La Ciència en primera persona: Dra. Margarida Genera Com estudiem la Prehistòria? Excavació arqueològica a la Sierra d'Atapuerca Imatge de la Fundación Atapuerca: www.atapuerca.org Organitza: Centre de Recursos Pedagògics Vallès Oriental IV Bigues i Riells Curs 2012-13 Abans de la xerrada El títol de la conferència que vas a escoltar és una pregunta: Com estudiem la Prehistòria?...però, què en saps tu d’això? A la televisió, als periòdics, a Internet... apareixen sovint notícies explicant el treball d’arqueòlegs, investigacions científiques que parlen de la forma de vida dels nostres avantpassats...i molts altres temes relacionats. Primer de tot, volem fer-te a tu aquesta pregunta: com creus que s’estudia la Prehistòria? Quin tipus d’objectes ens “parlen” de la vida en el passat? Quines són les proves i anàlisis que realitzen els investigadors? A quines disciplines pertanyen els científics que estudien la matèria? Utilitza aquest espai per escriure tot el que saps sobre el tema. Ara llegireu tres notícies escrites per investigadors de la Fundación Atapuerca i publicades en el Diario de Burgos. Descobrireu tres disciplines científiques que ens ajuden a conèixer la Prehistòria, l’edat de les restes arqueològiques, la forma de vida dels nostres avantpassats, la tecnologia emprada... Feu grups de tres persones, cadascú ha de llegir una de les notícies i ser capaç de explicar aquestes preguntes. Teniu 10 minuts. Nom de la disciplina Què estudia? Com ho estudia? Altres característiques i curiositats Després, busca a tres persones que hagin llegit la mateixa notícia que tu i intenteu posarvos d’acord en les respostes a aquestes preguntes. Teniu 10 minuts per escriure les respostes. Quan acabeu, torna al teu grup inicial i explica-li als teus companys el que has aprés. Teniu 15 minuts, 5 per persona. Finalment, podeu fer una posada en comú entre tota la classe per explicar què us ha agradat més, què us ha semblat més interessat, què heu aprés, què no heu comprés... MIRADOR11 DOMINGO 26 DE MARZO DE 2006 DIARIO DE BURGOS ATAPUERCA GEOLOGÍA TRABAJOS EN EL LABORATORIO | GEOCRONOLOGÍA INICIATIVA DESARROLLADA EN EL MARCO DEL PROGRAMA NACIONAL DE FOMENTO DE LA CULTURA CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA DEL MINISTERIO DE EDUCACIÓN PROMOVIDA POR LA FUNDACIÓN ATAPUERCA CON LA COLABORACIÓN DEL GRUPO PROMECAL ¿CUÁNTOS AÑOS TIENEN? La geocronología es la disciplina que incluye todos los métodos de datación, manejando procedimientos de distinta naturaleza para fechar los estratos arqueológicos PATRICIA MARTÍNEZ D eterminar la edad de un fósil no es tarea fácil. A lo largo de los años se han ido desarrollando métodos para determinar la edad de una capa de sedimento y de los fósiles que contiene. En los inicios de la arqueología se utilizaban métodos de datación relativa, basados en la cronología alpina, la morfología de las herramientas y la bioestratigrafía. Años después se han ido desarrollando métodos que han permitido afinar más la edad de los restos fósiles. Este es el caso de los métodos radiométricos, fundamentales en la geocronología. Estos métodos forman parte de las dataciones absolutas y asignan una fecha más o menos aproximada a los estratos arqueológicos. En general los métodos de datación cronométricos se basan en cuantificar el ritmo regular y constante al que se descomponen ciertos elementos químicos presentes en los fósiles o en el contexto en el que se encuentran. Es decir, es como si se pusiese el ‘reloj del fósil a cero y contáramos la proporción de determinados elementos químicos que se van perdiendo a lo largo del tiempo desde que el fósil queda depositado hasta que se extrae del yacimiento para estudiarlo. Es muy importante considerar que dependiendo del tipo de contexto que tengamos podremos utilizar un método u otro. Por ejemplo, Burgos no es una zona volcánica, de manera que no se puede datar con Potasio - Argón. Este método es apropiado para contextos volcánicos, como en África oriental, pero desgraciadamente en la Sierra de Atapuerca no hay este tipo de materiales. El primer método radiométrico que se aplicó fue el del Carbono 14, pero éste