Steinwerkzeuge – Leoni Hellmayr

Wie sich Neandertaler an das Klima anpassten

Klimaveränderungen kurz vor ihrem Verschwinden lösten bei den späten Neandertalern in Europa eine komplexe Verhaltensänderung aus: Sie entwickelten ihre Werkzeuge weiter.

Neandertaler lebten in einem Zeitraum von etwa 400.000 bis 40.000 Jahren in weiten Teilen Europas und des Nahen Ostens bis an den Rand Sibiriens. Werkzeuge stellten sie aus Holz und glasartigen Gesteinsmaterialien her, die sie zum Teil auch zu kombinierten, etwa um einen Speer mit einer scharfen und zugleich harten Spitze aus Stein zu versehen. Ab etwa 100.000 Jahren vor der heutigen Zeit war ihr Universalwerkzeug zum Schneiden und Schaben ein Messer aus Stein, bei dem der Griff bereits durch eine stumpfe Kante am Stück selber angelegt war. Solche sogenannten „Keilmesser“ gab es in verschiedenen Formen – und die Frage ist: Warum stellten Neandertaler ihre Messer auf so unterschiedliche Weise her? Benutzten sie die Messer für verschiedene Tätigkeiten oder stammen die Messer von verschiedenen Untergruppen der Neandertaler? Diese Thematik stand im Mittelpunkt des internationalen Forschungsprojekts.

Keilmesser als Antwort

„Keilmesser sind eine Reaktion auf die hochmobile Lebensweise während der ersten Hälfte der letzten Eiszeit. Sie ermöglichten durch Nachschärfen eine lange Nutzung und waren gleichzeitig ein Universalwerkzeug – fast wie ein Schweizer Survivalmesser“, sagt Prof. Dr. Thorsten Uthmeier vom Lehrstuhl für Ur- und Frühgeschichte der FAU. „Dabei wird aber oft vergessen, dass es nicht nur Keilmesser gab. Messer mit Rücken aus der Zeit der Neandertaler weisen eine überraschend große Variabilität auf“, ergänzt sein italienischer Kollege Dr. Davide Delpiano von der Sezione di Scienze Preistoriche e Antropologiche an der UNIFE. „Unsere Forschungen nutzen die Möglichkeiten der digitalen Analyse von 3D-Modellen, um auf statistischem Weg Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den verschiedenen Messerformen herauszuarbeiten.“ Die beiden Wissenschaftler untersuchten Artefakte aus einer der wichtigsten Neandertaler-Fundstellen in Mittel-Europa, der Sesselfelsgrotte in Niederbayern. In der Grotte wurden bei Ausgrabungen durch den Lehrstuhl für Ur- und Frühgeschichte der FAU über 100.000 Artefakte und unzählige Jagdbeutereste des Neandertalers gefunden – sogar die Überreste einer Neandertaler-Bestattung konnten geborgen werden. Die wichtigsten messerartigen Werkzeuge analysierten die Forscher nun mit 3D-Scans, die in Kooperation mit Prof. Dr. Marc Stamminger und Dr. Frank Bauer vom Lehrstuhl für Informatik 9 (Graphische Datenverarbeitung) am Department Informatik der FAU angefertigt wurden. Sie ermöglichen eine millimetergenaue Aufzeichnung der Werkzeugform und -eigenschaften.

„Das technische Repertoire bei der Herstellung der Keilmesser ist nicht nur ein direkter Beweis für die hohen planerischen Fähigkeiten unserer ausgestorbenen Verwandten, sondern zugleich eine strategische Reaktion auf die Einschränkungen, die ihnen durch die Widrigkeiten der Natur auferlegt wurden“, sagt Uthmeier, FAU-Professor für Ältere Urgeschichte und Ökologie prähistorischer Jäger und Sammler.

Anderes Klima, andere Werkzeuge

Was Uthmeier als „Widrigkeiten der Natur“ bezeichnet, sind Klimaveränderungen nach dem Ende der letzten Warmzeit vor mehr als 100.000 Jahren. Besonders gravierende Kaltphasen während der darauffolgenden Weichsel-Kaltzeit begannen vor mehr als 60.000 Jahren und führten zu einer Verknappung der natürlichen Ressourcen. Um zu überleben, mussten die Neandertaler mobiler sein als zuvor – und ihre Werkzeuge anpassen.

Wahrscheinlich ahmten die Neandertaler die Funktionalität von unifazialen – also einseitig gestalteten – Messern mit Rücken nach und entwickelten auf dieser Grundlage die auf beiden Seiten behauenen, bifazial geformten Keilmesser. „Das zeigt sich insbesondere an Übereinstimmungen an der Schneide, die in beiden Fällen aus einer flachen Unterseite und einer konvexen Oberseite besteht und vor allem für Schneidaktivitäten mit Längsbewegung geeignet war – daher ist die Bezeichnung als Messer durchaus richtig “, sagt Davide Delpiano von der UNIFE.

