No siempre es fácil encontrar pistas sobre fogatas antiguas. Pedazos de carbón, huesos rotos y rocas descoloridas a menudo delatan un resplandor prehistórico. Pero no todos los incendios dejan rastros tan obvios, especialmente después de cientos de miles de años.
Ahora, utilizando inteligencia artificial (IA) para detectar las formas sutiles en que el calor extremo deforma la estructura atómica de un material, los científicos han descubierto la presencia potencial de un incendio de casi 1 millón de años con docenas de objetos supuestamente quemados enterrados en un sitio arqueológico. sitio en Israel. Si la técnica resulta confiable, los hallazgos podrían arrojar luz sobre cuándo, dónde y por qué los humanos aprendieron por primera vez a aprovechar la llama.
Richard Wrangham, antropólogo de la Universidad de Harvard, está impresionado con el nuevo método. Durante mucho tiempo ha defendido que nuestros ancestros humanos desarrollaron intestinos más pequeños y cerebros más grandes una vez que comenzaron a cocinar alimentos, quizás hace alrededor de 1,8 millones de años. “Necesitamos nuevos métodos imaginativos” para identificar incendios antiguos, dice. «Ahora, tenemos uno».
La mayoría de los estudios sobre el fuego se basan en trozos evidentes de carbón y otras pistas. Pero Filipe Natalio, un bioquímico arqueológico del Instituto de Ciencias Weizmann, quería encontrar una manera de identificar la evidencia invisible que deja el fuego. El trabajo anterior, dirigido en parte por científicos forenses, ha demostrado que la quema altera la estructura ósea a nivel atómico, por lo que los huesos humanos quemados y no quemados absorben diferentes longitudes de onda del espectro infrarrojo. Los investigadores pueden detectar un hueso carbonizado utilizando una técnica conocida como espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR), que mide la absorción de diferentes longitudes de onda de la luz.
Natalio y sus colegas se preguntaron si un método similar podría funcionar para las herramientas de piedra quemada, que a menudo son más abundantes que los huesos en sitios muy antiguos y son una clara señal de la presencia humana. Él y sus colegas experimentaron calentando pedernal, una roca común para la fabricación de herramientas que puede volverse más fácil de astillar y moldear después del calentamiento, a varias temperaturas en un fuego, y luego aplicaron técnicas espectroscópicas para ver si podían identificar las firmas de la quema. Pero debido a las variaciones naturales del pedernal, los patrones en los datos eran desesperadamente complejos.
“Un pico subía, otro bajaba… y los cambios eran tan sutiles que no podíamos confiar en ellos”, dice Natalio. “Fue entonces cuando recurrimos a la inteligencia artificial”.
Los investigadores idearon un programa de computadora para buscar patrones sutiles que los científicos habrían tardado siglos en encontrar por sí mismos, dice Natalio. La IA funcionó. Usando una técnica llamada espectroscopia Raman ultravioleta (UV), que mide la absorción de la luz ultravioleta, la IA podría diferenciar de manera confiable las piezas quemadas y no quemadas del pedernal moderno e incluso revelar las temperaturas a las que se quemaron.
A continuación, el equipo aplicó su método a 26 herramientas de pedernal, en su mayoría pequeños bordes cortantes, que habían sido excavadas en la década de 1970 en Evron Quarry, un sitio costero en el noroeste de Israel. Una combinación de métodos de datación sugirió que el sitio tenía entre 800.000 y 1 millón de años y probablemente estuvo habitado por el ancestro humano generalizado, fabricante de herramientas, conocido como Homo erectus. Se encontraron docenas de huesos de animales junto con las herramientas, pero los arqueólogos no encontraron evidencia tradicional de fuego, como carbón o sedimentos enrojecidos.
Usando su nueva técnica, Natalio y sus colegas encontraron la mayoría de los las herramientas de sílex se habían calentado a un rango de temperaturas entre 200°C y 600°Cinforman hoy en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. (La fogata promedio arde a unos 400 °C). Los investigadores también usaron espectroscopía FTIR para analizar 13 trozos de colmillo, de uno de los dos géneros parecidos a elefantes conocidos como Estegodón y elefas, que había sido encontrado en la misma capa sedimentaria que las herramientas. Los colmillos también habían estado expuestos a temperaturas de hasta 600°C.
Eso, dice Natalio, puede ser evidencia de que los habitantes del sitio cocinaron sus presas. Si es así, eso lo convertiría, junto con un hogar potencial de 1 millón de años en la cueva Wonderwerk de Sudáfrica, entre los sitios de cocina más antiguos que se conocen.
“Está bien hecho” (el papel, no el elefante asado) dice Dennis Sandgathe, paleoantropólogo de la Universidad Simon Fraser. “Hay menos de media docena de sitios en el mundo con [evidence for] fuego que tiene más de 500.000 años. Puede ser porque los homínidos no usaban el fuego con mucha frecuencia, pero también puede ser que nos falte algo de eso. Entonces, esto es realmente importante”.
Todavía no hay forma de decir definitivamente si las herramientas y los colmillos en este sitio se quemaron en un incendio natural o provocado por el hombre, dice Natalio. Según la vegetación, los incendios pueden arder a diferentes temperaturas incluso dentro de un mismo lugar. Pero la gran variabilidad de temperaturas entre las herramientas situadas tan cerca de Evron Quarry le sugiere a Natalio una idea radical: que los fabricantes de herramientas estaban experimentando, calentando núcleos de sílex a diferentes temperaturas para ver cómo afectaba su trabajabilidad.
Sarah Hlubik, paleoantropóloga de la Universidad George Washington que estudia los orígenes del fuego, no está tan segura. “Con la edad de este sitio, diría que es poco probable pero no imposible”, dice ella. «Realmente no vemos el tratamiento térmico hasta mucho más tarde, y si la tecnología se estuviera experimentando hace casi 1 millón de años, probablemente la veríamos más extendida antes que nosotros».
La nueva técnica es prometedora, dice Hlubik. Pero le gustaría ver el trabajo reproducido en una variedad más amplia de entornos, y que el equipo descarte otras posibilidades, como materiales quemados naturalmente de diferentes lugares y épocas que llegan al sitio. Hasta entonces, dice Hlubik, «es importante tomar resultados como este con un grano de sal».
