Explotación paleoamericana de megafauna extinta revelada mediante análisis inmunológico de residuos sanguíneos y microdesgaste, Carolina del Norte y del Sur, EE. UU.

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 9464 (2023) Citar este artículo

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Estudios inmunológicos anteriores realizados en el este de Estados Unidos no han logrado establecer una conexión directa entre los paleoamericanos y las especies de megafauna extintas. La falta de evidencia física de la presencia de megafauna extinta plantea la pregunta: ¿los primeros paleoamericanos cazaban o hurgaban regularmente en estos animales, o alguna megafauna ya estaba extinta? En este estudio de 120 herramientas de piedra paleoamericanas de Carolina del Norte y del Sur, investigamos esta cuestión mediante inmunoelectroforesis cruzada (CIEP). Encontramos apoyo inmunológico para la explotación de megafauna existente y extinta, incluidos Proboscidea, Equidae y Bovidae (posiblemente Bison antiquus), en puntas Clovis y raspadores, así como posibles puntas paleoamericanas tempranas del río Haw. Las puntas post-Clovis dieron positivo para Equidae y Bovidae pero no para Proboscidea. Los resultados del microdesgaste son consistentes con el uso de proyectiles, carnicería, raspado de pieles frescas y secas, el uso de pieles secas recubiertas de ocre para el manejo y desgaste de vainas de piel seca. Este estudio representa la primera evidencia directa de la explotación de megafauna extinta por Clovis y otras culturas paleoamericanas en las Carolinas y, más ampliamente, en todo el este de los Estados Unidos, donde generalmente la preservación de la fauna es pobre o inexistente. Los futuros análisis del CIEP de herramientas de piedra pueden proporcionar evidencia sobre el momento y la demografía del colapso de la megafauna que condujo a su eventual extinción.

Numerosos estudios inmunológicos de herramientas de piedra tallada prehistóricas han proporcionado evidencia consistente con la preservación de residuos de proteínas sanguíneas prehistóricas (Williamson et al.1; Downs y Lowenstein2; Gerlach et al.3; Hardy et al.4; Hyland et al.5; Kooyman et al.6; Kooyman et al.7; Lowenstein8,9; Loy y Dixon10; Newman11; Newman y Julig12; Newman et al.13; Moore et al.14; Shanks et al.15; Gill-King16; Seeman et al. .17; Yohe y Bamforth18; Nowell et al.19). Estos estudios han proporcionado información valiosa sobre las interacciones prehistóricas entre humanos y animales con implicaciones ecológicas consistentes derivadas del registro arqueológico (es decir, concordancia entre restos de fauna preservados y resultados inmunológicos). Por ejemplo, Moore et al.14 recuperaron una gran cantidad de gastrolitos y fragmentos calcinados de huesos de ave de Flamingo Bay (38AK469), lo que indica un procesamiento extensivo de aves grandes. Posteriormente, las pruebas inmunológicas mediante inmunoelectroforesis cruzada (CIEP) identificaron pavos junto con codornices, urogallos u otras aves gallináceas en herramientas de piedra del sitio. A pesar de ello, el CIEP no ha estado exento de escépticos.

En una publicación anterior (Moore et al.14), varios de los coautores de este artículo citaron el trabajo de Shanks et al.15 y señalaron que:

“Varios estudios han puesto en duda la confiabilidad y exactitud de los resultados del CIEP, con escepticismo sobre la capacidad de supervivencia de las proteínas animales durante largos períodos y la capacidad del CIEP para identificar esos residuos (por ejemplo, Fiedel20; Grayson y Meltzer21; Vance22). A pesar de esta crítica, se ha descubierto que las proteínas recuperadas en herramientas de piedra arqueológicas y experimentales son tenaces (Shanks et al.23), con derivados de proteínas conservados dentro de microfracturas de piedra como epítopos lineales (Abbas et al.24; Sensabaugh et al.25,26; Shanks et al.15). Los estudios experimentales muestran que las microfracturas producidas durante la fabricación de herramientas de piedra absorben rápidamente proteínas debido a la absorción capilar durante el uso de las herramientas (Shanks et al.15). La absorción de proteínas debajo de la superficie del artefacto probablemente actúa para proteger y preservar las proteínas evitando su eliminación durante el lavado rutinario de los artefactos después de la recuperación y puede explicar cómo las proteínas pueden identificarse mediante pruebas inmunológicas de herramientas de piedra muy erosionadas. Otras películas de desechos y residuos también pueden proteger proteínas más profundamente incrustadas al rellenar y cubrir microfracturas (Shanks et al.15). Por lo tanto, las proteínas pueden conservarse dentro de los implementos líticos incluso en regiones donde los suelos arenosos ácidos excluyen la posibilidad de preservación de la fauna” (Moore et al.14).

Además, Nowell et al.19 afirman que “…la combinación de proteínas, tejidos grasos y partículas de tierra (como las que se acumularían en un artefacto utilizado para raspar pieles, etc.) es resistente a los microbios. También es casi insoluble, particularmente si los tejidos grasos han sido modificados mediante procesos tafonómicos en adipocero y han absorbido iones de calcio del agua o del suelo con alto contenido mineral (Gill-King16). Las pruebas experimentales con herramientas de piedra confirmaron esta observación”.