solo alcanza los 45.000 años de antigüedad. Esta técnica se puede aplicar a restos de materia orgánica. Otras técnicas como las series del Uranio (Ej: UranioTorio) son muy útiles para datar restos de hasta 350.000 años en contextos kársticos, ya que son especialmente ricos en carbonatos. Usa las propiedades de las vidas radiactivas medias de los isótopos Uranio238 y Torio230. Cuando se comparan las cantidades de uranio y torio presentes en la muestra, se puede obtener una estimación de la edad del objeto. Otro método muy utilizado en yacimientos arqueológicos es el ESR, (Resonancia de Espín Electrónico) aplicable a restos fósiles como huesos o esmaltes dentarios de animales y con una aplicación cronológica muy amplia. También [ INVESTIGACIÓN. Trabajos de paleomagenetismo en el laboratorio. / LABORATORIO DE PALEOMAGNETISMO DE LA UBU es muy importante tener el cuenta el tipo de material que queremos datar para seleccionar el método de datación más idóneo. Si queremos datar materiales quemados como cerámicas o fuegos arqueológicos la termoluminiscencia es muy apropiada. Otro método de datación empleado en Atapuerca es el paleomagnetismo y ha sido llevado a cabo por Josep María Parés, (Universidad de Michigan). Esta técnica se basa en estudiar los cambios de dirección e intensidad que ha experimentado el campo magnético terrestre. Las arcillas que rellenan las cuevas contienen ciertos minerales magnéticos que son capaces de registrar la orientación del campo magnético terrestre que había en el momento de su deposición. El campo magnético de la Tierra en determinados momentos se ha invertido y concretamente, la última gran inversión de polaridad sucedió aproximadamente hace 780.000 años. Es decir, con anterioridad a aquel momento una brújula señalaría al Sur donde hoy señala al Norte. De la misma forma que el campo magnético terrestre ha invertido su polaridad en diferentes momentos de su historia, también su- fre cambios direccionales de pocos grados a pequeña escala. Estos cambios se pueden reconocer si se cuentan con materiales que hayan sido capaces de registrar esas va- riaciones como los fuegos de edad Holocena (últimos 10.000 años) presentes en las Cuevas de El Mirador y El Portalón de Cueva Mayor. Esta técnica se denomina Ar- queomagnetismo y su estudio se está llevando a cabo por Ángel Carrancho Alonso, como parte de su tesis doctoral, en el Laboratorio de Paleomagnetismo de la UBU. RESULTADOS EN ATAPUERCA Como vemos, hay muchos métodos de datación. Seleccionar los adecuados depende de distintos factores: considerar el contexto, el material disponible, el rango de edades en los que estos métodos son aplicables y por supuesto, evaluar los recursos disponibles. Gracias al paleomagnetismo sabemos que los restos humanos de Homo antecessor (nivel TD6 de Gran Dolina) son como mínimo, más antiguos de 780.000 años porque sus sedimentos muestran una polaridad invertida o contraria a la actual. Esto los convierte por el momento, en los restos humanos más antiguos del continente europeo que se conocen. Probablemente hay pocos yacimientos donde se hayan aplicado tantos métodos de datación como en la Sierra de Atapuerca. En los yacimientos más modernos como El Mirador y El Portalón se utilizan el Carbono 14, la termoluminis- cencia y el arqueomagnetismo ya que su aplicación no llega a edades muy antiguas. Para los yacimientos de la Trinchera del Ferrocarril (Gran Dolina, Galería y la Sima del Elefante) y en la Sima de los Huesos se emplean métodos como el Uranio-Torio, ESR, paleomagnetismo y bioestratigrafía entre otros, que combinados entre ellos permiten afinar la edad de los restos. Todos los métodos de datación proporcionan por sí solos estimaciones temporales, pero es esencial la labor de la investigación para saber cruzar los datos de distintas técnicas. ] 4MIRADOR DIARIO DE BURGOS DOMINGO 16 DE ABRIL DE 2006 ATAPUERCA BOTÁNICA TRABAJOS EN EL LABORATORIO | CARPOLOGÍA INICIATIVA DESARROLLADA EN EL MARCO DEL PROGRAMA NACIONAL DE FOMENTO DE LA CULTURA CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA DEL MINISTERIO DE EDUCACIÓN PROMOVIDA POR LA FUNDACIÓN ATAPUERCA CON LA