Valutazione sperimentale e archeologica della persistenza delle tracce d’uso sulla selce bruciata dalla Grotta Tinshemet

Fuoco, strumenti in pietra e tracce di vita antica

Gli archeologi spesso si basano su minuscoli graffi e lucidi sugli utensili litici per ricostruire come i nostri antenati squartavano animali, lavoravano il legno o macinavano pigmenti. Ma in molti siti preistorici, inclusa la Grotta Tinshemet in Israele, grandi quantità di strumenti in pietra sono state sottoposte all’azione del fuoco. Per decenni i ricercatori hanno dato per scontato che il riscaldamento distruggesse i segni microscopici d’uso che rivelano la funzione degli strumenti, mettendo quindi da parte i reperti bruciati. Questo studio pone una domanda semplice ma cruciale: quelle tracce scompaiono davvero nelle fiamme, oppure gli strumenti alterati dal fuoco possono ancora parlare delle persone che li impiegarono?

Perché gli strumenti bruciati contano

Alla Grotta Tinshemet, datata a circa 110.000–90.000 anni fa, il fuoco era una presenza costante. Strati di cenere, carbone e ossa bruciate mostrano che i gruppi antichi usarono intensamente le fiamme, e quasi il 40% degli strumenti litici (realizzati con selce locale di Mishash) presenta segni di riscaldamento come arrossamento, ingiallimento/ingrigimento e crettature. Se tutti questi reperti vengono esclusi dagli studi funzionali, gli archeologi perdono una parte consistente del registro comportamentale—soprattutto delle attività svolte vicino al focolare, come il macellamento, la lavorazione delle ossa, la lavorazione del legno o la macinazione dell’ocra. Gli autori hanno voluto verificare se le tracce microscopiche d’uso su questi strumenti riscaldati siano effettivamente distrutte o se vengano trasformate in modi più sottili e misurabili che possono comunque essere interpretati.

Ricreare i fuochi antichi nel presente

Per affrontare il tema, il team ha condotto un esperimento controllato con schegge di selce appena scheggiate. Volontari hanno usato queste schegge per segare legno essiccato, tagliare carne, lavorare ossa e macinare ocra—attività scelte per imitare compiti comuni in epoca preistorica. Dopo l’uso, i margini di lavoro presentavano polishes e texture microscopiche distinti. I ricercatori hanno poi riscaldato le schegge in un forno di laboratorio e in fuochi aperti costruiti all’aperto, monitorando attentamente le temperature. Alcune schegge inutilizzate sono state seppellite a profondità diverse sotto il fuoco per testare quanto anche uno strato sottilissimo di sedimento possa proteggere. Prima e dopo il riscaldamento, il team ha registrato la superficie tridimensionale dei bordi con un microscopio confocale ad alta risoluzione e ha analizzato i "paesaggi" di picchi e valli risultanti con avanzata metrologia delle superfici.

Cosa fa veramente il calore alle superfici di selce

Le misurazioni rivelano che il riscaldamento altera le superfici litiche, ma non nel modo temuto da molti. In generale, il rilievo verticale della superficie—quanto profonde sono le cavità e quanto si elevano i picchi—è aumentato dopo il riscaldamento, coerente con la crescita di microfessure e microfratture. In termini tecnici, sono cresciute misure legate alla profondità massima e all’altezza totale, e la distribuzione delle altezze si è spostata verso estremi più netti. Tuttavia, l’organizzazione spaziale della texture—il suo schema complessivo e la direzionalità—è rimasta sorprendentemente stabile. Parametri comunemente impiegati negli studi di tracce d’uso per distinguere se uno strumento ha tagliato carne, raschiato ossa, lavorato legno o macinato ocra sono rimasti in gran parte invariati o si sono modificati in modi prevedibili. È importante sottolineare che il modo in cui il calore ha modificato le superfici dipendeva in parte dal materiale su cui lo strumento era stato impiegato: le schegge usate su ocra e residui di macellazione tendevano a rugosizzarsi più di quelle impiegate su ossa o legno, ma conservavano comunque segnature riconoscibili.

Indizi dalla stessa grotta

I ricercatori si sono poi rivolti a schegge archeologiche reali provenienti dalla Grotta Tinshemet che mostrano segni visibili di combustione. Confrontando otto parametri superficiali selezionati di queste schegge antiche con il loro dataset sperimentale, hanno potuto chiedersi se le schegge archeologiche si comportassero come strumenti usati su materiali specifici prima di essere riscaldate. La risposta è stata incoraggiante. Una scheggia bruciata di Tinshemet corrispondeva più da vicino al modello osservato per strumenti sperimentalmente usati nella macellazione, mentre un’altra si allineava meglio con le schegge impiegate per lavorare l’ocra. Entrambe rientravano chiaramente nell’intervallo di valori osservati nella serie sperimentale riscaldata, indicando che nonostante l’esposizione al fuoco, l’usura microscopica manteneva un’impronta discernibile del loro uso. Gli esperimenti di sepoltura hanno aggiunto un ulteriore livello di conoscenza: le schegge seppellite a meno di un centimetro sotto la superficie non mostravano danni da fuoco né visibili né microscopici, confermando che anche una copertura sedimentaria molto sottile può proteggere gli strumenti dalla temperatura elevata.

Cosa significa per leggere il passato

Per i non specialisti, la conclusione principale è che gli strumenti litici bruciati non sono semplicemente scarti danneggiati; molti conservano ancora tracce leggibili del comportamento antico. Il fuoco tende ad esagerare i minuscoli colli e valli sulla superficie della selce piuttosto che cancellarli, lasciando intatto lo schema generale dell’usura. Ciò significa che i ricercatori possono, con cautela, inferire se uno strumento bruciato proveniente da un sito ricco di focolari come la Grotta Tinshemet sia stato usato per affettare carne, segare ossa, lavorare legno o macinare pigmenti. Escludere tutte le parti riscaldate dallo studio cancellerebbe inutilmente una porzione importante della storia di come le persone vivevano attorno ai loro fuochi. Questo lavoro dimostra che comprendendo esattamente come il calore rimodella l’usura microscopica, gli archeologi possono reintegrare quei reperti segnati dal fuoco, a lungo muti, nella narrazione del nostro passato remoto.

Citazione: Rodriguez, A., Solodenko, N., Haim, S.B. et al. Experimental and archaeological assessment of use-wear persistence on burnt flint from Tinshemet Cave. Sci Rep 16, 8532 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36985-2

Parole chiave: uso del fuoco in epoca preistorica, usura degli strumenti litici, selce bruciata, analisi microscopica delle superfici, Grotta Tinshemet