Dada la ausencia de evidencia de megafauna extinta en estudios inmunológicos previos del Sureste (p. ej., Goodwin et al.27; McAvoy y McAvoy28,29; Moore et al.14), y el porcentaje relativamente pequeño de artefactos que típicamente producen reacciones a los antisueros, la El propósito de este estudio es examinar una muestra mucho más grande de bifaces y raspadores paleoamericanos (n = 120) para determinar si hay residuos de proteínas sanguíneas de megafauna extinta. En este estudio, recolectamos 120 herramientas de piedra paleoamericanas reunidas en Carolina del Norte y del Sur y utilizamos inmunoelectroforesis cruzada (CIEP) para realizar pruebas de Proboscidea, Equidae, Camelidae y Bovidae. Se realizaron pruebas inmunológicas adicionales para los animales existentes, incluidos Cervidae, Canidae, Leporidae, Felidae y Ursidae.

La falta de evidencia de residuos de sangre de megafauna extinta de estudios anteriores del Sureste es desconcertante, pero puede estar simplemente relacionada con el número limitado de artefactos probados. Si se puede determinar a través del CIEP que la megafauna extinta estuvo presente y fue cazada o carroñeada por cazadores-recolectores paleoamericanos en las Carolinas, existen implicaciones potencialmente significativas para comprender las primeras interacciones entre humanos y animales en una región de los EE. UU. que normalmente muestra una preservación ósea mínima en ambientes terrestres. La identificación de residuos de sangre de megafauna extinta también tiene implicaciones para el momento de las extinciones de megafauna en la región, las condiciones ecológicas relacionadas con la presencia o ausencia de estos animales en el paisaje y nuestras suposiciones sobre la disponibilidad y la importancia relativa de estas especies en la dieta de varias culturas paleoamericanas (Faith y Surovell30; Gill et al.31; Russell et al.32).

Los artefactos paleoamericanos (n = 120) recopilados en Carolina del Norte y del Sur incluyeron artefactos conservados en museos locales del condado, instalaciones militares, universidades y colecciones privadas. Entre estos artefactos se encuentran 71 puntas Clovis, dos raspadores unifaciales, 31 puntas paleoamericanas tempranas del río Haw, 11 puntas Redstone estriadas, dos puntas Simpson, una punta Quad, una Cumberland y una Beaver Lake (Fig. 1; Tabla complementaria 2). . La gran mayoría de estos artefactos provienen de un contexto superficial; sin embargo, un Clovis y dos raspadores unifaciales asociados fueron excavados juntos como parte de un proyecto de mitigación arqueológica en un contexto aluvial profundamente enterrado en 38LX531 (sitio de la casa del árbol) en el río Saluda en Carolina del Sur (Nagle y Green33: Fig. 9.1). Los artefactos Clovis de 38LX531 fueron encontrados a una profundidad de más de 2 m en una secuencia aluvial que contiene bosques bien estratificados hasta ocupaciones paleoamericanas (Nagle y Green33). También se excavó un fragmento de punta de Redstone en Sandstone Ledge Rockshelter (38LX283) en Carolina del Sur (Steen y Judge34) (Tabla complementaria 2).

Ubicaciones de artefactos probados por estado y condado utilizando CIEP. Mapa de elevación digital (DEM) de 30 m producido en el software ArcGIS (v.10.4.1).

En todos los casos, los artefactos paleoamericanos fueron previamente retenidos/inspeccionados y algunos, pero no todos, fueron lavados y etiquetados antes de realizar este estudio. La aparición extremadamente limitada de sitios paleoamericanos enterrados en las Carolinas prohibió el uso de cualquier artefacto "prístino" o sin manipular o lavar en este estudio. Los autores reconocen que la contaminación posterior a la deposición es posible, pero argumentamos que es una fuente poco probable de proteínas animales detectadas con CIEP. Esto se debe a que los residuos de proteínas sanguíneas de especies animales prehistóricas se conservan como epítopos lineales dentro de microfracturas de piedra que se sellan con la acumulación de sedimentos y lípidos durante el uso del artefacto en actividades de carnicería o caza (Shanks et al.15; Nowell et al.19). ). Es poco probable que las proteínas animales más recientes que podrían encontrarse en los sedimentos en forma de orina o heces sean absorbidas dentro de microfracturas que se han llenado hace mucho tiempo. Además, las proteínas animales modernas presentes en la orina o las heces se degradan rápidamente en la superficie de los artefactos o en los sedimentos superficiales. Hay varios estudios que afirman que el intervalo de supervivencia de las proteínas inmunoglobulinas en el suelo o en él es inferior a dos años, incluso en circunstancias ideales (Nowell et al.19). Además, los fluidos corporales no circulantes tienen concentraciones de inmunoglobulinas que son órdenes de magnitud menores que otros fluidos, como la sangre, la linfa y el líquido intersticial [como en el tejido adiposo].

La orina, en particular, debe tener un contenido de inmunoglobulinas extremadamente bajo [cerca, si no cero], ya que la función renal está diseñada para retener células sanguíneas y proteínas dentro de nuestra composición sanguínea, no excretarlas (Williamson et al.1).