COLABORACIÓN DEL GRUPO PROMECAL ¿QUÉ NOS CUENTAN LAS SEMILLAS? La carpología es la disciplina de la botánica que estudia las semillas y frutos encontrados en los yacimientos, así como las relaciones de los grupos humanos con el entorno vegetal RESULTADOS EN ATAPUERCA PATRICIA MARTÍNEZ E l objetivo de la carpología, con el complemento de otras disciplinas científicas, es el de reconstruir la vegetación que crecía en un territorio en un momento concreto del pasado. Esta disciplina, nos permite también hacernos una idea de las características de la alimentación de los hombres y animales que poblaron ese determinado lugar. Esta investigación se lleva a cabo por medio del análisis de restos como semillas y frutos estén o no carbonizados. Estos restos vegetales en ocasiones aparecen en los depósitos arqueológicos, a veces en gran abundancia. Los restos vegetales se conservan en condiciones excepcionales en los yacimientos arqueológicos. Por ello y debido a su extrema fragilidad, es necesario aplicar una técnica de recogida adecuada para que no sean destruidos durante el proceso de recuperación. En los yacimientos arqueológicos mientras se llevan a cabo los trabajos de campo, es cuando se recuperan los restos vegetales. A continuación, se lava el sedimento utilizando una máquina de flotación, de la que hablaremos en otro capítulo. Una vez recuperados los restos se llevan a los laboratorios para proceder a su exhaustivo estudio. La identificación de los restos hallados se realiza mediante observaciones en la lupa binocular con aumentos de 10 a 40 y con la ayuda de una colección de referencia y diversos atlas especializados. Las semillas y los frutos arqueológicos conservan la anatomía de semillas y frutos actuales, de manera que observándolos a la lupa podemos conocer de qué especie de trata. La identificación taxonómica se realiza mediante el microscopio estereoscópico sobre los principios de la anatomía comparada. Así se comparan los caracteres morfológicos de las dos caras de los granos carbonizados de las semillas actuales similares. A partir de estos análisis se puede reconstruir el desarrollo de la agricultura y sus técnicas, es decir, como se almacenaban los vegetales cultivados. De esta forma, podemos conocer la dieta y formas de subsistencia de la comunidad asentada en ese lugar. El examen de los restos carbonizados de las semillas y los frutos a partir de los caracteres morfológicos permite distinguir los rasgos característicos del tipo o género, especie y variedad vegetal a que pertenecen. [ AL DETALLE. Semilla al microscopio con las dos caras y con la escala. / GERARD CAMPENY Las plantas cultivadas y recolectadas se han utilizado desde la prehistoria para satisfacer muchas necesidades básicas: comida, como combustible, para la elaboración de textiles, herramientas, viviendas y medicinas. La Cueva del Mirador después de unos 6 años de excavaciones, ha documentado las primeras evidencias de agricultura y ganadería de la meseta, mediante el estudio de restos de cereales cultivados datados unos 5.000 años antes del presente. Esta cueva se está convirtiendo en un referente en el estudio de las primeras comunidades de agricultores y ganaderos de la meseta se han encontrado numerosos restos de granos de trigo, centeno y avena, lo que indica que estas comunidades tenían una economía preferentemente pastoril y agrícola. Anna Rodríguez (Equipo de Investigación de Atapuerca) fundamenta su tesis en esta disciplina, la carpología. Su investigación se centra en el estudio de los restos de semillas y frutos arqueológicos procedentes de la Cueva del Mirador. Este trabajo nos aporta información sobre el desarrollo de la agricultura hace unos 5000 años antes del presente. Anna ha estudiado diferentes niveles de esta cueva, con un total de 7118 restos de semillas y frutos arqueológicos analizados e identificados. Algunos de las semillas más abundantes son las de trigo, cebada, tréboles o saúcos, entre otras muchas más que han aparecido en menor medida. Muchos de ellos pertenecientes a especies cultivadas, especialmente de cereales, que aportarán datos fundamentales para el estudio