Klaida skaičiavimuose ar perrašyta istorija? Kodėl abejojama seniausiais pasaulio urvų piešiniais

Dauguma šių datų buvo nustatytos matuojant urano skilimą į torį – metodą, vadinamą urano-torio (U-Th) datavimu. Tačiau kai kurių iš šių datų tikslumu buvo suabejota, o Prancūzijos priešistorinio meno tyrimų ir studijų centro mokslininkas Georgesas Sauvetas teigė, kad šis metodas linkęs pervertinti datuojamų mėginių amžių.

Trumpame pranešime, paskelbtame kovo 23 d. žurnale „AOJ of Histoarchaeology and Anthropological Exploration“, G. Sauvetas kritikavo paskelbtas kai kurių priešistorinių uolų meno kūrinių datas, teigdamas, kad mokslininkai tampa mažiau atsargūs „lenktynėse dėl seniausio uolų meno“.

Jei šios datos nebus užginčytos, tai iškreips mūsų supratimą apie ankstyvųjų Homo sapiens ir žmogaus giminaičių – pavyzdžiui, neandertaliečių – intelektą, sako jis.

G. Sauvetas mano, kad būtina atlikti kryžminį datavimą naudojant kitus datavimo metodus, siekiant užtikrinti U-Th datavimo tikslumą, kuris pats savaime „yra nepriimtinas“.

Kai vanduo išplauna ir suskaido kalkakmenį, o vėliau nusruvena į urvus, kalkakmenis palaipsniui nusėda kalcitu. Susidarant kalcitui, jame įstringa nedideli urano kiekiai, kurie taip pat yra ištirpę vandenyje. Vėliau uranas skyla į keletą „dukterinių“ izotopų, tarp kurių yra ir torio izotopai.

Minėtas metodas, U-Th datavimas, apima uraną-234, kuris turi 92 protonus ir 142 neutronus ir išmeta du protonus bei du neutronus (vadinamus alfa dalelėmis), kad susidarytų toris-230, turintis 90 protonų ir 140 neutronų. Kad pusė tam tikro urano-234 kiekio suskiltų į torį-230, reikia apie 245 629 metų. Taigi, darant prielaidą, kad nuo urano nusėdimo į sistemą nieko nebuvo pridėta ar iš jos pašalinta, šių dviejų izotopų santykis gali nustatyti kalcito sluoksnio nusėdimo amžių.

Teoriškai šis U-Th datavimo būdas gali būti nepaprastai galinga priemonė archeologams.

Taip yra todėl, kad kai kuriais atvejais uolų mene yra anglies – organinio elemento, kurį galima datuoti. Tačiau dažnai uolų menas yra sukurtas iš mineralo ochros arba išraižytas akmenyje, tad nė vieno iš jų negalima datuoti radiokarboniniu metodu.

Čia ir praverčia U-Th datavimas. Kalcitas gali susiformuoti ant meno kūrinio, nustatydamas minimalų jo sukūrimo amžių.

Tačiau savo straipsnyje G. Sauvetas teigia, kad U-Th datavimo metodas gali pateikti nepatikimus rezultatus ir kad prieš nustatant datą, uolų meno kūrinius reikia patikrinti taikant kitus metodus.

„Pirmasis signalas, įspėjęs apie šio metodo pavojų, buvo 2018 m. straipsnis, kurį parašė Dirkas Hoffmannas, Maxo Plancko evoliucinės antropologijos instituto Žmogaus evoliucijos skyriaus tyrėjas, ir jo kolegos, kuriame jie paskelbė, kad trys Ispanijos urvų [piešiniai] buvo datuoti 65 000 metų ir priklausė neandertaliečiams“, – pasakoja G. Sauvetas. Piešiniuose matyti raudonos ochros taškų, kopėčių ir rankų stencilų, o kai kurie mokslininkai teigia, kad jie rodo neandertaliečių gebėjimą mąstyti meniškai.

2020 m. atsakyme G. Sauvetas ir 42 kiti mokslininkai paskelbė atsakymą, kuriame pabrėžė U-Th datavimo trūkumus. G. Sauveto teigimu, problema yra ta, kad šis metodas remiasi kalcito nuosėdų susidarymu ir išlikimu uždaroje sistemoje, o tai reiškia, kad nuo susidarymo momento iš kalcito nuosėdų neišplaunamas uranas. Atviroje sistemoje lietaus ir gruntinis vanduo prasiskverbia per kalcitą ir išplauna uraną, iškreipdami U-Th santykį ir dėl to nuosėdos atrodo dirbtinai senesnės, nei yra iš tikrųjų.

„Uolų meno datavimas yra ypač sudėtinga tema“, – teigia Kvebeko Šerbrukio universiteto (Kanada) Chemijos katedros docentė Adelphine Bonneau. – Teoriškai [dr.] Sauvetas yra teisus. Datavimas pagal uraną [įskaitant U-Th datavimą] gali lemti pervertintas datas.“

Remiantis G. Sauveto straipsniu, siekis nustatyti vis senesnes datas iš dalies susijęs su dotacijų skyrimu ir su tuo susijusiu prestižu. Dėl to buvo nustatyta vis senesnių datų serija, įskaitant tariamai 65 000 metų senumo uolų meną Ispanijoje.