CIEP. Los resultados del análisis de inmunoelectroforesis cruzada (CIEP) en 120 herramientas de piedra paleoamericanas incluyeron pruebas de animales extintos y existentes (Figs. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y Tabla 1). Las especies extintas incluyen Proboscidea, Equidae y Bovidae, que produjeron 18 reacciones positivas, o el 15% de los 120 artefactos probados contra los antisueros disponibles. Estos incluyeron cinco reacciones positivas a Proboscidea (cuatro artefactos Clovis y una posible punta paleoamericana temprana del río Haw), cuatro reacciones positivas a Equidae (dos Clovis, una Redstone y una probable variante de Clovis) y nueve reacciones positivas a Bovidae (cuatro puntas Clovis). , un raspador lateral Clovis, tres puntas Redstone y una posible punta del “río Haw” paleoamericano temprano) (Figs. 2, 3, 4, 8; Tabla 1). En la Información complementaria (Tabla complementaria 3) se proporciona una lista de artefactos que dieron negativo en cuanto a residuos de sangre.

Artefactos paleoamericanos positivos para Proboscidea: (a) punta Clovis del condado de Hampton, Carolina del Sur (#1), (b) raspador final Clovis del condado de Lexington, Carolina del Sur (#29), (c) Clovis del condado de Darlington, Carolina del Sur ( #66), (d) posible bifaz paleoamericano temprano de Haw River (#117) y (e) un gran cuchillo Clovis del condado de Williamsburg, Carolina del Sur (#120) (Tabla 1).

Artefactos paleoamericanos positivos para équidos: (a) Punta Clovis del condado de Lancaster, Carolina del Sur (#101), (b) Base Clovis del condado de Kershaw, Carolina del Sur (#94), (c) Redstone del condado de Martin, Carolina del Norte (# 93), y (d) punto Beaver Lake del condado de Aiken, Carolina del Sur (#85) (Tabla 1).

Artefactos paleoamericanos positivos para Bóvidos: (a) punta Clovis del condado de Edgefield, Carolina del Sur (#54), (b) punta Redstone del condado de Allendale, Carolina del Sur (#38), (c) Clovis del condado de Lexington, Carolina del Sur (# 37), (d) Clovis del condado de Lexington, Carolina del Sur (n.° 61), (e) Clovis del condado de Lexington, Carolina del Sur (n.° 27), (f) raspador lateral Clovis del condado de Lexington, Carolina del Sur (n.° 28), (g) Redstone de Carolina del Norte (n.° 74), (h) base de Redstone de Carolina del Sur (n.° 46) y posible punto temprano paleoamericano del río Haw del condado de Allendale, Carolina del Sur (n.° 114) (Tabla 1).

Artefactos paleoamericanos positivos para Cervidae: (a) Punta Clovis del condado de Orangeburg, Carolina del Sur (#59), (b) Punta Clovis del condado de Marlboro, Carolina del Sur (#52), (c) Clovis del condado de Richland, Carolina del Sur (# 80), (d) Clovis del condado de Hampton, Carolina del Sur (#4) (Tabla 1).

Artefactos paleoamericanos positivos para Canidae: (a) punta Redstone del condado de Cumberland, Carolina del Norte (#106), y (b) punta Clovis del condado de Charleston, Carolina del Sur (#45) (Tabla 1).

Artefacto paleoamericano positivo para Ursidae: Posible punto paleoamericano temprano del río Haw del condado de Allendale, Carolina del Sur (#109) (Tabla 1).

Ubicaciones por estado y condado de CIEP donde se probaron artefactos y reacciones positivas para Equidae, Bovidae y Proboscidea (Tabla 1). Un artefacto (#46; positivo para Bovidae) es de Carolina del Sur pero no tiene procedencia precisa y no está trazado en la figura. Mapa de elevación digital (DEM) de 30 m producido en el software ArcGIS (v.10.4.1). La imagen de Equidae (caballo del Pleistoceno) se utiliza con permiso de Benji Paysnoe, es propiedad del Servicio de Parques Nacionales (NPS) y es de dominio público. La imagen de Bóvidos (bisonte americano) de Chris Woolley se reproduce con permiso de Connie Woolley y la imagen de Mastodonte americano es cortesía de La Brea Tar Pits, Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles.

Ubicaciones por estado y condado de CIEP donde se analizaron artefactos y reacciones positivas para Cervidae, Canidae y Ursidae (Tabla 1). Mapa de elevación digital (DEM) de 30 m producido en el software ArcGIS (v.10.4.1). Imágenes de animales producidas con software de IA por Midjourney©.