Beide Messerarten – die älteren einfachen und die neu hinzukommenden, deutlich komplexeren Keilmesser – haben offensichtlich die gleiche Funktionalität. Der wichtigste Unterscheid zwischen den beiden untersuchten Werkzeugtypen ist die höhere Lebensdauer von Bifazial-Werkzeugen. Keilmesser repräsentieren daher ein Hightech-Konzept für ein langlebiges, multifunktionales Werkzeug, das ohne weitere Zusatzausstattung wie etwa einem Griff aus Holz benutzt werden konnte.

„Studien anderer Forschungsgruppen scheinen unsere Interpretation zu unterstützen“, sagt Uthmeier. „An einem Mangel an Innovationsfähigkeit oder planerischen Denkens, wie manchmal behauptet, kann das Verschwinden der Neandertaler jedenfalls nicht gelegen haben.“

Mehr Informationen zu den Forschungsergebnissen gibt es hier.

Quelle
Dr. Susanne Langer
Kommunikation und Presse
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Der Homo sapiens ist älter als gedacht

Forscher entdecken in Marokko die bislang ältesten Fossilien unserer Art.

Neue Fossilien und Steinwerkzeuge aus Jebel Irhoud (Marokko) belegen den Ursprung des heutigen Menschen vor etwa 300.000 Jahren in Afrika. Diese Fossilien sind rund 100.000 Jahre älter als die ältesten bislang bekannten Homo sapiens-Funde und dokumentieren, dass bereits vor zirka 300.000 Jahren wichtige Veränderungen im Aussehen und Verhalten des modernen Menschen in ganz Afrika stattgefunden haben.

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Jean-Jacques Hublin vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie (Leipzig) und Abdelouaded Ben-Ncer vom Nationalen Institut für Archäologie (INSAP, Rabat, Marokko) hat bei archäologischen Ausgrabungen in Jebel Irhoud (Marokko) fossile Knochen des Homo sapiens sowie Tierknochen und Steinwerkzeuge entdeckt. Die Funde sind rund 300.000 Jahre alt, und damit die ältesten sicher datierten fossilen Belege unserer eigenen Art — 100.000 Jahre älter als die bis dato ältesten Homo sapiens-Funde in Äthiopien. Zwei Artikel in der Fachzeitschrift Nature vom 8. Juni 2017 (Hublin et al. 2017 und Richter et al. 2017) beschreiben eine komplexe Evolution des modernen Menschen auf dem gesamten afrikanischen Kontinent.

Sowohl genetische Daten heute lebender Menschen als auch Fossilien weisen auf einen afrikanischen Ursprung unserer Art hin. Die ältesten bisher bekannten Homo sapiens-Fossilien stammen aus Äthiopien: Die Fundstelle Omo Kibish ist 195.000 Jahre alt, Herto wird auf 160.000 Jahre datiert. Die meisten Forscher gingen deshalb davon aus, dass alle heute lebenden Menschen von einer Population abstammen, die vor etwa 200.000 Jahren in Ostafrika lebte. „Wir dachten lange Zeit, dass die Wiege der Menschheit vor etwa 200.000 Jahren irgendwo in Ostafrika lag“, erklärt der Leipziger Paläoanthropologe Jean-Jacques Hublin. „Unsere Daten zeigen aber, dass sich Homo sapiens bereits vor etwa 300.000 Jahren über den gesamten Kontinent ausgebreitet hat. Lange bevor der moderne Mensch Afrika verließ, hat er sich bereits innerhalb Afrikas ausgebreitet.“

Die Fundstelle in Jebel Irhoud in Marokko ist bereits seit den 1960er Jahren für menschliche Fossilien und Steinwerkzeuge bekannt. Die Interpretation dieser Funde wurde allerdings durch eine unsichere Datierung erschwert. Neue Ausgrabungen seit dem Jahr 2004 führten zur Entdeckung weiterer Skelett-Reste des Homo sapiens (die Anzahl der Fossilien wuchs so von ursprünglich sechs auf 22 an). Die Funde von Jebel Irhoud umfassen die versteinerten menschlichen Überreste von Schädeln, Unterkiefern, Zähnen, und Langknochen von mindestens fünf Individuen und dokumentieren eine frühe Phase der menschlichen Evolution. Das Team um den Geochronologie-Experten Daniel Richter vom Max-Planck-Institut in Leipzig (jetzt bei Freiberg Instruments GmbH) bestimmte das Alter erhitzter Feuersteine aus den archäologischen Fundschichten mithilfe der sogenannten Thermolumineszenzmethode auf rund 300.000 Jahre. Daniel Richter erklärt: „Gut datierte Fundstellen aus dieser Zeit sind in Afrika außergewöhnlich selten. In Jebel Irhoud hatten wir Glück, dass so viele Steinwerkzeuge erhitzt worden waren. Deshalb konnten wir die Thermolumineszenzmethode anwenden, um die Fundschichten genau zu datieren“.

