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May 22, 2023

Die Technik hilft lange bei der Entlarvung

Bildnachweis: Museum der Bibelsammlung von Helena Pozniak Veröffentlicht

Bildnachweis: Museum der Bibelsammlung

Von Helena Pozniak

Veröffentlicht am Freitag, 9. Juni 2023

Archäologen können nun – sofern ihr Budget es zulässt – eine ganze Reihe leistungsstarker wissenschaftlicher Werkzeuge in die Hände bekommen, von denen ihre Vorgänger nur träumen konnten. Welche Geheimnisse haben diese zur Entdeckung beigetragen?

In den letzten Jahren hat die luftgestützte Laserscanning-Technologie Lidar, die dichtes Laub und Vegetation durchdringen kann, zur dramatischen Entdeckung einer riesigen, 2.000 Jahre alten Maya-Siedlung geführt, die unter einem zentralamerikanischen Regenwald versteckt ist, sowie mittelalterlicher Städte unter kambodschanischen Dschungeln , Zum Beispiel.

Nach mehr als drei Jahrzehnten der Anwendung hat die antike DNA dazu beigetragen, die Geschichte der Menschheit neu zu schreiben und Geheimnisse der Sprachentwicklung, der Migration und sogar der Ursprünge des Schwarzen Todes zu lüften.

Anstatt mumifizierte Überreste physisch zu zerlegen, nutzen Ägyptologen eine genaue Röntgenuntersuchung, um Artefakte digital auszupacken und sie intakt zu lassen. Techniken wie Massenspektrometrie und Röntgenfluoreszenz ermöglichen es ihnen, die Zusammensetzung zu betrachten, ohne antike Objekte zu stören. Und um mysteriöse Knochen anhand digitaler Beweise zu identifizieren, haben Forscher 3D-Nachbildungen digitaler Scans gedruckt – und es gelang ihnen, unter anderem mumifizierte Krokodile aus dem alten Ägypten zu identifizieren.

Archäologen können Felddaten verwenden, um immersive virtuelle 3D-Nachbildungen antiker Welten und Höhlenwohnungen aus der Steinzeit nachzubilden und so mehr zu erfahren.

Die Wissenschaft ermöglicht – neben der akademischen Detektivarbeit – auch eine detailliertere Datierung. Seit ihrer Entdeckung in den 1940er Jahren ist die Kohlenstoffdatierung nach wie vor die gebräuchlichste Methode und eignet sich ideal für die Untersuchung der letzten 50.000 bis 60.000 Jahre der Geschichte. Die Uran-Thorium-Datierung – die unterschiedliche Raten des radioaktiven Zerfalls misst – reicht weiter zurück und hat das älteste bekannte Gestein der Erde enthüllt – einen 4,4 Milliarden Jahre alten Kristall. Eine andere Technik – Lumineszenz – zeigt, wann ein Objekt zuletzt Hitze oder Sonnenlicht ausgesetzt war, und deckt Veränderungen in Landschaften über Hunderttausende von Jahren auf.

Wissenschaft und Archäologie sind heute eng miteinander verbunden, sagt Dr. Nathaniel Erb-Satullo, Dozent für Archäologie am Forensic Institute der Cranfield University. „Das Studium alter Technologien mithilfe moderner analytischer Wissenschaftstechniken ermöglicht es uns, Geschichten zu erzählen, über die wir möglicherweise keine Aufzeichnungen über Erfindungen oder Innovationen geschrieben haben“, sagt er. „Es ermöglicht uns, Löcher in eurozentrische Vorstellungen darüber zu bohren, welche Arten von Menschen und Gesellschaften die Fähigkeit zur Innovation haben.“

Wissenschaftliche Techniken haben bisherige Vorstellungen der Vergangenheit auf den Kopf gestellt. Hier betrachten wir nur eine Handvoll.