de la implantación de las primeras prácticas agrícolas en el territorio peninsular. La presencia de abundantes restos carpológicos, especialmente de cereales, aportarán datos fundamentales para el estudio de la implantación de las primeras prácticas agrícolas en el territorio peninsular. AL MICROSCOPIO. Pequeños restos vegetales nos aportan información sobre el pasado. / G. CAMPENY/IPHES El estudio de semillas y frutos nos ayuda a reconstruir el origen de la agricultura ] 8MIRADOR DIARIO DE BURGOS DOMINGO 25 DE JUNIO DE 2006 ATAPUERCA TECNOLOGÍA TRABAJOS EN EL LABORATORIO | TECNOLOGÍA INICIATIVA DESARROLLADA EN EL MARCO DEL PROGRAMA NACIONAL DE FOMENTO DE LA CULTURA CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA DEL MINISTERIO DE EDUCACIÓN PROMOVIDA POR LA FUNDACIÓN ATAPUERCA CON LA COLABORACIÓN DEL GRUPO PROMECAL LAS PIEDRAS TAMBIÉN HABLAN RESULTADOS EN ATAPUERCA Estudia los instrumentos de piedra, para conocer el aprovechamiento de la materia prima durante la prehistoria, la fabricación, los usos de las herramientas y saber las formas de subsistencia de los homínidos PATRICIA MARTÍNEZ U n momento muy importante y significativo en la Evolución Humana fue la invención de las herramientas. Los chimpancés pueden usar herramientas incluso modificarlas. Pero, nuestros antepasados, el género Homo, fueron los únicos que aprendieron a usar herramientas para fabricar otras herramientas. ¿Que significó este hecho de usar herramientas para fabricar otras? De esta manera podían superar sus deficiencias, por ejemplo trocear a un animal y lo que es más importante enriquecieron su dieta, con proteínas. Además, lo que comían de una vez les daba calorías para toda la jornada. Al disponer de más tiempo, la socialización pudo desarrollarse más rápido. Las primeras piezas que usaban como herramientas eran de madera. Pero hace 2.5 millones de años un grupo de nuestros antepasados comenzó a utilizar un material mucho más duradero: la piedra. Ya que algunos tipos de piedra son aptos para fabricar filos cortantes. El sílex o la cuarcita golpeadas de la forma adecuada se rompen generando filos cortant e s . C u a n d o hablamos de industria lítica nos referimos a todas aquellas herramientas o útiles de piedra, como por ejemplo cantos, lascas o bifaces. Estas herramientas tienen la misma importancia que los fósiles humanos y animales, cada hallazgo te aporta información diferente. Además, las herramientas líticas suelen ser los restos arqueológicos mejor conservados. Cuando se halla una herramienta lítica en un yacimiento se siguen las mismas instrucciones de clasificación que con los fósiles de animales y humanos. Es decir, se etiquetan, identifican y clasifican. El análisis de estas herramientas se basa en tres principales líneas de investigación: análisis morfológico (identificación de la pieza, bifaz, hendedor…, y las características de la pieza), estudio de las materias primas (identificar [ INDUSTRIA. Núcleo de cuarcita del nivel 4 y denticulado de sílex cretácico del nivel 6 de gran Dolina. / EQUIPO DE ATAPUERCA [ ] Se puede conocer cómo organizaba la explotación del territorio para la obtención de materias primas la materia prima con la que se ha fabricado la herramienta) y el estudio de las trazas de uso o traceología (trazas, en su mayoría microscópicas, que estas piezas poseen que son características de cada acción, y que pueden ser reconocidas e interpretadas) de la que hablaremos más adelante, en próximos capítulos de esta serie de reportajes sobre los descubrimientos en la Sierra de Atapuerca. Finalmente se dibujan las piezas más significativas. Todo ello ayuda a conocer como se organizaba la explotación del territorio para la obtención de materias primas y para la fabricación de las herramientas. La forma de estudiar la industria lítica en los yacimientos de Atapuerca se basa en el denominado ‘Sistema Lógico Analítico’, es decir cómo entender la evolución de los objetos introducidos por los homínidos a través del espacio y del tiempo. De esta manera, se va reconstruyendo todo el proceso de fabricación. Estudiando detalladamente una pieza de industria lítica se puede saber