دیرین شناسی کشف ردپای انسان و ماموت با استفاده از ژئورادار
شواهد ردپایی از فعل و انفعالات انسان و مگافون در سوابق باستان شناسی و دیرین شناسی بسیار نادر است. مطالعات نشان میدهد که محیط‌های ساحلی باستانی ممکن است چنین شواهدی را در خود داشته باشند، اگرچه ممکن است آثار آن قابل مشاهده نباشند. این به اصطلاح ردپای ارواح نام دارد که شامل یک برسی از داده های بیومکانیکی و رفتاری است که عمدتا ناشناخته باقی می ماند.
در اینجا ما شواهدی را برای تشخیص موفقیت آمیز و تصویربرداری سه بعدی از چنین ردپایی از طریق ژئورادار (GPR)، از جمله آثار ماموت و انسان ارائه می دهیم. با استفاده از ژئورادار دریافتیم که تراکم مسیر و تنوع جانوران ممکن است بسیار بیشتر از آن چیزی باشد که با چشم غیرمسلح انسان میتواند دیده شود. داده‌های ما بیشتر نشان میدهد که ادغام زیرسطحی قابل تشخیص در مسیر حرکت ماموت با فشار کف پا فیل‌های موجود مرتبط است. این پتانسیل آینده را برای مطالعات بیومکانیکی پیچیده تر بر روی ردپای سایر مهره داران خشکی منقرض شده باز می کند. رویکرد ما امکان شناسایی و مستندسازی سریع ردپاها را فراهم می‌کند و در عین حال داده‌های موجود از این آرشیوهای فسیلی را افزایش میدهد.
فسیل‌های به شکل ردپا در سوابق دیرینه‌شناسی و باستان‌شناسی بیشتر از آنچه که معمولاً تصور می‌شود رخ میدهد. نمونه‌های هولوسن و پلیو-پلیستوسن در تعداد فزاینده‌ای از مکان‌ها توصیف شده‌اند و عمدتاً در لایه‌های غیرسنگی و فرسایش‌پذیر یافت می‌شوند. ردپاها شواهدی از حضور حیوان، آناتومی استخوان ها ارتباط مشترک با حیوانات دیگر و اکولوژی رفتاری ارائه می‌دهند و برای استنباط نه تنها اندازه و جرم بدن، بلکه برای آناتومی و بیومکانیک اجزای بدن نیز استفاده شده‌اند.
در برخی مکان‌ها، به‌ویژه در جنوب غربی آمریکا، این فسیل‌های مهم و در عین حال ظریف ممکن است کلید پرسش‌های بی‌پاسخ در مورد رفتار انسان در دوران پلیستوسن بالایی را داشته باشند، به‌ویژه آن‌هایی که مربوط به فعالیت‌های شکار هستند، با ردپاهایی که دسترسی به تعاملات شکارچی-شکار را خارج از نمونه‌های معمولی‌تر فراهم می‌کنند. چگونگی شناسایی و ثبت ردپای فسیلی توسط محققان، منطقه رو به رشدی از توسعه روش در فناوری معاصر است، و برای به حداکثر رساندن اطلاعات به دست آمده و همچنین حفظ این آثار شکننده از گذشته بسیار مهم است. بستر دریاچه‌های سابق و سایت‌های باستانی که به‌طور گسترده در سراسر آمریکا و بخش‌هایی از آفریقا وجود دارند، پتانسیل نگهداری این آرشیوهای نهفته فناوری را دارند.
در اینجا کار ما اثربخشی و کارایی ژئورادار روش غیر مخرب برای شناسایی و مستندسازی ردپای فسیلی در رسوبات نرم، از جمله ردپای انسان را نشان میدهد. از جانوران منقرض شده به طور گسترده در این سایت دیده می شود و شامل ردپای (ماموت)(گربه سانان) (گاوان و شتر) و همچنین انسان است.
بقایای فرسایشی دریاچه باستانی اوترو، که قدمت آن به پلیستوسن می رسد، تعداد انبوه از رد پاها که ده‌ها هزار آن در مناطق وسیعی امتداد می‌یابند، اجازه میدهد تا تعاملات حیوان و انسان از طریق «ردیابی دیرینه» شناسایی شود. با این حال، این رد پاهای ارزشمند تنها به صورت فرورفتگی و تا حدی در شرایط خاص رطوبت قابل مشاهده است و ممکن است به سرعت توسط شن و ماسه تحت پوشش قرار گیرد.
اهداف برسی ژئورادار عبارت بودند از:
(۱) آزمایش اینکه آیا ردهای حیوانات، از جمله انسان‌ها، می‌توانند با این روش شناسایی و به طور مفید حل شوند، از جمله ارزیابی پتانسیل GPR برای باز کردن چندین رویداد ردیابی روی هم در زاویه های مختلف. و (۲) برای کاوش زیرسطح ۳ بعدی رد پای حیوانات بزرگتر، و اینکه چگونه ممکن است توسط بادهای شنی تغییر کند. در هر دو مورد، بررسی ژئوفیزیکی قبل از هر گونه حفاری یا آماده سازی سطح انجام شد، به استثنای حذف سنگریزه های روی سطح به منظور صاف کردن سطح زمین برای حرکت آنتن برای بهبود کیفیت داده ها. ما دریافتیم که GPR (1) امکان تشخیص سریع و ضبط سه بعدی گونه های مختلف از جمله رد پای انسان را فراهم می کند. و (۲) اطلاعات غیر مخربی را در مورد شرایط زیر مسیر جانوران بزرگتر فراهم می کند، که ما پیشنهاد می کنیم استفاده از این روش برای پیدا کردن فسیل ها و استخوان ها بدون اسیب رساندن و تخریب با حفاری دقیق تر انجام خواهد شد.