Das Forschungsteam in Cambridge wurde teilweise von der American Ornithological Society, der Jurassic Foundation, der Paleontological Society und UK Research and Innovation unterstützt

Die Forscher verwendeten tragbare Röntgenfluoreszenzspektrometrie, um die Dichte des Gesteinslacks und die Lumineszenzdatierung für gefallene Fragmente am Kamelstandort zu messen

Anhand einer Datenbank mit Bildern aus dem europäischen Jungpaläolithikum schlagen Forscher vor, wie drei der am häufigsten vorkommenden Zeichen – die Linie, der Punkt und das Y – als Kommunikationseinheiten fungierten

Zu einem Sturm von internationalem Interesse entdeckten Wanderer im Jahr 1991 Ötzi „den Mann aus dem Eis“ – versteinerte neolithische Überreste, etwa 5.300 Jahre alt, eingefroren in einem Alpengletscher. Seitdem ist die Tiroler Mumie zu einer Sensation geworden – bei Touristen und Wissenschaftlern gleichermaßen gefragt. Eine Vielzahl von Techniken haben dazu beigetragen, die Geheimnisse dieser mumifizierten Überreste und des damaligen Lebens zu lüften, die noch vor wenigen Jahrzehnten unmöglich gewesen wären. Aber die Forschung scheint ebenso viele Fragen aufzuwerfen, wie sie beantwortet hat – einschließlich dessen, was ihn getötet hat.

Vor einem Jahrzehnt ergab die Analyse alter Proteine ​​in zwei winzigen Gehirngewebeproben etwa 500 verschiedene Proteine ​​– zehn davon im Zusammenhang mit Blut und Gerinnung – was darauf hindeutet, dass sich in seinem Gehirn vor seinem Tod Blutgerinnsel gebildet hatten. CT-Scans bestätigen eine Kopfverletzung. Aber eine Pfeilwunde in seiner linken Schulter lässt darauf schließen, dass er höchstwahrscheinlich verblutet ist.

Die Wissenschaft hat einiges unversucht gelassen, von seiner Kleidung und seinen Waffen bis hin zu seinen Eingeweiden, Haaren und Fingernägeln. Multispektrale Techniken enthüllten 61 Tätowierungen auf seinem Körper, möglicherweise medizinische; Eine DNA-Analyse enthüllte die Herkunft der Tierfelle und -häute seiner Kleidung. Die chemische Untersuchung ergab überraschenderweise, dass das Kupfer in seiner Axt meilenweit entfernt in der südlichen Toskana stammte. Nachdem Wissenschaftler sein Genom kartieren konnten, entdeckten sie anhand der DNA von Blutspendern, dass Ötzi 19 männliche Nachkommen oder Verwandte hatte, die in Tirol lebten. Die Proteinanalyse ergab, dass Ötzi nach dem Verzehr von Alpensteinböcken und Rotwild starb und nicht, wie früher angenommen, ausschließlich vegetarisch ernährt wurde. Die Analyse des Mooses in seinem Darm durch schottische Wissenschaftler ergab, dass es aus dem Grund eines Tals in Südtirol stammte, was darauf hindeutet, dass er möglicherweise eine Schlucht hinaufgereist ist, um dort zu landen, wo er 3.200 m über dem Meeresspiegel gefunden wurde.

Eine aktuelle Studie von Forschern lässt Zweifel an dem genauen Ort aufkommen, an dem er starb. Sie deutet darauf hin, dass er zuvor aus dem Eis geschmolzen war und nicht über Jahrtausende eingefroren an Ort und Stelle gelegen hatte und durch Naturereignisse den Berg hinunter transportiert worden war.

Janavis ist 66,7 Millionen Jahre alt; Der viel kleinere, aber vollständigere Ichthyornis ist aus Gesteinen bekannt, die zwischen 90 und 83 Millionen Jahre alt sind

Bildnachweis: Dr. Juan Benito und Daniel Field/Universität Cambridge

Dr. Juan Benito und Dr. Daniel Field analysierten einen Fossilienblock mit Knochen von Janavis finalidens

Das Team verglich den Gaumen von Janavis finalidens mit dem eines Fasans und eines Straußes

Die Geheimnisse eines Zahnvogels, der 67 Millionen Jahre lang in einem Felsbrocken eingesperrt war, wurden endlich gelüftet, nachdem Wissenschaftler der Universität Cambridge in den 1990er Jahren mithilfe von CT-Scans ein Fossil untersuchten, das in einem belgischen Steinbruch gefunden wurde. Bei der ersten Untersuchung vor 20 Jahren wurde das Gestein um das Fossil nie entfernt, aber die Technologie hat nun eine genauere Betrachtung ermöglicht.