Darüber hinaus konnte das Team das Alter eines in den 1960er Jahren gefundenen Unterkiefers aus Jebel Irhoud neu berechnen. Dessen Alter war vor einigen Jahren mittels einer speziellen Elektronen-Spin-Resonanz Datierung auf 160.000 Jahre geschätzt worden. Eine Neuberechnung auf Grund von direkten Messungen der Radioaktivität in Jebel Irhoud ergab jedoch ein deutlich höheres Alter, das mit den Ergebnissen der Thermolumineszenz übereinstimmt. „Für die genaue Altersbestimmung in Jebel Irhoud haben wir die modernsten Datierungsmethoden und die konservativste Berechnung eingesetzt“, erläutert Daniel Richter.

Die Schädel heute lebender Menschen zeichnen sich durch eine Kombination aus Merkmalen aus, die uns von unseren fossilen Vorfahren und Verwandten unterscheiden: ein kleines Gesicht und einen runden Gehirnschädel. Die Fossilien von Jebel Irhoud haben einen modernen Gesichtsschädel und eine moderne Form der Zähne, und einen großen aber archaisch anmutenden Gehirnschädel. Hublin und sein Team konnten mit modernster Computertomografie (micro-CT) und statistischer Analysen der Schädelformen auf Basis von Hunderten von Messpunkten nachweisen, dass sich der Gesichtsschädel der Jebel Irhoud-Fossilien kaum von dem heute lebender Menschen unterscheidet. Im Gegensatz dazu ist die Gestalt des Gehirnschädels der Jebel Irhoud-Fossilien allerdings eher länglich und nicht rund wie bei heute lebenden Menschen. „Die Gestalt des inneren Gehirnschädels spiegelt die Gestalt des Gehirns wider“, erklärt der Paläoanthropologe Philipp Gunz vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig. „Das bedeutet, dass sich die Form der Gesichtsknochen bereits zu Beginn der Evolution unserer Art entwickelt hat. Die Evolution der Form, und möglicherweise auch der Funktion des Gehirns fand allerdings innerhalb Homo sapiens statt“, sagt Philipp Gunz. Vergleicht man die DNA heute lebender Menschen mit der DNA von Neandertalern und Denisova-Menschen, zeigen sich Unterschiede in Genen, die das Gehirn und das Nervensystem beeinflussen. Evolutionäre Veränderungen der Gehirngestalt stehen daher vermutlich im Zusammenhang mit genetischen Veränderungen der Organisation, Vernetzung und Entwicklung des Gehirns, die den Homo sapiens von unseren ausgestorbenen Vorfahren und Verwandten unterscheiden.

Die Gestalt und das Alter der Fossilien aus Jebel Irhoud bestätigen auch die Interpretation eines bis jetzt rätselhaften Schädelfragments aus Florisbad, Südafrika, als frühen Vertreter des Homo sapiens. Die Jebel Irhoud-Fossilien sind die derzeit besten Belege für die frühe Phase der Evolution des Homo sapiens in Afrika. Die ältesten Homo sapiens-Fossilien finden sich auf dem gesamten afrikanischen Kontinent: Jebel Irhoud, Marokko (300.000 Jahre), Florisbad, Südafrika (260.000 Jahre) und Omo Kibish, Äthiopien (195.000 Jahre). Dies deutet auf frühe Wanderungsbewegungen innerhalb Afrikas und eine komplexe Evolution unserer Spezies auf dem ganzen afrikanischen Kontinent hin.

„Nordafrika ist lange Zeit in der Debatte um den Ursprung unserer Spezies vernachlässigt worden. Die spektakulären Entdeckungen von Jebel Irhoud zeigen die engen Verbindungen des Maghreb mit dem Rest des afrikanischen Kontinents zum Zeitpunkt der Entstehung von Homo sapiens“, sagt Abdelouahed Ben-Ncer.

Die Homo sapiens-Fossilien in Jebel Irhoud wurden gemeinsam mit Knochen von gejagten Tieren (vor allem Gazellen) und Steinwerkzeugen aus der Epoche der Afrikanischen Mittleren Steinzeit gefunden. In Jebel Irhoud gibt es keine großen Faustkeile, die typischen Werkzeuge älterer Fundstellen. Die Steinwerkzeuge aus Jebel Irhoud wurden mit der Levallois-Technik vor allem aus hochwertigem Feuerstein hergestellt. Dieses Rohmaterial wurde über weite Strecken transportiert. Vergleichbare archäologische Fundstellen mit Werkzeugen aus der Afrikanischen Mittleren Steinzeit sind aus ganz Afrika dokumentiert. Auch die Ähnlichkeit der fossilen Knochen aus Nord-, Ost-, und Südafrika spricht für Wanderungsbewegungen innerhalb Afrikas.