El bajo porcentaje de artefactos positivos para residuos de sangre probablemente se deba a que la gran mayoría de los artefactos analizados se encontraron en o cerca de la superficie, donde han estado expuestos a milenios de erosión. Esto está respaldado por el hecho de que tres artefactos Clovis profundamente enterrados de una mitigación arqueológica en el sitio Tree House (36LX531) en Carolina del Sur produjeron reacciones positivas al antisuero (Tabla 1). En comparación, el 26% de los artefactos paleoamericanos y arcaicos tempranos excavados en Flamingo Bay (38AK469) en el sitio del río Savannah (SRS) en Carolina del Sur dieron resultados positivos para el antisuero disponible (Moore et al.14). En el sitio de mamuts de La Prele (Mackie et al.35) en Wyoming, casi el 70% de los artefactos excavados analizados produjeron reacciones inmunológicas positivas, mientras que en Hell Gap, solo alrededor del 15% de los artefactos excavados fueron positivos (Shimek et al.36). . En general, estos estudios respaldan una mejor preservación de los residuos de sangre en los artefactos enterrados, pero con excepciones a la regla que pueden deberse a variaciones en la química del suelo o incluso diferencias en las propiedades de fractura de la materia prima lítica.

Las pruebas inmunológicas para animales existentes incluyeron Cervidae, Canidae, Leporidae, Felidae y Ursidae. Este análisis produjo siete reacciones positivas (6% de 120 artefactos analizados), incluidas cuatro para Cervidae (cuatro puntas Clovis), dos para Canidae (una punta Redstone y una punta Clovis) y una para Ursidae (una posible punta paleoamericana temprana del río Haw). (Figs. 5, 6, 7 y 9, Tabla 1).

Microdesgaste. Se seleccionaron siete herramientas de la muestra del estudio que dieron positivo en residuos de sangre para el análisis de microdesgaste de alta potencia utilizando el método Keeley (ver Kimball37; Moore et al.14). Estas herramientas también se seleccionaron porque eran de pedernal o jaspe de mayor calidad y, por lo tanto, brindan la mejor oportunidad para detectar rastros de microdesgaste. Las morfologías específicas de las herramientas incluyen tres puntas Clovis, una punta Redstone, un raspador de extremo, un raspador lateral y un cuchillo Clovis grande. Los residuos animales son Proboscidea (Clovis Knife-120 y End Scraper-29); Bóvidos (Clovis Points-27, 54, Redstone Point-74 y Side Scraper-28); y Caballo (Clovis Point-101). Se documentaron rastros de manipulación de las siete herramientas, prueba adicional de que fueron utilizadas por los fabricantes de herramientas. La Tabla 2 proporciona los resultados del análisis de microdesgaste.

Clovis Knife-120 (Fig. 10) exhibió una biografía de herramienta muy interesante. Este cuchillo bifacial grande (17,5 cm) con adelgazamiento basal (TT-2) estaba hecho de un probable pedernal exótico y, después de que el usuario lo desechó, se rompió en dos pedazos separados, que se encontraron casi milagrosamente con menos de un año de diferencia en un contexto superficial. La afiliación de Clovis para este bifaz se basa en la presencia de cicatrices de escamas excesivas en ambas caras, lo que es un diagnóstico de fabricación del bifaz Clovis. Hay un intento de adelgazar o estriar los extremos en un lado y parece haber una plataforma preparada para la cara inversa. Podría haber sido retocado aún más para acanalar el otro lado o simplemente usado tal como está como un cuchillo con mango, como lo indica el análisis de uso y desgaste. La presencia de residuos de sangre de Proboscidea en esta herramienta es consistente con una afiliación a Clovis. El cuchillo exhibía marcas claras de mango (Fig. 11) y fracturas por microimpacto en ambas caras de la punta distal. Además, hay una mancha de pulido óseo dentro de una fractura por impacto (PT-2a). Si bien el pulido de huesos puede ser el resultado de la punta de un proyectil que impacta el hueso durante el impacto, se ha documentado experimentalmente (Kimball37: Fig. 3) que este mismo patrón puede ser el resultado de una carnicería, en ese caso, al golpear el esternón de un ciervo. durante la carnicería experimental. Ambos bordes laterales presentan huellas de uso de carnicería bien expresadas (UT-4).

Análisis de microdesgaste para el artefacto #120 (Tabla 2) que muestra las ubicaciones de los rastros del mango (HT-1), fractura por microimpacto con pulido óseo (PT-2), desgaste de la vaina (ST-3), adelgazamiento basal (TT-5), fracturas posdeposición, carnicería (UT-4) y resultado CIEP positivo (Tablas 1 y 2). La imagen del mastodonte americano es cortesía de La Brea Tar Pits, Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles. El dibujo bifaz es de Darby Erd.

Fotomicrografías del artefacto n.° 120 (Tabla 2) que muestran rastros de empuñadura (HT-1), fractura por impacto con pulido de huesos (PT-2), rastros de desgaste de la vaina (ST-3) y rastros de carnicería (UT-4).