Und die Ergebnisse widerlegen einen lange gehegten Glauben an die Evolution moderner Vögel. Genaue Scans zeigten, dass es sich bei dem, was man für einen Schulterknochen hielt, um einen entscheidenden Teil des Gaumens des Vogels handelte. Und dies zeigt, dass der Vogel, eines der letzten gezahnten Exemplare der Welt aus der Zeit der Dinosaurier, viel früher als bisher bekannt über einen modernen Klappkiefer – einen beweglichen Schnabel – verfügte.

Seit 1867 wurden Vögel in zwei Kategorien eingeteilt: solche mit einem alten, zusammengewachsenen Kiefer (ähnlich dem Menschen, der nur den Unterkiefer unabhängig bewegt), wie man ihn bei Straußen sieht, und solche mit einem modernen Kiefer – einem flexiblen Scharniergelenk – früher Es wird angenommen, dass es sich um eine moderne Evolution handelt und man sie heute bei 99 Prozent der Vögel findet. Dies deutet darauf hin, dass der Ursprung dieses beweglichen Kiefers eher vor als nach der Entwicklung der „alten“ Kiefer liegt – dass sich Strauße und Emus aus Gründen, die Wissenschaftler noch verstehen müssen, möglicherweise „rückwärts“ zu einem primitiveren Zustand entwickelt haben. „Dieses Fossil hilft uns, die evolutionären Ursprünge der unglaublichen Artenvielfalt der heutigen Vögel zu verstehen“, sagt der Paläontologe Dr. Daniel Field. „Damit werden über 150 Jahre ornithologisches Dogma auf den Kopf gestellt.“

Dank multispektraler Bildgebung sind Beweise für den verlorenen Sternenkatalog des antiken griechischen Astronomen Hipparchos ans Licht gekommen

Bildnachweis: Museum der Bibelsammlung

Die multispektrale Bildgebung christlicher Texte aus einem ägyptischen Kloster hat verborgene Geschichten und möglicherweise den frühesten Versuch aller Zeiten, die Sterne zu erfassen, ans Licht gebracht. Notizen, von denen angenommen wird, dass sie das verlorene Werk eines antiken griechischen Astronomen aus dem 2. Jahrhundert v. Chr. sind, wurden von einem Wissenschaftler entdeckt, der sich mit verborgenen Texten beschäftigte.

Das Interesse an den Dokumenten wuchs im Jahr 2012, als ein Student, der das Vereinigte Königreich besuchte, eine griechische Passage eines Astronomen über die im 10. oder 11. Jahrhundert transkribierten aramäischen Manuskripte entdeckte. US-Wissenschaftler begannen, die Manuskripte zu fotografieren, und die Analyse ergab, dass unter der vorhandenen Schrift ältere Aufzeichnungen abgekratzt und ausgeradiert worden waren, damit ein Schreiber das Pergament wiederverwenden konnte – eine damals übliche Praxis.

Durch die Aufnahme sichtbarer Bilder des Pergaments in Blau, Grün und Rot und die Kombination dieser mit einem Infrarotbild und einer Röntgenaufnahme nutzten die Wissenschaftler Rechenleistung, um verborgene Markierungen aufzudecken. Diese Technik hat bereits versteckten Text auf Schriftrollen vom Toten Meer enthüllt. Bei der Bildgebung der ägyptischen Manuskripte wurden mehrere Seiten mit Bezug zur Astronomie entdeckt, die laut Radiokarbondatierung aus dem 5. und 6. Jahrhundert stammen.

