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Jun 25, 2023

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 11747 (2022) Citar este artículo

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Las piedras de moler y los instrumentos de piedra molida son innovaciones tecnológicas importantes en la evolución humana posterior, que permiten la explotación y el uso de nuevos alimentos vegetales, herramientas novedosas (p. ej., puntas de hueso y hachas rectificadas con bordes) y pigmentos molidos. Las excavaciones en el sitio de Madjedbebe recuperaron los registros más grandes y más largos de Australia (si no uno del mundo) de piedras de moler del Pleistoceno, que abarcan los últimos 65 mil años (ka). Los análisis microscópicos y químicos muestran que el conjunto de piedras de moler de Madjedbebe muestra la evidencia más antigua conocida de molienda de semillas y uso intensivo de plantas, la producción y el uso más tempranos conocidos de hachas de piedra (también conocidas como hachas) y el uso intensivo más temprano de pigmentos ocre molidos. en Sahul (la masa continental del Pleistoceno de Australia y Nueva Guinea). El conjunto de piedras de moler de Madjedbebe revela innovaciones económicas, tecnológicas y simbólicas que son ejemplares de la plasticidad fenotípica del Homo sapiens que se dispersa desde África hacia Sahul.

Las piedras de moler y otros implementos de tierra son un componente fundamental de la panoplia tecnológica humana que surgió por primera vez en el Levante, África y Europa hace al menos 780 ka1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 ,11,12,13. Estos implementos permitieron que los alimentos nutritivos de cáscara dura, almidonados y fibrosos se hicieran comestibles y se digieran fácilmente. Además de cocinar, las piedras de moler eran particularmente importantes para hacer que los alimentos duros fueran más comestibles para los bebés y los ancianos. Se teoriza que las piedras de moler desempeñaron un papel clave en la explotación de las zonas áridas y semiáridas de Australia, donde las semillas de pasto, las semillas duras y los animales pulverizados formaban un componente vital de la dieta aborigen del Holoceno tardío14,15,16,17. 18,19,20,21,22,23,24,25,26,27. Las piedras de moler también desempeñaron un papel clave en la preparación de pigmentos y en la producción y uso de hachas de piedra molida en muchas partes de Australia y Nueva Guinea28,29,30,31. Los informes de sitios australianos rara vez documentan grandes cantidades de piedras de moler (incluidos fragmentos amorfos y tipos formales de piedras de moler), excepto en el Holoceno tardío32; y pocos artefactos han sido sometidos a análisis de desgaste y residuos. Por ejemplo, una revisión de los implementos para moler semillas enumera un total de 468 piedras para moler de 14 sitios, con un rango de 1 a 89 por sitio33,34. La mayoría de las piedras de moler y los 73 artefactos formales clasificados como 'molinos de semillas' pertenecen a niveles del Holoceno34.

Otro sitio, Nauwalabila, también ubicado en la región de Kakadu, puede tener piedras de moler de edad comparable (53,4 ± 5,4 ka y 60,3 ± 6,7 ka35) a Madjedbebe, pero el conjunto reportado es pequeño (n = 4336,37), la molienda las piedras no han sido analizadas y las edades están en duda38.

Excavaciones recientes en Madjedbebe (Fig. 1a)39, un refugio rocoso en Mirarr Country, en el norte de Australia, han ampliado la antigüedad del uso de la piedra de moler en Australia. Aquí informamos sobre la función de 104 piedras de moler con rastros macroscópicos de uso que estuvieron disponibles para estudio microscópico hasta 2020-1. Con recuentos más recientes de fragmentos más pequeños de sedimentos a granel y de tamiz de 3 mm, estimamos un total de 563 piedras de moler (incluidos fragmentos) del sitio, que abarca todo su período de ocupación humana (Tabla 1). Se llevaron a cabo análisis funcionales (desgaste microscópico, análisis de residuos y bioquímicos) en 104 de estas piedras de moler (18,5% del conjunto completo de piedras de moler), incluidos 29 artefactos de la fase más temprana de ocupación (Fase 2) que datan de entre 68,7 y 50,4. ka, y dos artefactos de un contexto incierto (probablemente del Holoceno tardío). Estos análisis microscópicos y químicos arrojan nuevos conocimientos importantes sobre la dieta, la tecnología y el simbolismo de los primeros colonos humanos de Sahul.

