Neue Forschungsergebnisse, unterstützt durch fortschrittliche Datierungstechniken, zeigen, dass sich Menschen vor etwa 23.000 Jahren auf dem amerikanischen Kontinent niederließen, was eine frühere Zeitlinie von 14.000 Jahren in Frage stellt. Wann und wie sich Menschen erstmals auf dem amerikanischen Kontinent niederließen, ist ein kontroverses Thema. Im 20. Jahrhundert glaubten Archäologen, dass Menschen frühestens vor etwa 14.000 Jahren in das Innere Nordamerikas gelangten. Aber unsere neue Forschung kommt zu einer anderen Geschichte. Unsere neuesten Forschungsergebnisse stützen die Annahme, dass Menschen vor etwa 23.000 Jahren auf dem amerikanischen Kontinent lebten.
Eisfreie Korridore und bisherige Annahmen
Experten im 20. Jahrhundert glaubten, dass die Entstehung des Menschen mit der Bildung eines eisfreien Korridors zwischen zwei riesigen Eisschilden zusammenfiel, die sich über das heutige Kanada und den Norden der Vereinigten Staaten erstreckten. Dieser Ansicht zufolge ermöglichte dieser Korridor aufgrund des Schmelzens am Ende der letzten Eiszeit den Menschen, von Alaska ins Herz Nordamerikas zu wandern.
Diese Orthodoxie löste sich allmählich auf. In den letzten Jahrzehnten wurden die frühesten Zeugnisse des Menschen auf die Zeit vor 14.000 bis 16.000 Jahren datiert. Dies steht immer noch im Einklang mit der Vorstellung, dass der Mensch den amerikanischen Kontinent erst am Ende der letzten Eiszeit erreichte.
Im September 2021 veröffentlichten wir in Science einen Artikel, der die in New Mexico ausgegrabenen fossilen Fußabdrücke auf die Zeit vor etwa 23.000 Jahren datierte, dem Höhepunkt der letzten Eiszeit. Die Fußabdrücke wurden von einer Gruppe von Menschen hinterlassen, die an einem alten See in der Nähe des heutigen White Sands vorbeikamen. Diese Entdeckung verlängerte die historische Geschichte der Menschen auf dem amerikanischen Kontinent um 7.000 Jahre und schrieb die amerikanische Vorgeschichte neu.
Wenn Menschen auf dem Höhepunkt der letzten Eiszeit auf dem amerikanischen Kontinent ankamen, stellten entweder Eis und Schnee kaum ein Hindernis für ihre Durchreise dar, oder die Menschen lebten dort schon viel länger. Möglicherweise gelangten sie zu Beginn der Gletscherschmelze nach Amerika.
Unsere Schlussfolgerungen wurden kritisiert, wir veröffentlichen jedoch jetzt Beweise, die das frühere Datum bestätigen.
Altersbestimmung von Fußabdrücken und das Pollengeheimnis
Pollen sind ein nützliches Hilfsmittel zur Datierung von Beweisen menschlicher Besiedlung. Für viele Menschen beschwört das Wort Pollen Bilder von Allergien, Niesen und miserablen Sommern herauf. Aber versteinerter Pollen kann ein wirkungsvolles wissenschaftliches Werkzeug sein.
In der Studie von 2021 führten wir Radiokarbondatierungen an Samen des Gewöhnlichen Grabenkrauts in den Sedimentschichten über und unter den Stellen durch, an denen die Fußabdrücke gefunden wurden. Die Radiokarbondatierung basiert darauf, wie eine bestimmte Form von Kohlenstoff (Kohlenstoff-14) – ein sogenanntes Isotop – in Organismen, die in den letzten 50.000 Jahren gestorben sind, radioaktiv zerfällt.
Einige Forscher behaupten, dass die Radiokohlenstoffe in unserer Studie aus dem Jahr 2021 zu alt seien, weil sie von einem sogenannten „Hartwasser“-Effekt betroffen seien. Wasser enthält Karbonate und damit Kohlenstoff. Hartes Wasser ist Grundwasser, das über einen bestimmten Zeitraum von der Atmosphäre isoliert wurde, was bedeutet, dass ein Teil des darin enthaltenen Kohlenstoffs 14 radioaktiv zerfallen ist.
