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Identificação histomorfológica não destrutiva de fragmentos ósseos queimados do Pleistoceno Superior usando TC por raios X com radiação síncrotron no SPring-8

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Pistas antigas em minúsculos ossos queimados

À primeira vista, alguns fragmentos ósseos acinzentados do piso de uma caverna parecem pouco empolgantes. Ainda assim, esses fragmentos de Fukui Cave, no sudoeste do Japão, queimados há muito tempo em um fogaréu paleolítico, guardam pistas raras sobre como pessoas e animais ocuparam a paisagem japonesa há cerca de 16.000 anos. Como ossos desse período costumam ser destruídos por solos ácidos e clima úmido, cada peça sobrevivente é importante para reconstruir o que as pessoas caçavam e quais grandes animais já haviam desaparecido.

Figure 1. Do fogo na caverna ao feixe de raios X até as silhuetas animais, mostrando como minúsculos ossos queimados revelam escolhas de caça do passado.
Figure 1. Do fogo na caverna ao feixe de raios X até as silhuetas animais, mostrando como minúsculos ossos queimados revelam escolhas de caça do passado.

Uma caverna que liga pessoas e tempo

Fukui Cave é um sítio arqueológico célebre, com camadas que vão do final da Idade do Gelo ao início da cerâmica. Em uma pequena área de uma camada datada em aproximadamente 16.000 anos, os pesquisadores encontraram sete minúsculos fragmentos ósseos, cada um com menos de um centímetro e fortemente queimado. Não sobreviveram ossos não queimados nessa camada, o que sugere que o calor intenso ajudou a preservar essas peças enquanto a maioria dos demais restos animais se dissolveu ao longo de milhares de anos. Como apenas um punhado de sítios paleolíticos no Japão produziu ossos animais, esses resíduos carbonizados são uma janela rara para as espécies que as pessoas utilizavam no fim da Era do Gelo.

Como ler um osso sem quebrá-lo

Ordinarymente, cientistas identificam ossos por sua forma geral ou os seccionam em lâminas finas para examinar a estrutura interna ao microscópio. Nenhuma dessas abordagens funciona bem para fragmentos frágeis, minúsculos e de importância cultural que museus relutam em danificar. A equipe recorreu, então, à tomografia computadorizada por raios X com radiação síncrotron, um tipo potente de TC disponível na instalação SPring-8, no oeste do Japão. Esse método usa um feixe de raios X extremamente brilhante e focado para criar imagens tridimensionais em altíssima resolução, revelando a arquitetura microscópica dentro do osso sem cortá‑lo.

Padrões microscópicos que apontam para caça de porte médio

No interior dos fragmentos queimados, os pesquisadores procuraram padrões de canais e camadas minúsculas que diferem entre grupos de animais. Três peças mostraram campos densos de estruturas circulares chamadas osteons secundários, cada um com um canal central, enquanto uma quarta exibiu um padrão em tijoleira conhecido como osso plexiforme. Ao medir as áreas das seções transversais dessas características e levar em conta a leve contração que ocorre quando o osso é aquecido a cerca de 500 a 700 graus Celsius, eles puderam comparar os fragmentos com um grande conjunto de referência de mamíferos modernos e fósseis, desde coelhos e macacos até cervos, javalis, ursos, bovinos e elefantes extintos e cervos gigantes.

Figure 2. Escaneamento por raios X passo a passo de um osso queimado, transformando padrões internos em pistas que favorecem cervídeos ou javalis em vez de grandes mamíferos da Era do Gelo.
Figure 2. Escaneamento por raios X passo a passo de um osso queimado, transformando padrões internos em pistas que favorecem cervídeos ou javalis em vez de grandes mamíferos da Era do Gelo.

Eliminando gigantes e restringindo os suspeitos

Quando as medições de Fukui Cave foram plotadas em relação aos dados de referência, os três fragmentos mensuráveis situaram‑se claramente na faixa de mamíferos ungulados de porte médio, como javali selvagem, cervo sika, rena e serau japonês, e perto de alguns carnívoros de porte médio. Em contraste, seus valores diferiam nitidamente dos de humanos, elefantes e dos enormes cervos pleistocênicos que já vagavam pelo Japão. A presença de osso plexiforme, uma marca registrada de muitos ungulados, reforçou a ideia de que esses fragmentos provinham de um artiodáctilo de porte médio em vez de humanos ou presas muito grandes. Embora o método ainda não consiga distinguir com precisão qual espécie de cervo ou javali esteve envolvida, ele pode excluir com confiança os gigantes espetaculares frequentemente imaginados nas caças da Era do Gelo.

Repensando a caça na Era do Gelo no Japão

Durante décadas, imagens populares do Japão paleolítico mostraram caçadores perseguindo enormes elefantes e cervos gigantes. Contudo, achados mais recentes por todo o arquipélago sugerem que as pessoas dependiam com mais frequência de animais de porte médio e pequeno, como cervos, javalis e lebres. Os fragmentos de Fukui Cave, datados de uma época em que os maiores mamíferos provavelmente já haviam desaparecido, reforçam esse quadro mais contido. Eles indicam que, há 16.000 anos, as pessoas no sítio estavam queimando e provavelmente consumindo ungulados de porte médio em vez dos últimos remanescentes da megafauna.

O que esses minúsculos fragmentos nos dizem

Para um não especialista, o estudo mostra como imagens sofisticadas podem extrair informações até dos vestígios mais pouco promissores. Ao usar tomografias de alta resolução não destrutivas, os pesquisadores preservaram artefatos valiosos enquanto ainda obtinham evidências sobre quais animais as pessoas utilizavam e quais já haviam desaparecido. Os resultados apontam para um foco em presas de porte médio e afastam a ideia de grandes feras da Era do Gelo nessa parte do Japão. À medida que mais fragmentos desse tipo forem estudados, essa abordagem pode ajudar a esclarecer como as mudanças climáticas e a caça humana, em conjunto, moldaram a perda de grandes mamíferos e a relação em transformação entre pessoas e animais no fim do Pleistoceno.

Citação: Sawada, J., Yoneda, M., Uesugi, K. et al. Non-destructive histomorphological identification of Late Pleistocene burned bone fragments using synchrotron radiation X-ray CT at SPring-8. Sci Rep 16, 13908 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50208-8

Palavras-chave: Fukui Cave, osso queimado, TC síncrotron, Japão Pleistoceno, exploração animal