Ubicación de Madjedbebe, distribución del sitio y distribución de las piedras de moler. (a) Ubicación del sitio. Los niveles del mar se muestran a -80 m bsl equivalente a MIS 3; (b) Foto del macizo de Madjedbebe y Djuwamba tomada desde el norte. La lona azul indica la ubicación de la excavación contra la pared del refugio rocoso (fotografía cortesía de Tiina Manne); (c) Diseño de cuadrícula del sitio que muestra las áreas excavadas de 1973 (B3), 1989 (B4-5), 2012 (B1-E4) y 2015 (B5-C6) y la ubicación de la pared trasera; (d) Distribución de frecuencia de piedras de moler y materias primas exóticas por profundidad. El conjunto se divide en frente (filas 5 a 6) y atrás (filas 1 a 3) para tener en cuenta la pendiente de 5° en la estratigrafía desde atrás hacia adelante; (e) Ubicación de las piedras de moler trazadas en 3D en Madjedbebe codificadas por colores por fase. Los puntos grises representan objetos líticos, ocre molido y otros artefactos. La fila 1 es la más cercana a la pared trasera del refugio rocoso y las filas 5 y 6 están ubicadas fuera de la línea de goteo. Las filas 4 y 5 muestran menos artefactos trazados que B4 y parte de B5 fueron excavados en 1989 y los artefactos no fueron trazados in situ.

Madjedbebe es un refugio rocoso ubicado al pie de un macizo periférico adyacente a la meseta occidental de Arnhem Land ubicada dentro de Mirarr Country en la región de Alligator Rivers del Territorio del Norte (Fig. 1a y b). Se excavaron veinte cuadrados de 1 × 1 m hasta una profundidad máxima de 4 m entre 1979 y 201532,39,40 (Fig. 1c), con las coordenadas tridimensionales de ~ 11,000 artefactos y otras características arqueológicas (hogares, entierros y fosas). fueron grabados. Se recuperaron restos macrobotánicos mediante flotación y se obtuvieron para el sitio una serie de 26 edades de radiocarbono AMS (14C) y 52 de luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) (consulte la Sección 1 de Material complementario para obtener un resumen de la cronología publicada del sitio). Se identificaron siete fases de artefactos, con las fases 2 a 7 asociadas con la ocupación humana (Tabla 1). Los experimentos de pisoteo41 y los análisis geoarqueológicos1 de los componentes orgánicos e inorgánicos del depósito sugieren que solo ha habido perturbaciones posteriores al depósito en pequeña escala en el sitio y no hay evidencia de una extensa reelaboración del depósito por parte de termitas42,43,44 (Ver suplemento Sección Material 1).