Bei der Gewöhnlichen Grabenkraut handelt es sich um eine Wasserpflanze, und Kritiker sagen, dass die Samen der Pflanze möglicherweise altes Wasser verbraucht haben, wodurch das Datum gestört wurde und das Datum früher erscheint, als es tatsächlich ist. Sie haben völlig Recht, diese Frage zu stellen. So sollte Wissenschaft betrieben werden, indem man Behauptungen aufstellt und diese widerlegt.
Die Rolle fortschrittlicher Technologie und schlüssiger Erkenntnisse
Die Radiokarbondatierung ist zuverlässig und leicht zu verstehen. Auf diese Weise kann jede Art von organischem Material bestimmt werden, solange davon ausreichend vorhanden ist. Also machten sich zwei Mitglieder des Teams, Kathleen Springer und Jeff Pigati vom U.S. Geological Survey, daran, die Pollenkörner zu datieren. Allerdings sind Pollenkörner sehr klein, typischerweise etwa 0,005 mm im Durchmesser, sodass Sie viele davon benötigen.
Dies stellt eine schwierige Herausforderung dar: Man braucht Tausende davon, um genug Kohlenstoff zu erhalten, um etwas zu datieren. Tatsächlich benötigen Sie 70.000 Pillen oder mehr.
Die medizinische Wissenschaft bietet außergewöhnliche Lösungen für unsere Probleme. Wir verwendeten eine Technik namens Durchflusszytometrie, die häufiger zum Zählen und Probennehmen einzelner menschlicher Zellen verwendet wird, um versteinerten Pollen für die Radiokarbondatierung zu zählen und zu isolieren.
Die Durchflusszytometrie nutzt die Fluoreszenzeigenschaften von Zellen unter Laserstimulation. Diese Zellen bewegen sich in einem Flüssigkeitsstrom. Durch die Fluoreszenz öffnen sich die Tore, sodass einzelne Zellen im Flüssigkeitsstrom übertragen, Proben entnommen und konzentriert werden können.
Die Forscher fanden Pollenkörner in allen Sedimentschichten zwischen den weißen Sandabdrücken und ermöglichten so eine Datierung. Der Hauptvorteil einer solchen Pollenmenge besteht darin, dass Pflanzen wie Kiefern geerntet werden können, die nicht von altem Wasser betroffen sind. Die Proben wurden mittels Durchflusszytometrie verarbeitet, um den darin enthaltenen Pollen zu konzentrieren.
Nach mindestens einem Jahr arbeitsintensiver und kostspieliger Laborarbeit erhielten die Forscher anhand von Kiefernpollen ein Datum, das das ursprüngliche Alter der Spuren bestätigte. Sie zeigten auch, dass an der Stätte keine antiken Wassereffekte vorhanden waren.
Pollen können die Vegetation nachbilden, die wuchs, als Menschen ihre Fußabdrücke hinterließen. Die Pflanzenarten, die wir bekamen, entsprachen genau dem, was wir von der Eiszeit in New Mexico erwarten würden.
Nach einer anderen Datierungstechnik namens optisch stimulierte Lumineszenz (OSL) als unabhängige Überprüfung. OSL beruht auf der zeitlichen Ansammlung von Energie innerhalb vergrabener Quarzkörner. Diese Energie stammt aus unserer Hintergrundstrahlung.
Je mehr Energie, desto älter kann man von den Quarzkörnern ausgehen. Diese Energie wird freigesetzt, wenn Quarz Licht ausgesetzt wird. Das gemessene Datum ist also das letzte Mal, als das Quarzkorn Sonnenlicht sah.
Zur Probenahme von vergrabenem Quarz wird ein Metallrohr in das Sediment eingeführt und dann vorsichtig entfernt, um eine Lichteinwirkung zu vermeiden. Entfernen Sie Quarzkörner aus der Mitte der Röhre, setzen Sie sie im Labor dem Licht aus und messen Sie das von den Körnern emittierte Licht. Das verrät ihr Alter. Die Daten von OSL unterstützen Daten, die von Forschern mithilfe anderer Techniken ermittelt wurden.
Bescheidene Pollenkörner und einige erstaunliche medizinische Techniken haben uns geholfen, die Fußabdrücke und die Ankunftszeit der Menschen auf dem amerikanischen Kontinent zu datieren.