Sin embargo, se observan diferentes tipos de microtrazas (Fig. 11; Fig. Suplementaria 1a, b) en ambos aspectos (ST-3) que están muy bien desarrollados y son diferentes a los esperados para la carnicería. Estas microhuellas son muy similares a las que se crean al raspar piel seca (Figura complementaria 1c). La distribución de estos microhuellas a lo largo de las porciones distal, lateral y medial del bisturí sugiere un origen diferente. Kimball38 (Lámina 1f) observó un patrón de distribución similar en una gran punta/cuchillo Dalton de 11PK1771 en el oeste de Illinois. Más recientemente, van Gijn39:Fig. 7,11; van Gijn40:Fig. 6.4 documentaron microhuellas sorprendentemente similares (Fig. 1d, e complementaria) tanto en dagas experimentales como arqueológicas (dagas neolíticas escandinavas tipo III). La similitud entre estos pulimentos de "funda" y su distribución estampada es notable (Figura complementaria 1d, e). Sin embargo, los pulimentos de la "funda" de Clovis Knife-120 son algo diferentes, lo que suponemos que se debe a que la funda de Clovis-120 está hecha de piel seca, que puede haber tenido finas partículas de sedimento u ocre incrustadas en ella.

Existe evidencia considerable de que las puntas Clovis y Redstone (Figs. 13, 14 y 15) se usaron principalmente como proyectiles y secundariamente como herramientas de carnicería, como se observó en las puntas Clovis de Williamson, VA (Kimball41), Flamingo Bay, SC (Kimball42). , Birckhead, Carolina del Norte (Whyte y Kimball43); así como al menos uno de los puntos Clovis analizados de Gault, TX (Smallwood44), entre otros. Si se puede aceptar que el uso de proyectiles seguido de la carnicería es un primer ciclo en las biografías de herramientas de Clovis, entonces las fracturas bruscas intencionales o no intencionales para crear bordes de raspado o cepillado podrían verse como un ciclo secundario, que está documentado en Williamson y Flamingo Bay. Es decir, se puede considerar una biografía general de las herramientas de punta Clovis con dos ciclos generales: (1) las puntas funcionan inicialmente como proyectiles y herramientas de carnicería; y (2) luego los puntos se modifican de diversas formas (fracturas bruscas o retoque del extremo distal) para convertirlos en raspadores de piel, taladros o buriles. Este patrón se evidencia en las puntas Clovis de Williamson, Flamingo Bay, Birckhead y Gault41,42,43,44.

Redstone-74 (Fig. 15) exhibió un microtrazo rojizo (HT-5) que parece provenir de una disposición de mango usando piel seca impregnada con ocre (ver Kimball61: Fig. A68). Este rastro de piel seca de ocre (Hafting Trace-tipo 9) se documentó por primera vez en un cuchillo bifacial del Arcaico Temprano del sitio principal en Kentucky (Kimball45: Apéndice F-6; Fig. 9: C) (Ver Fig. 2 complementaria). También está presente en Clovis-27 (HT-1). Donahue47 también documenta ocre/hematita en cinco bifaces del Paleoamericano medio en el sitio Hipwater en Michigan (Lovis et al.46:323). Ambos bordes laterales de esta punta también se utilizaban en carnicería pesada, identificados por la presencia de piel fresca y pulimento de carne a lo largo del borde con manchas de pulimento de huesos. La carnicería ligera se reconoce por la presencia de microtrazas que resultan del corte de piel y carne frescas.

Se descubrió que dos herramientas de raspado (Fig. 12) poseían proteínas sanguíneas conservadas para Proboscidea (Clovis End Scraper-29) y Bovidae (Clovis Side Scraper-28). Después de sufrir modificaciones en los bordes proximal y ambos laterales, se utilizó el raspador de extremo con mango para raspar la piel seca. El raspador lateral se modificó en los extremos proximal y distal para facilitar el mango y se retocó a lo largo de un borde lateral, que luego se usó para cortar la carne.

Análisis de microdesgaste para los artefactos #29 y #28 (Tabla 2) que muestra la ubicación y microfotografías de rastros de empuñadura, raspado de piel seca, corte de carne, pulido de bordes, retoque y un resultado CIEP positivo para cada herramienta (Tablas 1 y 2). La imagen del mastodonte americano es cortesía de La Brea Tar Pits, Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles y la imagen de los bóvidos (bisonte americano) de Chris Woolley se reproduce con permiso de Connie Woolley.

Estos importantes resultados tienen implicaciones para la explotación de la megafauna y la arqueología paleoamericana de la región. Primero, hasta donde sabemos, este es el único estudio inmunológico publicado para el este de los Estados Unidos con evidencia de residuos de proteínas sanguíneas de Proboscidea y Equidae en artefactos de herramientas de piedra paleoamericanas. Hay residuos de sangre de Proboscidea en cuatro artefactos Clovis, incluido un raspador de extremo de un contexto Clovis enterrado, un gran cuchillo de pedernal exótico Clovis, un pedernal Clovis de la llanura costera, una punta metavolcánica de Clovis y una punta paleoamericana temprana del río Haw de pedernal de la llanura costera (Figs. .2 y 8; Tabla 1). La evidencia de microdesgaste de una muestra de herramientas que dieron positivo para Proboscidea, Equidae y Bovidae demuestra que las herramientas se usaron en tareas esperadas relacionadas con el uso de proyectiles, así como para carnicería y raspado de piel fresca y seca (Tabla 2).