„Die Steinwerkzeuge aus Jebel Irhoud sind vergleichbar mit Fundstellen in Ostafrika und Südafrika“, erklärt Archäologe Shannon McPherron vom Max-Planck-Institut in Leipzig. „Wahrscheinlich hängt die technologische Entwicklung der Afrikanischen Mittleren Steinzeit mit der Entstehung des Homo sapiens zusammen.“ Die neuen Forschungsergebnisse von Jebel Irhoud werfen ein neues Licht auf die Evolution von Homo sapiens, welche früher begann als ursprünglich angenommen wurde. Die Ausbreitung des Homo sapiens vor 300.000 Jahren in ganz Afrika ist das Resultat einer Veränderung der menschlichen Biologie und des Verhaltens.

Das Jebel Irhoud-Projekt wird gemeinsam von dem marokkanischen Institut National des Sciences de l’Archéologie et du Patrimoine und der Abteilung Humanevolution des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie Leipzig durchgeführt. Die Max-Planck-Gesellschaft finanzierte die TL-Analyse. Teile der ESR / U-Serie Forschung wurden durch ARC Discovery gefördert.

Weitere Infos zum Jebek Irhoud-Projekt gibt es hier.

Quelle:
Dr. Harald Rösch
Wissenschafts- und Unternehmenskommunikation
Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

Was Feuersteine verraten können

Urgeschichtler der Universität Jena erforscht steinzeitliche Fundstellen in Westfalen.

Viele Spuren haben sie nicht hinterlassen, die Vormenschen, die nach der letzten Eiszeit auf dem Gebiet des heutigen Westfalen gelebt haben. Meist haben nur steinerne Artefakte bis heute überdauert.
Aus einer Reihe von Fundorten im Münsterland werden aktuell vier große und potenziell aussagekräftige Plätze von dem Archäologen Peter Balthasar von der Universität Jena untersucht.

Doktorand Peter Balthasar vom Bereich für Ur-und Frühgeschichte der Universität Jena erforscht steinzeitliche Fundstellen in Westfalen, aufgenommen in Jena am 19.05.2015. Foto: Anne Günther/FSU

„Unter 4.000 Artefakten lassen sich manchmal nur 50 bis 100 als Geräte einordnen“, sagt Peter Balthasar, der gerade an seiner Dissertation arbeitet. Die überwiegende Zahl der Fundstücke sind lediglich Werkabfälle, die jedoch detaillierte technologische Rückschlüsse zulassen. Zeitlich lassen sich die Fundorte einordnen: Sie werden auf die Zeit von 13.000 Jahre bis 10.000 Jahre vor heute datiert. Das heißt, der älteste Fundort wurde am Ende der letzten Eiszeit von den Vormenschen genutzt, der jüngste zu Beginn der Warmzeit, in der wir heute leben.

Die Arbeit von Peter Balthasar heißt „Untersuchung des Wandels der Steinartefaktgrundproduktion in der Westfälischen Bucht vom Spätpaläolithikum bis zum Mesolithikum“. Der Doktorand erhält dafür ein Stipendium des Landschaftsverbandes Westfalen-Lippe.

Vorrangiges Ziel ist es, die technologische Entwicklung nachzuvollziehen. Zu den Fragen, die Balthasar klären möchte, gehören zudem jene nach den Aktivitätszonen an der Fundstelle sowie fundplatzinterne Dynamiken. „Lässt sich eine Entwicklung in der Technologie der Steinbearbeitung feststellen, gibt es Kontinuitäten oder Brüche?“, fragt Peter Balthasar.

So gebe es die – auf den ersten Blick verblüffende Tatsache – dass ältere Steinwerkzeuge auf komplexere Art und Weise hergestellt wurden als neuere Stücke. Eine Bewertung dieser Funde sei jedoch schwierig: „Wir schauen nach Technokomplexen, betreiben lediglich Grundlagenforschung“, sagt Balthasar. Wer die Menschen waren, die aus Feuerstein Werkzeuge fertigten, lasse sich nicht sagen. Nur ihre Geräte aus Stein haben überdauert. Fest stehe jedoch, dass sich aufgrund des rasch wandelnden Klimas große Veränderungen in der Technologie der Steinbearbeitung nachweisen lassen. Die genaue Einordnung, die Peter Balthasar gerade vornimmt, kann später wichtige Rückschlüsse an anderen Fundstellen ermöglichen.

Quelle:
Stephan Laudien
Stabsstelle Kommunikation/Pressestelle
Friedrich-Schiller-Universität Jena