Ši data reikštų, kad piešinius sukūrė neandertaliečiai, nors nėra absoliučiai jokių archeologinių įrodymų, kad neandertaliečiai buvo pajėgūs kurti meną, teigia G. Sauvetas. Tačiau kiti tyrėjai nesutinka ir mano, kad neandertaliečiai tikrai kūrė meną.

Diskusija atsinaujino po to, kai Indonezijos Sulavesio saloje buvo rasti atvirkštiniai rankų stencilai, kurių amžius, nustatytas U-Th metodu, siekia maždaug 67 800 metų – tai neseniai pranoko visus ankstesnius rekordus.

Norėdamas pabrėžti U-Th datavimo nepatikimumą, G. Sauvetas savo naujame straipsnyje pateikė keletą atvejų, kai, atlikus kryžminę patikrą, U-Th ir radiokarboniniai amžiai nesutapo. Nerja urve pietų Ispanijoje U-Th datavimas parodė 119 000 metų amžių, o to paties piešinio dalį sudarančio anglies žymės radiokarboninis amžius buvo apie 19 000 metų. Tuo tarpu kito to paties meno kūrinio kalcito sluoksnio radiokarboninis amžius buvo apie 14 000 metų.

Leang Balangajia vietovėje išorinis kalcito sluoksnis, kuris turėtų būti jauniausias, buvo datuotas 37 300 metų – kaip maždaug 7 800 metų senesnis už po juo esantį sluoksnį. Visais šiais atvejais daroma prielaida, kad kalcito sluoksniai buvo atviroje sistemoje.

Ne visi mokslininkai sutinka su G. Sauveto vertinimu. Lisabonos universiteto mokslinių tyrimų profesorius ir Ispanijos uolų meno tyrimų bendraautorius João Zilhão teigia, kad bet koks datavimo metodas gali būti klaidingas. Jis nubrėžia paraleles su radiokarboniniu datavimu, kurio metu matuojamas anglies-14 ir anglies-12 santykis – metodas, kuris gali būti pažeidžiamas užteršimu.

Panašiai, optiškai stimuliuota liuminescencija, kuri matuoja, kada objektas paskutinį kartą buvo veikiamas šviesos, gali duoti dirbtinai seną amžių, jei neatsižvelgiama į likutines emisijas iš mėginio mineralinių grūdelių, pažymi jis.

Ekspertai teigia, kad visada bus atvejų, kaip datavimo įvertinimai gali būti klaidingi, ir U-Th šiuo atžvilgiu nėra ypatingas.

„Teigti, kad urano datavimas netinka uolų menui, nes yra atvejų, kai kai kurie kalcito mėginiai rodo atviros sistemos elgseną, yra pernelyg didelis apibendrinimas“, – sako archeologas ir geochemikas iš Griffitho universiteto Australijoje Maxime Aubertas, kurio komanda atliko Sulavesio datavimus.

M. Aubertas pripažino, kad uranas gali išsiplauti iš kalcito telkinių arba į juos patekti, taip iškreipdamas jų tikrąjį amžių. Siekdama išspręsti šią problemą, jo komanda pastaraisiais metais sukūrė lazerinės abliacijos metodą, kuris leidžia nustatyti išorinio vandens įsiskverbimo paveiktas zonas ir jas pašalinti iš amžiaus skaičiavimo.

Norėdama užtikrinti datų tikslumą, įskaitant seniausių pasaulyje rankų šablonų meno datavimą, M. Auberto komanda lazeriu pašalino nedidelius kiekvieno mėginio fragmentus. Po to jie išmatavo izotopų santykius keliuose iš šių fragmentų, kad sudarytų izotopų santykių žemėlapį kiekviename kalcito sluoksnyje. Galiausiai jie pašalino sluoksnius, kuriuose izotopų santykiai labai skyrėsi – nes tai būtų rodę užteršimą.

Mokslininkai yra sukūrę ir kitus būdus, kaip užtikrinti datų patikimumą, pastebi A. Bonneau. „Yra keletas būdų, kaip elgtis su šiomis atviromis sistemomis ir atitinkamai pakoreguoti datas... Naudojant lazerinę abliaciją ir turint kalcito sluoksnių žemėlapį, galima atrinkti patikimiausias dalis ir tada išgauti datas“, – sako ji.

A. Bonneau pažymėjo, kad D. Hoffmannas ir jo kolegos tyrimo metu neturėjo galimybės naudotis lazerine abliacija, nes ši technologija dar buvo kuriama.

„Norėdamas tai apeiti, ankstesniuose darbuose M. Aubertas visada skelbdavo daug informacijos apie įvairius izotopų santykius, kalcito sluoksnių sudėtį ir pan., – sako A. Bonneau. – Šie duomenys reikalingi datų patikimumui įvertinti.“ O pasak jos, D. Hoffmano tyrime šių duomenų trūksta, todėl negalime įvertinti datų patikimumo.

Nors U-Th datavimas gali būti klaidingas, tai nereiškia, kad amžiaus įvertinimai yra beverčiai, sako ji. „G. Sauvetas iš esmės teisus, bet jei mokslininkai savo darbą atlieka teisingai, datos yra patikimos“, – apibendrina A. Bonneau.