En segundo lugar, un estudio anterior para la región (Moore et al.14) no encontró evidencia de megafauna extinta en una pequeña muestra de artefactos paleoamericanos de Carolina del Sur y Georgia y, en cambio, encontró evidencia de animales existentes (p. ej., Cervidae, Canidae, Leporidae , Felidae y Ursidae), así como Bovidae. La presente investigación es parcialmente consistente con el estudio anterior al mostrar una fuerte presencia de residuos de sangre de Bóvidos (n = 9) en herramientas de piedra paleoamericanas, incluidos cuatro Clovis, un Side Scraper asociado a Clovis, tres Redstone y un Haw River (Fig. 4). y 8; Tabla 1). Esto sugiere un fuerte enfoque paleoamericano en la caza de bisontes y tiene implicaciones para las condiciones ecológicas que probablemente existían en las Carolinas y Georgia en ese momento (por ejemplo, la presencia de pastizales abiertos, manadas migratorias potencialmente grandes y el desarrollo y uso de extensos senderos de caza por parte de los cazadores paleoamericanos). -recolectores [por ejemplo, Brooks et al.48; Moore e Irwin49]). Existe un cambio bien documentado en la morfología de la punta del proyectil entre las puntas Clovis y Redstone a partir de formas de punta de hoja efectivas para perforar y cortar (puntas Clovis) y perforar y penetrar (puntas Redstone) (Goodyear50,51) (Figura complementaria 3). Las puntas Redstone serían más efectivas para apuñalar y retirar repetidamente una lanza como para despachar animales en manadas. Los futuros modelos de asentamiento y subsistencia paleoamericanos en el sudeste deberían incorporar los hallazgos de la caza extensiva de bisontes y sus implicaciones.

En tercer lugar, el residuo de Proboscidea está presente en un punto temprano del río Haw paleoamericano (Fig. 2d). Este tipo de punta no tiene fecha, pero la morfología y la extensa naturaleza erosionada del pedernal sugieren una afiliación paleoamericana temprana, posiblemente anterior a Clovis (Painter52,53; Charles y Moore54; Whatley y Arena55; Gingerich y Childress56). La presencia de Proboscidea sugiere que las puntas del río Haw pueden ser contemporáneas o anteriores a Clovis. Sólo más investigaciones que incluyan datación cronométrica y documentación de este tipo de punto en un contexto estratigráfico inequívoco resolverán la cuestión de dónde encajan cronológicamente los puntos de Haw River.

En cuarto lugar, aunque el número de puntos del Paleoindio Medio analizados es demasiado pequeño (n = 16) para hacer una afirmación definitiva en este estudio, la falta de residuos de Proboscidea en Redstone, Cumberland, Quad y Beaver Lake post-Clovis es tentadora en cuanto a la posible extirpación. de mamuts y mastodontes de la región al inicio o durante el Dryas Reciente temprano. Hay residuos de équidos presentes en los puntos Clovis (n = 2), Redstone (n = 1) y Beaver Lake (n = 1), lo que sugiere que el caballo del Pleistoceno persistió durante un tiempo después del inicio del Dryas más joven, en consonancia con una probable post -Huesos de caballo de la edad Clovis asociados con sitios sumergidos de Suwannee en ríos del norte de Florida (Dunbar y Vojnovksi57). Consulte la información complementaria “Antecedentes de los puntos paleoamericanos distintos de Clovis”.

Este estudio ha demostrado que el análisis inmunológico de residuos de sangre de herramientas de piedra paleoamericanas se puede utilizar para abordar cuestiones de interacciones y extinciones entre humanos y animales incluso en áreas de los Estados Unidos donde la preservación de los huesos es prácticamente inexistente. Los resultados de este estudio también son relevantes para el debate en curso sobre el efecto potencial de la caza paleoamericana en las extinciones de megafauna, que aún no está resuelto y necesita más estudios. Con ese fin, el siguiente paso es probar una muestra mucho más grande de tipos inmediatamente posteriores a Clovis para evaluar más a fondo el momento de las extinciones de megafauna en el Sudeste y determinar la relación, si la hay, entre extinción/extirpación de especies, cambios tecnológicos en el registro arqueológico y cambios climatológicos asociados con el inicio del Dryas Reciente.

(AINW) El Laboratorio de Análisis de Residuos utiliza la técnica de inmunoelectroforesis cruzada (CIEP) para analizar residuos de proteínas extraídos de la superficie de artefactos de piedra y otros objetos. Esta técnica se ha utilizado ampliamente en laboratorios forenses para determinar el origen de manchas de sangre como prueba en investigaciones criminales y recientemente se ha adaptado para su uso en arqueología para detectar residuos de proteínas en herramientas de piedra. El método CIEP utilizado por el Laboratorio de Análisis de Residuos de AINW se basa en técnicas desarrolladas por el Laboratorio de Serología de la Real Policía Montada de Canadá en Toronto, Ontario (Culliford58; Newman11; Williams59).

