Icke-förstörande histomorfologisk identifiering av sent pleistocena brända benfragment med synkrotronröntgen-CT vid SPring-8

Forntida ledtrådar i små brända ben

Vid första anblicken verkar några grå benflisor från en grottgolv knappast spännande. Men dessa fragment från Fukui-grottan i sydvästra Japan, brända för länge sedan i en paleolitisk eldstad, rymmer ovanliga ledtrådar om hur människor och djur delade det japanska landskapet för omkring 16 000 år sedan. Eftersom ben från denna era vanligen förstörs av sura jordar och fuktigt klimat, betyder varje bevarat stycke mycket för att rekonstruera vad folk jagade och vilka stora djur som redan hade försvunnit.

En grotta som förbinder människor och tid

Fukui-grottan är en välkänd arkeologisk plats med lager som sträcker sig från den sena istiden till keramiktillverkningens gryning. I ett litet område av ett lager daterat till ungefär 16 000 år sedan fann forskare sju små benfragment, var och en mindre än en centimeter lång och kraftigt brända. Inga obrännda ben överlevde i detta lager, vilket tyder på att höga temperaturer bidrog till att bevara dessa bitar medan de flesta andra djurrester löstes upp över tusentals år. Eftersom bara ett fåtal paleolitiska platser i Japan alls har gett djurben, utgör dessa förkolnade rester ett sällsynt fönster mot vilka varelser människor använde i slutet av istiden.

Hur man läser ben utan att förstöra dem

För det mesta identifierar forskare djurben utifrån deras övergripande form eller genom att skiva dem tunt för att undersöka den inre strukturen i mikroskop. Ingen av metoderna fungerar särskilt bra för sköra, små och kulturhistoriskt viktiga fragment som museer tvekar att skada. Teamet använde istället synkrotronröntgen-beräknad tomografi, en kraftfull form av CT-skanning tillgänglig vid SPring-8-anläggningen i västra Japan. Denna metod använder en extremt stark, fokuserad röntgenstråle för att skapa tredimensionella bilder med mycket fin upplösning och visar benets mikroskopiska arkitektur utan att behöva skära upp det.

Mikroskopiska mönster som pekar mot medelstort byte

I de brända fragmenten letade forskarna efter mönster av små kanaler och lager som skiljer sig mellan djurgrupper. Tre bitar visade täta fält av cirkulära strukturer kallade sekundära osteoner, var och en med en central kanal, medan ett fjärde uppvisade ett tegelmönster känt som plexiformt ben. Genom att mäta tvärsnittsytorna av dessa strukturer och ta hänsyn till den lilla krympning som uppstår när ben upphettas till cirka 500–700 grader Celsius, kunde de jämföra fragmenten med ett stort referensmaterial av moderna och fossila däggdjur, från kaniner och apor till hjortar, vildsvin, björnar, nötkreatur samt utdöda elefanter och jättestag.

Utesluter jättar och smalnar ner misstänkta arter

När mätningarna från Fukui-grottan plottades mot referensdata hamnade alla tre mätbara fragment tydligt inom intervallet för medelstora klövdjur såsom vildsvin, sika-hjort, ren och japansk serow, och nära vissa medelstora rovdjur. Deras värden skiljde sig däremot markant från människors, elefanters och de enorma pleistocena hjortarna som en gång vandrade i Japan. Förekomsten av plexiformt ben, ett kännetecken för många klövdjur, stödde ytterligare idén att dessa fragment kommer från ett medelstort partåigt hovdjur snarare än från människor eller mycket stora bytesdjur. Även om metoden ännu inte kan särskilja exakt vilken art av hjort eller vildsvin som är inblandad, kan den med säkerhet utesluta de spektakulära jättarna som ofta föreställs i istidsjakter.

Omprövar jakten under istiden i Japan

I årtionden har populära bilder av paleolitiska Japan skildrat jägare som förföljer enorma elefanter och jättestag. Nyare fynd över ögruppen tyder emellertid på att människor oftare förlitade sig på medel- och smådjur som hjort, vildsvin och harar. Fragmenten från Fukui-grottan, som härstammar från en tid då de största däggdjuren sannolikt redan hade försvunnit, stärker denna mer dämpade bild. De antyder att människor vid platsen för 16 000 år sedan brände och troligen åt medelstora klövdjur snarare än de sista resterna av megafaunan.

Vad dessa små fragment berättar

För en icke-specialist visar studien hur sofistikerad avbildning kan utvinna information även från de mest oansenliga kvarlevor. Genom att använda icke-förstörande, högupplösta CT-skanningar bevarade forskarna värdefulla artefakter samtidigt som de extraherade bevis om vilka djur människor använde och vilka som redan hade försvunnit. Resultaten pekar mot en inriktning på medelstort byte och bort från jättelika istidsdjur i denna del av Japan. När fler sådana fragment studeras kan detta tillvägagångssätt bidra till att klargöra hur klimatförändringar och mänsklig jakt tillsammans formade förlusten av stora däggdjur och de förändrade relationerna mellan människor och djur i slutet av pleistocen.

Citering: 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

Nyckelord: Fukui Cave, burned bone, synchrotron CT, Pleistocene Japan, animal exploitation