Doch als sich ein britischer Bibelwissenschaftler die Bilder während des Lockdowns genauer ansah, war er begeistert, etwas zu entdecken, von dem er glaubte, dass es sich um noch frühere Aufzeichnungen handelte – genaue Sternkoordinaten der Corona Borealis, die laut astronomischen Karten wahrscheinlich um 129 v. Chr. beobachtet wurden. Historiker glauben, dass diese von Hipparchos notiert wurden, der oft als der größte Astronom des antiken Griechenlands gilt und als erster Astronom, der die Position von Sternen anhand zweier separater Koordinaten notierte. Dies ist ein verlockender Beweis für den lange verschollenen Sternenkatalog von Hipparchos, den Gelehrte der antiken Welt seit Hunderten von Jahren kennen und der älter ist als der Sternenkatalog des Astronomen Ptolemäus aus dem 2. Jahrhundert n. Chr.

Jahrzehntelang rätselten Archäologen über einen Eisendolch, der vor mehr als einem Jahrhundert im Grab des ägyptischen Königs Tutanchamun gefunden wurde. Die Herrschaft des Knabenkönigs (1361-1352 v. Chr.) entspricht der späten Bronzezeit – einer Zeit, in der Eisengegenstände selten waren und es keine direkten Beweise für die Eisenverhüttung gibt.

Erst 2016 bestätigte eine chemische Analyse, dass der Dolch mit hohem Nickelgehalt von einem Eisenmeteorit stammte – von den alten Ägyptern als Geschenk der Götter angesehen.

Grundschulen unterrichten heute eine übersichtliche, sequenzielle Version der Frühgeschichte – von der Steinzeit über die Bronzezeit bis zur Eisenzeit, sagt Dr. Erb-Satullo. „Aber in einigen Teilen der Welt bricht diese Reihenfolge zusammen – sie ist alles andere als universell. In Afrika südlich der Sahara geht Eisen beispielsweise Bronze (einer Kupfer-Zinn-Legierung) voraus.“ Es sei interessanter, sagt er, zu fragen, warum Menschen sich anders organisierten und wie sie sich an neue Technologien anpassten. „Was geschah damals in der Gesellschaft?“

Mithilfe chemischer und mineralogischer Forschung und Geodatenanalysen hat Dr. Erb-Satullo die Annahme widerlegt, dass es in Georgien das früheste Beispiel einer großen Eisenschmelzindustrie gab und dass es sich dabei tatsächlich um Kupferschmelzstandorte handelte. „Warum ist es uns wichtig, frühe Eiseninnovationen genau zu rekonstruieren? Die industrielle Produktion von Eisen ist für unsere moderne Gesellschaft von grundlegender Bedeutung. Zu verstehen, wie sie entstanden ist, ist entscheidend, um zu verstehen, wo wir heute stehen“, sagt er. Überraschenderweise war die Stärke und Härte, die wir heute an Eisen schätzen, wahrscheinlich nicht der ursprüngliche Anstoß für Innovationen – sie wurde erstmals in Schmuck und Zeremoniengegenständen verwendet.

Image credit: G Charloux; M Guagnin, R Schwerdtner

Als Archäologen im Norden Saudi-Arabiens einige riesige Steinskulpturen von Kamelen entdeckten, schätzten sie ihr Alter auf der Grundlage stilistisch ähnlicher Werke, die in der antiken jordanischen Stadt Petra gefunden wurden, auf etwa 2.000 Jahre. Doch ein Forschungsteam analysierte diese Felszeichnungen und kam zu dem Schluss, dass die ursprüngliche Schätzung um Tausende von Jahren daneben lag und dass diese Kamele bis zu 8.000 Jahre alt sein könnten. Andere Wissenschaftler vermuteten, dass sie aus der Jungsteinzeit stammen könnten, aber es fehlten Beweise oder organisches Material, um sie zu untersuchen.