La técnica CIEP utiliza la reacción inmune (anticuerpo-antígeno), el principio de que todos los animales producen proteínas inmunoglobulinas (anticuerpos) que reconocen y se unen a proteínas extrañas (antígenos) como parte del sistema de defensa del cuerpo. La capacidad de los anticuerpos para precipitar antígenos de la solución es la base del análisis CIEP (Newman11:56). CIEP indica la presencia o ausencia de un antígeno particular y no está diseñado como una prueba cuantitativa. Si bien se han utilizado eficazmente otros tipos de inmunoensayo para analizar residuos de proteínas sanguíneas en diversas condiciones, la prueba CIEP es particularmente adecuada porque es lo suficientemente sensible como para detectar proteínas en concentraciones de aproximadamente dos partes por millón y no requiere equipos costosos o voluminosos. es relativamente rápido (alrededor de 48 h por prueba) y puede acomodar múltiples muestras de manera fácil y eficiente (Newman11:52).

Los procedimientos analíticos estándar comenzaron con la extracción de proteínas de los 120 artefactos. Luego, los extractos de los artefactos se colocaron individualmente en geles y se probaron con los nueve antisueros elegidos con la técnica CIEP. Además de los extractos de artefactos, con cada gel se procesaron sueros de control positivo y negativo. Esto se hizo para determinar si había contaminantes o proteínas extrañas que pudieran dar resultados falsos positivos. Si se obtiene un resultado anómalo, como un extracto que reacciona con un suero de control negativo, la solución del extracto se mezcla con un volumen igual de una solución al 1 % de un detergente no iónico para aumentar la especificidad del enlace químico y se vuelve a realizar el proceso CIEP. . Si aún se produce una reacción después de la adición del detergente no iónico, se descarta cualquier reacción de esas muestras al antisuero. Ninguno de los extractos analizados para este proyecto reaccionó con el control negativo.

Los extractos de artefactos se probaron contra nueve antisueros, incluidos elefantes, camellos, caballos, bóvidos, osos, ciervos, perros, gatos y conejos (consulte la Tabla complementaria 1). Las soluciones se colocan sobre un sustrato de gel y se exponen a una corriente eléctrica que hace que las proteínas fluyan juntas. Una reacción inmune entre el extracto y el antisuero provoca la formación de un precipitado, que es visible después de teñirlo. Consulte la información complementaria “Análisis de residuos de sangre”.

El análisis de microdesgaste ha demostrado utilidad en la identificación de actividades realizadas en sitios arqueológicos de culturas que utilizaron herramientas de piedra (Longo y Skakun60; van Gijn40). Aunque no se analiza en detalle aquí (ver Kimball61), el método utilizado en este estudio puede identificar el tipo de material trabajado, las acciones empleadas y si el mango estuvo involucrado en el llamado enfoque microscópico de “alta potencia”, desarrollado por Semenov62. aclarado por Keeley63 y refinado por otros (ver reseñas de Juel Jensen64; Yerkes y Kardulias65; van Gijn40,66).

Estos análisis se realizaron utilizando un microscopio binocular metalúrgico Olympus BH con 50, 100 y 200 aumentos de potencia con luz incidente y un microscopio USB Dino-Lite AM4113TL-M40 (aumento de 5 × – 40 ×). Cada espécimen arqueológico fue fotografiado digitalmente y luego limpiado ultrasónicamente en un limpiador multiuso comercial (Mr. Clean®) antes del examen microscópico. Generalmente, un espécimen arqueológico fue escaneado a 100 × para determinar la existencia de microtrazas, luego las áreas con potenciales microtrazas fueron inspeccionadas a 200 ×. Una vez que se identificaron los rastros que se interpretaron como consecuencia de la fabricación, el uso, el manejo o la alteración posterior al descarte, se dibujaron los puntos (para rastros discontinuos o con manchas) o la distribución de estas ubicaciones en el dibujo del artefacto. Los códigos empleados en las Figs. 10, 11, 12, 13, 14 y 15 para registrar la clase general (uso, fabricación, empuñadura y huellas posteriores al descarte) y el número de microtrazas para cada herramienta, de la siguiente manera: UT = uso-traza; HT = rastro de empuñadura; PT = fractura por impacto por proyección; TT = tecnológico relacionado con la fabricación; ST = rastro de microdesgaste debido al desgaste de la funda; y MT = microtraza no atribuida al uso, transporte, proyección o fabricación.

Análisis de microdesgaste para los artefactos #101 y #27 (Tabla 2) que muestra ubicaciones y fotomicrografías para rastros de empuñadura, corte/aserrado, raspado de piel, fractura por microimpacto y corte/carnicería de piel fresca, con resultados positivos de CIEP para cada herramienta (Tablas 1). y 2). La imagen de Equidae (caballo del Pleistoceno) se utiliza con permiso de Benji Paysnoe, es propiedad del Servicio de Parques Nacionales (NPS) y es de dominio público. La imagen de Bóvidos (bisonte americano) de Chris Woolley se reproduce con autorización de Connie Wooley.

Análisis de microdesgaste para el artefacto #54 (Tabla 2) que muestra la ubicación y microfotografías de rastros de mango, carnicería y fracturas por microimpacto, con un resultado CIEP positivo (Tablas 1 y 2). La imagen de Bóvidos (bisonte americano) de Chris Woolley se reproduce con autorización de Connie Woolley.

