Неразрушающая гистоморфологическая идентификация обожжённых костных фрагментов позднего плейстоцена с использованием синхротронной рентгеновской КТ на SPring-8

Древние подсказки в крошечных обожжённых костях

На первый взгляд несколько серых костных осколков с пола пещеры вряд ли кажутся захватывающими. Тем не менее эти фрагменты из пещеры Фукуи на юго-западе Японии, обожжённые давным-давно в палеолитическом очаге, содержат редкие свидетельства того, как люди и животные сосуществовали на японском ландшафте около 16 000 лет назад. Поскольку кости этого периода обычно разрушаются из-за кислых почв и влажного климата, каждая уцелевшая часть важна для восстановления того, кого охотники добывали и какие крупные животные уже исчезли.

Пещера, объединяющая людей и время

Пещера Фукуи — знаменитое археологическое местонахождение со слоями, охватывающими поздний ледниковый период до зарождения керамики. В небольшом участке слоя, датируемого примерно 16 000 лет назад, исследователи обнаружили семь крошечных костных фрагментов, каждый менее сантиметра в длину и сильно обожжённый. В этом слое не сохранилось необожжённых костей, что может указывать на то, что высокая температура помогла сохранить эти кусочки, в то время как большинство других остатков животных растворилось за тысячи лет. Поскольку лишь в немногих палеолитических памятниках Японии вообще находят кости животных, эти обугленные обломки представляют собой редкое окно в то, какими существами пользовались люди в конце ледникового периода.

Как «прочитать» кость, не разрушая её

Обычно учёные определяют кости по общей форме либо разрезают их тонко, чтобы изучить внутреннюю структуру под микроскопом. Ни один из этих подходов плохо подходит для хрупких, крошечных и культурно ценных фрагментов, которые музеи не хотят повреждать. Команда использовала вместо этого синхротронную рентгеновскую компьютерную томографию — мощный вид КТ, доступный на установке SPring-8 на западе Японии. Этот метод применяет чрезвычайно яркий, сфокусированный рентгеновский луч для получения трёхмерных изображений с очень тонким разрешением, раскрывая микроскопическую архитектуру внутри кости без её рассечения.

Микроскопические узоры, указывающие на животных среднего размера

Внутри обожжённых фрагментов исследователи искали узоры крошечных каналов и слоёв, которые различаются между группами животных. Три образца показали плотные поля круговых структур, называемых вторичными остеонами, каждая с центральным каналом, тогда как четвёртый продемонстрировал кирпично-подобный рисунок, известный как плексиформная кость. Измеряя поперечные площади этих элементов и учитывая небольшое усыхание, которое происходит при нагревании кости примерно до 500–700 °C, они сравнили фрагменты с большой эталонной коллекцией современных и ископаемых млекопитающих — от зайцев и обезьян до оленей, кабанов, медведей, крупного рогатого скота и вымерших слонов и гигантских оленей.

Исключая гигантов и сужая круг подозреваемых

Когда измерения из Фукуи были нанесены на график по отношению к эталонным данным, все три пригодных для измерения фрагмента оказались в пределах диапазона средних по размеру парнокопытных, таких как дикий кабан, сайка (японский олень), северный олень и сероу, а также близко к некоторым средним по размеру хищникам. Напротив, их значения резко отличались от человеческих, слоновьих и гигантских плейстоценовых оленей, некогда обитавших в Японии. Наличие плексиформной кости, характерной для многих парнокопытных, дополнительно подтвердило идею о том, что эти фрагменты происходят от среднеразмерного парнокопытного, а не от человека или очень крупной добычи. Хотя метод пока не позволяет точно установить вид оленя или кабана, он с уверенностью исключает впечатляющих гигантов, обычно воображаемых при ледниковых охотах.

Переосмысление охоты в ледниковый период в Японии

Долгое время популярные представления о палеолитической Японии изображали охотников, преследующих огромных слонов и гигантских оленей. Тем не менее новые находки по всему архипелагу свидетельствуют о том, что люди чаще полагались на животных среднего и малого размера, таких как олени, кабаны и зайцы. Фрагменты из пещеры Фукуи, датируемые временем, когда крупнейшие млекопитающие, вероятно, уже исчезли, усиливают эту более спокойную картину. Они указывают на то, что к 16 000 лет назад люди на этом месте обжигали и, вероятно, употребляли в пищу средних размеров парнокопытных, а не последние остатки мегафауны.

Что рассказывают эти крошечные фрагменты

Для неспециалиста это исследование демонстрирует, как современные методы визуализации способны извлечь информацию даже из самых неприметных остатков. Используя неразрушающие КТ-сканы высокого разрешения, исследователи сохранили ценные артефакты и в то же время извлекли доказательства того, какими животными пользовались люди и какие уже вымерли. Результаты склоняют в сторону охоты на животных среднего размера и против гигантских ледниковых зверей в этой части Японии. По мере изучения большего числа подобных фрагментов этот подход может помочь прояснить, как сочетание климатических сдвигов и человеческой охоты привело к исчезновению крупных млекопитающих и изменению отношений между людьми и животными в конце плейстоцена.

Цитирование: 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

Ключевые слова: Пещера Фукуи, обожжённая кость, синхротронная КТ, плейстоценовая Япония, использование животных