Kada i kako su se ljudi prvi put naselili u Americi je predmet značajnih kontroverzi. U 20. veku, arheolozi su verovali da su ljudi stigli u unutrašnjost Severne Amerike ne pre oko 14.000 godina.
Ali naše novo istraživanje je otkrilo nešto drugačije. Naša najnovija studija podržava gledište da su ljudi bili u Americi pre oko 23.000 godina.
Stručnjaci iz 20. veka smatrali su da se pojava ljudi poklopila sa formiranjem koridora bez leda između dva ogromna ledena pokrivača koji se prostiru na prostoru današnje Kanade i severa SAD. Prema ovoj ideji, koridor, nastao topljenjem na kraju poslednjeg ledenog doba, omogućio je ljudima da putuju sa Aljaske u srce Severne Amerike.
Postepeno se ovo pravoslavlje raspadalo. Poslednjih decenija, datumi za najranije dokaze o ljudima su se vratili sa pre 14.000 godina na pre 16.000 godina. Ovo je još uvek u skladu sa ljudima koji su stigli do Amerike tek kada se završavalo poslednje ledeno doba.
U septembru 2021. objavili smo rad u časopisu Science koji datira fosilne otiske otkrivene u Novom Meksiku pre oko 23.000 godina — vrhunac poslednjeg ledenog doba. Napravila ih je grupa ljudi koja je prolazila pored drevnog jezera u blizini današnjeg Belog peska. Ovo otkriće je dodalo 7.000 godina evidenciji ljudi na kontinentu, prepravljajući američku praistoriju.
Ako su ljudi bili u Americi na vrhuncu poslednjeg ledenog doba, ili je led predstavljao nekoliko prepreka njihovom prolazu, ili su ljudi tamo bili mnogo duže. Možda su stigli na kontinent tokom ranijeg perioda topljenja.
Naši zaključci su kritikovani, ali sada smo objavili dokaze koji potvrđuju rane datume.
Za mnoge ljude, reč polen dočarava leto alergija, kijanja i bede. Ali fosilizovani polen može biti moćno naučno sredstvo.
U našoj studiji iz 2021. godine, izvršili smo radiokarbonsko datiranje semena trave u rovovima pronađenim u slojevima sedimenta iznad i ispod mesta gde su pronađeni otisci stopala. Radiokarbonsko datiranje se zasniva na tome kako određeni oblik – koji se zove izotop – ugljenika (ugljenik-14) podleže radioaktivnom raspadu u organizmima koji su umrli u poslednjih 50.000 godina.
Neki istraživači su tvrdili da su radiokarbonski datumi u našem istraživanju iz 2021. prestari jer su bili podložni nečemu što se zove efekat „tvrde vode“. Voda sadrži karbonatne soli i samim tim ugljenik. Tvrda voda je podzemna voda koja je izolovana iz atmosfere neko vreme, što znači da je deo njenog ugljenika-14 već prošao radioaktivno raspadanje.
Obična trava je vodena biljka i kritičari kažu da je seme ove biljke moglo da proguta staru vodu, mešajući hurme na način da izgledaju starije nego što jesu.
Sasvim je tačno što su pokrenuli ovo pitanje. Ovo je način na koji nauka treba da nastavi, sa tvrdnjom i protivtužbom.
Radiokarbonsko datiranje je robusno i dobro razumljivo. Na ovaj način možete datirati bilo koju vrstu organske materije sve dok je imate dovoljno. Tako su dva člana našeg tima, Ketlin Springer i Džef Pigati iz Geološkog zavoda Sjedinjenih Država, krenuli da datiraju zrna polena. Međutim, polenova zrna su zaista mala, obično oko 0,005 milimetara u prečniku, tako da vam je potrebno mnogo njih.
Ovo je predstavljalo ogroman izazov: potrebne su vam hiljade njih da biste dobili dovoljno ugljenika za datiranje nečega. U stvari, potrebno vam je 70.000 zrna ili više.
Medicinska nauka je pružila izvanredno rešenje za našu zagonetku. Koristili smo tehniku zvanu protočna citometrija, koja se češće koristi za brojanje i uzorkovanje pojedinačnih ljudskih ćelija, da prebrojimo i izolujemo fosilni polen za radiokarbonsko datiranje.
Protočna citometrija koristi fluorescentna svojstva ćelija, stimulisana laserom. Ove ćelije se kreću kroz mlaz tečnosti. Fluorescencija izaziva otvaranje kapije, omogućavajući pojedinačnim ćelijama u toku tečnosti da se preusmere, uzorkuju i koncentrišu.
Imamo zrna polena u svim slojevima sedimenta između otisaka stopala u Vajt Sandsu, što nam omogućava da ih datiramo. Ključna prednost tolike količine polena je što možete brati biljke poput borova na koje stara voda ne utiče. Naši uzorci su obrađeni da bi se polen u njima koncentrisao pomoću protočne citometrije.
Posle godinu dana ili više napornog i skupog laboratorijskog rada, nagrađeni smo datumima na osnovu polena bora koji su potvrdili originalnu hronologiju otisaka stopala. Takođe su pokazali da na ovom mestu nema starih efekata vode.
Polen nam je takođe omogućio da rekonstruišemo vegetaciju koja je rasla kada su ljudi pravili otiske stopala. Dobili smo upravo one vrste biljaka za koje bismo očekivali da su tamo tokom ledenog doba u Novom Meksiku.
Takođe smo koristili drugačiju tehniku datiranja koja se zove optički stimulisana luminiscencija (OSL) kao nezavisna provera. OSL se oslanja na akumulaciju energije unutar zakopanih zrna kvarca tokom vremena. Ova energija dolazi od pozadinskog zračenja koje je svuda oko nas.
Što više energije pronađemo, možemo pretpostaviti da su zrna kvarca starija. Ova energija se oslobađa kada je kvarc izložen svetlosti, tako da je ono što izlazite poslednji put kada su kvarcna zrna videla sunčevu svetlost.
Da biste uzorkovali zakopani kvarc, zabijate metalne cevi u sediment i pažljivo ih uklanjate kako biste izbegli njihovo izlaganje svetlosti. Uzimajući kvarcna zrna iz centra cevi, izlažete ih svetlosti u laboratoriji i merite svetlost koju emituju zrna. Ovo otkriva njihovu starost. Datumi iz OSL-a podržavali su one koje smo dobili koristeći druge tehnike.
Skromno zrno polena i neka čudesna medicinska tehnologija pomogli su nam da potvrdimo datume kada su otisci napravljeni i kada su ljudi stigli do Amerike.
