielki не був поганої якості та не був дефіцитним, оскільки був отриманий місцево. Це також стосується Ізернії Ла Пінета; Знаходження другого місця з такими ж характеристиками може допомогти археологам з’ясувати причину, чому ці стародавні люди використовували цю особливу техніку.