Mithilfe verschiedener Messinstrumente machte sich das Team daran, die verwitterten Reliefs zu inspizieren. Bei der optisch stimulierten Lumineszenzdatierung wird die Energie gemessen, die abgegeben wird, nachdem ein Objekt dem Tageslicht ausgesetzt wurde. Dies ermöglichte es den Forschern, mithilfe vieler detaillierter Fotos die Erosion bis in die Zeit zurück zu verfolgen, als die Kamele noch makellos waren. Diese aufwendige Untersuchung führte dazu, dass die Forscher sieben weitere Tierreliefs entdeckten, die so stark verblasst waren, dass sie für das menschliche Auge nicht mehr sichtbar waren. Forscher nutzten eine weitere Technik, die Röntgenfluoreszenzspektrometrie, um die Elementzusammensetzung von Materialien zu analysieren und auf Mangan zu testen. In der Nähe gefundene Tierknochen wurden einem Mineraltest unterzogen – die raue Wüste hatte jegliches Kollagen zerstört – und das Team konnte bestätigen, dass diese riesigen Kamele zwischen 7.000 und 8.000 Jahre alt waren – älter als Stonehenge oder die Pyramiden von Gizeh. Sie sind damit die ältesten großformatigen Tierreliefs der Welt.

Eine kleine Gruppe von Forschern nutzte einen relativ einfachen Ansatz, um mysteriöse Reihen von Punkten und Symbolen zu entschlüsseln, die neben etwa 600 Höhlenmalereien aus der Eiszeit in ganz Europa gefunden wurden und Experten seit langem vor Rätsel stellen. Ein Amateurarchäologe durchforstete die Archive dieser vor etwa 20.000 Jahren angefertigten Zeichnungen von Rentieren, Fischen, Rinderarten und Bisons, um nach gemeinsamen Mustern zu suchen und fand Hinweise auf eine frühe Zeitmessung. Er arbeitete mit britischen Wissenschaftlern zusammen, um die rätselhaften abstrakten Markierungen als die früheste bekannte Form eines Mondkalenders zu entschlüsseln. Markierungen neben einem Tier scheinen mit Monaten der Zucht und Geburt zusammenzufallen – wie bei ihren heutigen Nachkommen erwähnt –, die für die Eiszeitmenschen, die nach Fleisch jagten, nützlich gewesen sein könnten. Dies macht sie zu den frühesten Aufzeichnungssystemen, die seit 10.000 Jahren entdeckt wurden.

Frühe Höhlenkunst wird seit langem als Werk moderner Menschen untersucht und war bekanntermaßen schwierig zu datieren. Wissenschaftler haben nun eine umstrittene Behauptung bestätigt, dass Neandertaler Zehntausende Jahre zuvor in Höhlen gemalt hätten. Diese ausgestorbenen Verwandten galten lange Zeit als relativ unkultiviert und ohne kognitive Fähigkeiten zum symbolischen Ausdruck. Im Jahr 2018 führte eine Studie die rote ockerfarbene „Farbe“ auf Stalagmiten in einer südspanischen Höhle den ausgestorbenen Hominiden zu, nachdem eine Datierung ergab, dass sie mindestens 65.500 Jahre alt war. Der moderne Mensch siedelte sich vor 45.000 Jahren in Europa an. Einige Wissenschaftler behaupteten jedoch, dass diese Markierungen natürliche Ursachen haben könnten.

Neue Analysen mittels Elektronenmikroskopie, Röntgenbeugung und chemischer Untersuchung zeigen nun, dass die Pigmente von außerhalb der Höhle kamen und ihre Zusammensetzung und Lage zeigen, dass sie durch Spritzen und Blasen entstanden sind, wobei einige Markierungen im Abstand von fast 20.000 Jahren entstanden sind. Wissenschaftler sagen, dass diese Daten darauf hindeuten, dass Neandertaler die Stalagmiten bemalt haben, ihre Bedeutung ist jedoch unbekannt. Experten vergleichen die Entdeckung mit einem „rauchenden Beweis“ und sagen, dass Neandertaler sich möglicherweise mehr wie moderne Menschen verhalten haben als bisher angenommen.

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