진보된 연대 측정 기술을 바탕으로 한 새로운 연구에 따르면 인간은 약 23,000년 전에 아메리카 대륙에 정착했으며, 14,000년이라는 이전 연대에 의문을 제기했습니다. 인간이 아메리카 대륙에 처음 정착한 시기와 방법은 논란의 여지가 있는 주제입니다. 20세기에 고고학자들은 인류가 약 14,000년 전에 북아메리카 내륙에 도착했다고 믿었습니다. 그러나 우리의 새로운 연구에서는 다른 이야기를 발견했습니다. 우리의 최신 연구는 인간이 약 23,000년 전에 아메리카 대륙에 존재했다는 생각을 뒷받침합니다.
얼음이 없는 복도와 이전 가정
20세기의 전문가들은 인간의 출현이 현재의 캐나다와 미국 북부에 걸쳐 있는 두 개의 거대한 빙상 사이에 얼음 없는 통로가 형성된 것과 동시에 발생했다고 믿었습니다. 이 견해에 따르면, 이 통로는 마지막 빙하기 말에 녹아내려 인류가 알래스카에서 북미 중심부까지 하이킹을 할 수 있게 해주었다고 합니다.
이 정통은 점차 붕괴되었습니다. 최근 수십 년 동안 인류의 최초 증거는 14,000년에서 16,000년 전으로 거슬러 올라갑니다. 이는 마지막 빙하기가 끝날 때까지 인간이 아메리카 대륙에 도달하지 못했다는 생각과 여전히 일치합니다.
2021년 9월, 우리는 뉴멕시코에서 발굴된 화석 발자국의 연대를 마지막 빙하기 전인 약 23,000년 전으로 추정하는 Science 지에 논문을 게재했습니다. 발자국은 현재 화이트 샌드(White Sands) 근처의 고대 호수를 지나가던 한 무리의 사람들이 남긴 것입니다. 이 발견은 아메리카 대륙의 인류 역사 기록에 7,000년을 더해 주고 미국 선사시대를 다시 썼습니다.
인간이 마지막 빙하기가 정점에 이르렀을 때 아메리카 대륙에 도착했다면 얼음과 눈이 그들의 이동에 거의 방해가 되지 않았거나 인간이 그곳에서 훨씬 더 오래 살았을 것입니다. 아마도 그들은 빙하가 녹는 초기 단계에 아메리카 대륙에 도착했을 것입니다.
우리의 결론은 비판을 받았지만 이제 더 이른 날짜를 확인하는 증거를 게시합니다.
발자국의 나이와 꽃가루 미스터리 알아내기
꽃가루는 인간 정착 증거의 연대를 측정하는 데 유용한 도구입니다. 많은 사람들에게 꽃가루라는 단어는 알레르기, 재채기, 비참한 여름의 이미지를 떠올리게 합니다. 그러나 화석화된 꽃가루는 강력한 과학적 도구가 될 수 있습니다.
2021년 연구에서는 발자국이 발견된 곳 위와 아래의 퇴적층에 있는 일반적인 도랑풀 씨앗에 대해 방사성 탄소 연대 측정을 수행했습니다. 방사성 탄소 연대 측정은 동위원소라고 불리는 특정 형태의 탄소(탄소-14)가 지난 50,000년 이내에 죽은 유기체에서 어떻게 방사성으로 붕괴되는지를 기반으로 합니다.
일부 연구자들은 2021년 연구의 방사성 탄소가 "경수" 효과라는 것에 의해 영향을 받았기 때문에 너무 오래되었다고 주장합니다. 물에는 탄산염이 포함되어 있으므로 탄소가 포함되어 있습니다. 경수는 일정 기간 동안 대기와 격리된 지하수입니다. 즉, 그 안에 있는 탄소-14의 일부가 방사성 붕괴를 겪었음을 의미합니다.