en qué orden se dieron los golpes para tallarla, y de esta manera entender cómo esos homínidos fabricaban sus herramientas. Para fabricar un útil hay que seguir una serie de pasos, el conjunto de todos los pasos se conoce como la ‘cadena operativa’, que consiste en comprobar si están todos los procesos de fabricación de la pieza en el lugar donde se ha hallado. De esta manera podemos conocer también que utilidad tenía para esos homínidos el determinado yacimiento donde se ha hallado el útil. EXCALIBUR. La estrella de las piedas de industria lítica de Atapuerca. La industria lítica se ha clasificado en diferentes modos, cada uno representa a una forma diferente de fabricar herramientas. El Modo 1 u Olduvayense (son herramientas muy simples como lascas sin retocar o cantos tallados), Modo 2 o Achelense (herramientas más elaboradas que las anteriores, como innovación es que las piezas son fabricadas de forma radial, la pieza más característica es el bifaz) , Modo 3 o Musteriense (los útiles más destacados son las raederas, puntas, denticulados… , que ya existían antes, pero ahora son mucho más habituales y de un tamaño menor), y el Modo 4 (perfeccionamiento de la elaboración de útiles con la técnica laminar y por el aumento en la proporción de raspadores y buriles). En la Sierra están todos los modos de fabricar herramientas representadas. Pero, nos vamos a centrar en dos yacimientos Galería y Gran Dolina, concretamente en los niveles superiores de ambos. En estos yacimientos se han encontrado piezas fabricadas de forma similar, aunque el resultado final era diferente. Los procesos de fabricación de los niveles superiores de Galería son piezas que se relacionan con el Modo 2 o Achelense. En los niveles superiores de Dolina las herramientas son parecidas, pero el conjunto es diferente, en Gran Dolina no hay bifaces, que es la pieza más representativa del Modo 2. Esto significa que en estos dos yacimientos las actividades humanas, probablemente, fueron diferentes. Así, entre otras conclusiones se sabe que los homínidos que iban a Galería llevaban consigo las herramientas ya fabricadas. En el nivel 10 de Gran Dolina están los objetos acabados y todo el proceso de la cadena operativa. En cambio en Galería sólo están los objetos acabados, no está completa la cadena operativa. Podemos comparar la manufactura de estos útiles con una patata o naranja al pelarlas, el hecho de pelarla es la manufactura. En el nivel 10 de Gran Dolina nos encontraríamos con la patata y las mondas de ésta, y por el contrario en Galería sólo nos encontraríamos la patata pelada y las mondas no aparecen. Además, en Galería, permanecían poco tiempo en la cueva, ya que no hay muchos huesos con marcas de corte ni fracturas. Por el contrario, en el nivel 10 de Gran Dolina fue un campamento. Esta cueva tenía una gran entrada con bastante luz. Se piensa que aquí han pasado más tiempo los homínidos, hay huesos con marcas de corte y fracturas intencionadas. Gracias a estudios tecnológicos y también zooarqueológicos se puede decir que el nivel 10 de Gran Dolina fue un campamento y Galería no fue un lugar de hábitat. La producción de instrumentos de piedra es una de las innovaciones más importantes en la Evolución Humana ] Durant la xerrada Utilitza aquest full per prendre notes d’allò que consideris més interessant de la conferència. Si necessites més espai, utilitza fulls en blanc. Anota també els dubtes que et sorgeixen, per si vols fer-li alguna pregunta a la ponent. Després de la xerrada Contesta aquestes preguntes: 1. Quines coses has descobert durant la xerrada que abans desconeixies? 2. Què t’ha sorprès més del contingut de la conferència? 3. Compara la redacció que vas fer abans de la xerrada on explicaves el que sabies del tema, amb tot allò que has aprés? 4. A partir de la conferència, se t’han obert noves expectatives d’aprenentatge? T’agradaria estudiar més sobre el tema o dedicar-te professionalment? 5. Valora la xerrada i aquest dossier. Fes una notícia per a la secció de Ciència i Tecnologia d’un periòdic digital en què expliques la conferència i els continguts més importants que es van tractar.