Исследователи под руководством профессора антропологии Университета Пердью обнаружили, что статистические методы и 3D-визуализация могут использоваться для точного измерения следов порезов на костях животных, оставшихся в результате доисторической бойни, и помочь ответить на насущные вопросы об эволюции человека.
Археолог и специалист по биостатистике Эрик Отарола-Кастильо возглавляет исследовательскую группу, которая использовала 3D-изображение, анализ формы и байесовскую статистику для выявления порезов при бойне с 88-процентной вероятностью успеха в классификации поведения при разделке скота. Технология трехмерной визуализации похожа на ту, которую инженеры используют для измерения царапин на микрочипах и остроты хирургических лезвий.
«Этот подход представляет собой значительное улучшение точности по сравнению со многими археологическими методами, и усовершенствование этой техники поможет нам правильно представить историю эволюции человека», - сказал Отарола-Кастильо. «Усиливая количественные методы оценки археологических свидетельств, мы сможем гораздо быстрее узнать больше о древних людях».
Находки опубликованы в Journal of Archaeological Science. Отарола-Кастильо - доцент кафедры антропологии.
«В археологии следы разделки на костях животных являются ключевым доказательством, используемым для ответа на вопросы о добывании пищи в доисторических популяциях охотников и собирателей», - сказал Отарола-Кастильо, который изучает рацион охотников-собирателей, чтобы ответить на вопросы. об эволюции человека. Его опыт охватывает археологию североамериканских охотников-собирателей, эволюционную биологию, статистику и компьютерное моделирование.
Искусственные каменные орудия оставляют порезы на костях животных, таких как овцы, олени или бизоны, в результате разделки. Эти порезы могут иметь размер от 1 до 5 сантиметров, но глубина порезов часто очень мала и составляет примерно 1/15 миллиметра. Археологи часто пытаются провести различие между порезами, сделанными каменным инструментом человека, которые оставляют форму буквы «V», и другими повреждениями, такими как вытаптывание копытным животным, которые могут оставить следы в форме буквы «U».
Археологи пытались идентифицировать следы разделки с 1800-х годов. Несмотря на то, что методы анализа отметин на костях за последние десятилетия улучшились, по-прежнему существует много неопределенностей и отсутствие единого мнения о том, как их лучше всего измерять. Текущие методы измерения варьируются от качественной оценки невооруженным глазом до мощной микроскопии, такой как сканирующая электронная микроскопия или микрофотограмметрия..
Отарола-Кастильо и коллеги по исследовательской группе Эмма Джеймс из Университета Квинсленда; Кертис В. Мареан из Университета штата Аризона; и Джессика С. Томпсон из Университета Эмори, специализирующиеся на оценке порезов на костях.
Бывают случаи, когда метки могут быть неоднозначными. В 2010 году несколько исследовательских групп опубликовали противоречивые данные о следах костей из доисторического места Дикика в Эфиопии. Результаты их анализов настолько различались, что они расходились во мнениях, были ли следы сделаны человеческими инструментами или копытами животных, или, возможно, поцарапаны частицами песка или другими краями скалы. Новые дебаты теперь утверждают, что некоторые из этих следов могли быть сделаны кормлением крокодилов.
«Напряженность в связи с этим спором была велика, потому что источник порезов имеет большое значение. Если они сделаны каменными орудиями, то это пример использования каменных орудий некоторыми из самых ранних предков человека», Отарола - сказал Кастильо. «Недавно исследователи отправили кости со следами порезов различным экспертам для анализа. Цель состояла в том, чтобы оценить сходимость оценок различных экспертов характеристик следов костей с использованием традиционных методов. эксперты. Подобные проблемы также относятся к доказательствам современной судебной экспертизы, поэтому наша работа может представлять интерес и в этой области».
Отарола-Кастильо, Мареан, Томпсон и Шеннон П. Макферрон из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка начали работу над методологическими улучшениями анализа следов костей в 2010 году. Другие члены команды - Джейкоб А. Харрис из штата Аризона. Университет, аспирантка Пердью Мелисса Г. Торквато и студентка бакалавриата Пердью Ханна С. Хокинс. Макферрон и Мариан были членами одной из групп, занимавшихся оценкой костей из Дикика в Эфиопии.
В своем новом исследовании Отарола-Кастильо и его команда использовали более 40 порезов и надрезов, сделанных мясниками-добровольцами на бараньих костях с помощью каменных инструментов. «Срез» представляет собой угол разреза 90 градусов, а «срез» представляет собой угол разреза 45 градусов. Затем исследователи измерили срезы с помощью профилометра, трехмерного микроскопа, который измеряет топографию, шероховатость и толщину слоя в микро- и нанометровом диапазоне. Измерив их, исследователи провели трехмерный анализ формы и размера кривых и поверхностей, чтобы сравнить следы разрезов.
После сравнения цифровых данных мы использовали байесовскую статистику, которая обеспечивает количественную меру научной правдоподобности. Например, с учетом доказательств вероятность точного определения идентичности знака на кости составляет 88 процентов. в данном случае, - сказал Отарола-Кастильо.