일반적인 도랑초는 수생 식물인데, 비평가들은 이 식물의 씨앗이 오래된 물을 소모하여 날짜를 어지럽히고 실제보다 더 일찍 나타나게 했을 수 있다고 말합니다. 그들이 이런 질문을 하는 것은 아주 옳습니다. 과학은 이렇게 주장하고 반박하는 방식으로 이루어져야 합니다.
첨단 기술의 역할과 결정적인 발견
방사성 탄소 연대 측정법은 신뢰할 수 있고 이해하기 쉽습니다. 모든 유형의 유기물은 충분한 양만 있으면 이러한 방식으로 결정될 수 있습니다. 그래서 연구팀의 두 구성원인 미국 지질 조사국의 Kathleen Springer와 Jeff Pigati가 꽃가루 연대 측정에 착수했습니다. 그러나 꽃가루 알갱이는 일반적으로 직경이 0.005mm 정도로 매우 작기 때문에 많은 양이 필요합니다.
이는 어려운 과제를 제시합니다. 연대 측정에 필요한 충분한 탄소를 얻으려면 수천 개가 필요합니다. 실제로 70,000알 이상이 필요합니다.
의학은 우리의 문제에 대한 특별한 해결책을 제시합니다. 우리는 방사성 탄소 연대 측정을 위해 화석화된 꽃가루를 계산하고 분리하기 위해 개별 인간 세포의 수를 세고 표본을 채취하는 데 더 일반적으로 사용되는 유세포 분석법이라는 기술을 사용했습니다.
유동 세포 계측법은 레이저 자극을 받는 세포의 형광 특성을 이용합니다. 이 세포는 유체 흐름으로 움직입니다. 형광으로 인해 게이트가 열리면서 액체 흐름의 개별 세포가 이동되고 샘플링되고 농축될 수 있습니다.
연구자들은 백사장 발자국 사이의 모든 퇴적층에서 꽃가루 알갱이를 발견하여 연대를 측정할 수 있었습니다. 이렇게 꽃가루가 많은 것의 가장 큰 장점은 오래된 물의 영향을 받지 않는 소나무 등의 식물을 수확할 수 있다는 점이다. 샘플은 꽃가루를 농축하기 위해 유세포 분석기를 사용하여 처리되었습니다.
1년 이상의 노동 집약적이고 비용이 많이 드는 실험실 작업 끝에 연구자들은 소나무 꽃가루를 기반으로 연대를 얻어 트랙의 원래 연대를 확인했습니다. 그들은 또한 현장에 고대의 물 효과가 존재하지 않는다는 것을 보여주었습니다.
꽃가루는 사람들이 발자국을 남겼을 때 자라던 식물을 재현할 수 있습니다. 우리가 얻은 식물의 종류는 뉴멕시코의 빙하기에서 기대할 수 있는 것과 정확히 같았습니다.
광학 자극 발광(OSL)이라는 다른 연대측정 기술을 사용하여 독립적인 검사를 수행한 후. OSL은 매립된 석영 입자 내에 시간이 지남에 따라 에너지가 축적되는 방식에 의존합니다. 이 에너지는 배경 방사선에서 나옵니다.
에너지가 많을수록 석영 입자가 더 오래되었다고 가정할 수 있습니다. 이 에너지는 석영이 빛에 노출될 때 방출되므로 측정된 날짜는 석영 입자가 햇빛을 마지막으로 본 날짜입니다.
매설된 석영을 채취하려면 퇴적물에 금속 튜브를 삽입한 다음 빛에 노출되지 않도록 조심스럽게 제거합니다. 튜브 중앙에 있는 석영 입자를 제거하고 실험실에서 빛에 노출시킨 후 입자에서 방출되는 빛을 측정합니다. 이것은 그들의 나이를 배신합니다. OSL의 날짜는 연구자가 다른 기술을 사용하여 얻은 날짜를 뒷받침합니다.
평범한 꽃가루와 몇 가지 놀라운 의학 기술은 우리가 발자국의 연대와 사람들이 아메리카 대륙에 도착한 시기를 알아내는 데 도움이 되었습니다.