Análisis de microdesgaste para el artefacto #74 (Tabla 2) que muestra la ubicación y fotomicrografías de rastros de mango, rastros de carnicería y residuos de ocre, con un resultado CIEP positivo (Tablas 1 y 2). La imagen de Bóvidos (bisonte americano) de Chris Woolley se reproduce con permiso de Connie Woolley.

La identificación de microtrazas se realizó tomando como referencia una colección de más de 300 experimentos realizados por Larry Kimball. La mayoría de estos experimentos y las microhuellas observadas debido al uso, proyección, manipulación, rotura accidental, pisoteo y alteración química están documentadas en detalle por el autor en otro lugar (Kimball37,45,61,67,68,69,70; Moore et al. al.14). Tres de los once tipos de trazos de mango descritos en detalle por Kimball61:93–95; Kimball61: F4–F6) se observan en este análisis.

Todos los datos necesarios para la evaluación de este artículo están presentes en el artículo y/o en la Información complementaria. Los artefactos estudiados en este artículo han sido devueltos a sus respectivos propietarios y no están disponibles para su inspección por parte de los autores. Se pueden solicitar datos adicionales relacionados con este artículo al autor correspondiente.

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Los autores agradecen al Programa Heritage Trust del Departamento de Recursos Naturales de Carolina del Sur (SCDNR) por financiar esta investigación. También agradecemos al Instituto de Arqueología y Antropología de Carolina del Sur (SCIAA), a los miembros de la junta directiva y fideicomisarios del SCIAA Archaeological Research Trust (ART) y a la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Carolina del Sur. Estamos profundamente agradecidos a las numerosas instituciones, museos, individuos y arqueólogos vocacionales que prestaron artefactos para este estudio. Sin ningún orden en particular, estos incluyen la Sociedad Histórica del Condado de Hampton y el Museo del Condado de Hampton en Carolina del Sur; el Museo Histórico del Condado de Laurens en Carolina del Sur; el Instituto de Arqueología y Antropología de Carolina del Sur (SCIAA); el Estudio Paleoamericano del Sureste (SEPAS); los Laboratorios de Arqueología Phelps de la Universidad de Carolina del Este en Carolina del Norte; Dominion Energy en Carolina del Sur; el Instituto Arqueológico de Pee Dee (AIPD) en Florence, Carolina del Sur; y el Museo de Entrenamiento de Combate Básico del Ejército de EE. UU. en Fort Jackson, Carolina del Sur. Las personas afiliadas a estas instituciones incluyen a LaClaire Laffitte y Mary Ann Sowell del Museo del Condado de Hampton, patrocinado por la Sociedad Histórica del Condado de Hampton; Chan Funk (arqueólogo de la División Ambiental de Fort Jackson); Henry Howe (Director del Museo de Entrenamiento Básico de Combate en Fort Jackson); Doug Morrow (jefe de la División de Vida Silvestre de la Dirección de Obras Públicas de Fort Jackson); Amy Bresnahan (Dominio Energía); Laura Clifford (Museo del Condado de Laurens); Jim Legg (SCIAA); y Benjamin Zeigler (presidente de la junta directiva del Instituto Arqueológico de Pee Dee). También estamos muy en deuda con Eugene Jhong, John Arena, Anthony Bowen, John Kolmar, Andee y Van Steen y su familia, Johnny Causey, Jim Michie, Larry Strong, Dennis Hendrix, Danny Greenway, Tommy Charles, R. Scott Jones, Carl Steen. , Chris Judge, Terry Ferguson, Jim Dunbar, Andrew Hemmings, JJ Lindler, Joe Wilkinson, Chris Young, Tariq Ghaffar, Jennifer Konarski, Tammy Herron, Nena Rice, Sidney Rainwater, Clint Stone y Wendy Moore por su ayuda en esta investigación y los préstamos. artefactos. También agradecemos los comentarios de los revisores que mejoraron enormemente el artículo.

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Cam Walker

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CRM, LRK, ACG y MJB concibieron el proyecto, dirigieron la mayor parte del trabajo de campo y el análisis, y escribieron la mayor parte del manuscrito. IRD, AW, SGT, KJW, JLF y CMW contribuyeron con secciones relevantes al documento principal y al complementario. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Christopher R. Moore.

Todos los coautores pueden recibir reembolsos de sus respectivas organizaciones por asistir a simposios sobre la investigación presentada en este artículo. ACG y CRM son autores y editores de un libro sobre arqueología del sureste y reciben regalías. El IRD es autor de tres libros sobre arqueología del Sudeste y recibe regalías. AW es coautor de “El ciclo de catástrofes cósmicas”, un libro relacionado con la hipótesis del impacto del Dryas más joven; dona todas las ganancias a la organización sin fines de lucro Comet Research Group. Ninguno de los otros coautores recibe regalías del libro. Los autores no declaran otros intereses en competencia.

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Moore, CR, Kimball, LR, Goodyear, AC y cols. Explotación paleoamericana de megafauna extinta revelada mediante análisis inmunológico de residuos sanguíneos y microdesgaste, Carolina del Norte y del Sur, EE. UU. Informe científico 13, 9464 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-36617-z

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Recibido: 21 de marzo de 2023

Aceptado: 07 de junio de 2023

Publicado: 10 de junio de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-36617-z

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