در این سایت یک مسیر دوتایی از آثار انسانی وجود دارد که بیش از ۸۰۰ متر امتداد دارد. این مسیر در حال حاضر تحت بررسی است و به نظر می‌رسد که نمایانگر یک فرد تنها است که ابتدا به سمت شمال راه می‌رود و پس از یک فاصله زمانی نامعلوم به سمت جنوب باز می‌گردد. این دو مسیر موازی هستند اما با فاصله بین یک تا دو متر فاصله دارند. این گام های انسان در سطح تحت شرایط رطوبت و نشست جای پا قابل مشاهده هستند.
عکس های محل مطالعه ردپاهای انسان اولیه را نشان میدهد و آنها فقط در شرایط رطوبت می توان دید. مسیرهای نشان شده در حفاری رد انسان و هم ماموت را در نشان میدهد.
در برسی های ژئورادار در جهت غربی سایت عمود بر دو راهی که انسان در گذشته ساخته است را نشان میدهد که انسانی تغییر مسیر راه جلوی یکی از مسیرهای ماموت را به سمت شمال بسته است، نشان میدهد که ماموت از آن مسیر انسانی عبور کرده است و پای خود را در کنار پای انسان گذاشته ، تنها یک رد پای به سمت جنوب روی یک مسیر پای ماموت قرار دارد و نشان می دهد که انسان از مسیر ماموت عبور کرده است. و میتوان گفت شاید انسان این مسیر را فراهم کرده تا ماموت را شکار کند.
رد پاهای انسان برش دامنه GPR (2.0 تا ۴.۰ ns). های انسانی که حفاری شده و برای تجزیه و تحلیل استفاده شده اند با (+) نشان داده شده است این یک توالی واضح برای شناسایی فراهم می‌کند و نشان‌دهنده همبستگی است. اگرچه فاصله زمانی بین هر یک از سه رویداد ناشناخته است، مسیر رد پای ماموت در کنار دو مسیر انسانی (که تصور می‌شود همان فرد است) به پایان می‌رسد. انقراض ماموت‌ها در زیست چینه‌شناسی اواخر پلیستوسن می باشد.
نتایج GPR با نمای پرسپکتیو سه بعدی در اعماق مختلف، مسیرهای پنهان و تغییرات حجمی از جمله تثبیت مسیر فرعی را آشکار می کند. درست در زیر سطح (۰-۵ سانتی متر) عکسی از یک اثر انسانی حفاری شده (سمت چپ) که در کنار نمای نزدیک از ناهنجاری GPR مربوطه (راست) در عمق ۵ تا ۱۰ سانتی متر نشان داده شده است، که قبل از حفاری جمع آوری شده است.
نتایج بررسی ژئورادار نشان میدهد که ردپای انسان را میتوان با GPR با وضوح افقی برای تخمین طول گام شناسایی کرد، نتایج به طور کلی قابل مقایسه هستند و به طور قابل توجهی واریانس مشابه را نشان می دهند. نظرسنجی GPR تنها نتوانست یک مسیر انسانی را از ۲۷ ردیابی موجود شناسایی کند. فاصله خط بررسی ۱۲.۵ سانتی متری به این معنی است که گاهی اوقات یک مسیر انسانی می تواند به طور کامل نادیده گرفته شود یا به اندازه کافی نمونه برداری نشود، که نشان می دهد که ۱۰۰٪ تشخیص موفقیت آمیز می تواند از طریق تغییرات جزئی در طرح بررسی به دست آید.
نکته مهم این است که این بررسی توانست اهداف حفاری را که در سطح قابل مشاهده نیستند، حل کند چنین مناطقی مستلزم بررسی بیشتر است.
علاوه بر این، به نظر می‌رسد برخی از ویژگی‌های سه بعدی ردپای انسان نیز در داده‌های GPR قابل حل هستند، اطلاعات توپولوژیکی دقیق برای سطح کف پای انسان فراتر از وضوح مجموعه داده‌های حاضر است، اما برای اکثر مسیرهای قابل مشاهده، هم حضور و هم عمق نسبی را میتوان از داده‌های ژئورادار استنباط کرد. برآوردهای دقیق سرعت GPR برای ارائه تخمین دقیق عمق مطلق از زمان سفر دو طرفه مورد نیاز است. با این حال، مقایسه عمق حفاری مسیرها با داده‌های GPR، سرعت ۰.۰۵-۰.۰۶ متر بر ثانیه را نشان میدهد که یک محدوده طبیعی برای یک بستر مرطوب و دانه‌ریز است. تغییرات در اینجا واضح است و با فرکانس‌های آنتن بالاتر، فاصله خطوط بررسی نزدیک‌تر، وضوح سه بعدی بهبود خواهد یافت، از جمله اطلاعات توپولوژیکی برای سطح مسیرهای کوچک‌تر، قابل دستیابی است.
هر دو رد ماموت و انسان شناسایی و حفاری شده اند، همراه با طیف وسیعی از مسیرهای دیگر که هنوز حفاری نشده اند.