Los artefactos ocurren en tres bandas densas en las Fases 2, 4, 6 y 7, con menos artefactos en las fases intermedias39. A lo largo de las fases se producen cambios en el uso de materias primas, la tecnología de trabajo de la piedra y las condiciones climáticas. Se determinó una edad inicial y final para cada fase utilizando un enfoque de modelado bayesiano que incluía todas las estimaciones de edad OSL39. Las edades y rangos de edad utilizados en todo momento se basan en estas estimaciones de edad inicial y final y sus errores aleatorios con una probabilidad del 95,4%39). La Fase 1 (> 65,4 ka) representa la acumulación de una capa de arena durante la etapa de isótopos marinos (MIS) 5 que contiene una baja densidad de artefactos de piedra cerca de la parte superior de la Fase. La fase 2 (68,7–50,4 ka, MIS 4 y que se extiende hasta MIS 3) está asociada con un clima fresco y seco con un nivel del mar de ~ 50 m por debajo del nivel del mar moderno (bmsl) cuando Madjedbebe estaba a ~ 300 km de la costa más cercana45. En la Fase 2 se produce un conjunto de artefactos de piedra grande y denso (n = <10,000), rico en materias primas exóticas, que incluyen puntas de piedra, escamas adelgazadas y tecnología de núcleo centrípeto (Fig. 1d). Las materias primas exóticas incluyen pedernal, silcreta, dolerita, hornfels y toba, ninguna de las cuales se encuentra a menos de 25 km del sitio, que se encuentra en un valor atípico de arenisca proterozoica de Kombolgie de la meseta terrestre de Arnhem. La fase 3 (54,0–26,0 ka, MIS 3 y se extiende hasta MIS 2) se sitúa dentro de un período marcado por un clima variable y más húmedo con niveles del mar más altos y un monzón más fuerte desde c.50 ka46,47. Los artefactos de piedra labrada elaborados a partir de materias primas exóticas son poco comunes en esta fase. La fase 4 (28,9–12,2 ka, MIS 2) corresponde a condiciones secas del Último Máximo Glacial (LGM, por sus siglas en inglés) con niveles del mar cayendo a −120 m bmsl48. Durante la Fase 4, se documenta un aumento pronunciado en el descarte de artefactos de piedra, junto con una mayor importación de materias primas exóticas y un pico en la tecnología bipolar. Las fases 5 a 7 son unidades del Holoceno. La fase 5 (10,5–7,1 ka, MIS 1) coincide con un período de rápido aumento del nivel del mar y el establecimiento de un clima más húmedo correspondiente al óptimo climático del Holoceno y está asociada con una baja densidad de artefactos y una baja abundancia de piedras exóticas en escamas. La cronología de las Fases 6 y 7 está poco limitada por el modelo de edad bayesiano OSL para el sitio. En cambio, los rangos de edad se basan en el rango de edades calibradas de 14C y OSL para cada una de las Fases. La fase 6 (9,1–5,8 ka) ve una continuación de condiciones más húmedas con el establecimiento de condiciones estuarinas cerca del sitio, lo que se refleja en la presencia de un gran conchero dominado por especies que habitan en manglares. La densidad de los artefactos vuelve a alcanzar su punto máximo a medida que aparecen puntas de piedra bifacialmente laminadas y tecnología de punta de hueso y reaparecen lascas adelgazadas asociadas con retoques invasivos. La fase de ocupación más reciente, la Fase 7 (4,7–0,0 ka), corresponde a un clima más seco y variable con un período de condiciones climáticas intensificadas de El Niño-Oscilación del Sur y precipitaciones más variables y disminuidas. La tecnología de puntos bifaciales es la más común en este momento. Desde aproximadamente 3,3 ka, las tierras bajas del río Alligators pasan de comunidades de vegetación de estuario a comunidades de vegetación de agua dulce, culminando en la formación de los humedales de agua dulce de la llanura aluvial de Magela Creek dentro de 1 km del sitio durante el último 1 ka39,49.

Las piedras de moler (incluidos fragmentos e implementos completos) están presentes en abundancia variable a lo largo de las Fases 2 a 7 (Tabla 1). La frecuencia de la piedra de moler alcanza su punto máximo en las fases más secas 2, 4 y 7 (Tabla 1, Fig. 1d), presumiblemente cuando el componente vegetal de la economía de búsqueda de alimento cambió para incorporar recursos de menor rango durante las épocas más secas cuando los alimentos de mayor rango estaban menos disponibles50. La mayoría de las piedras de moler in situ se encontraron justo fuera de la línea de goteo (filas 5 y 6 en la cuadrícula de excavación) o contra la pared del refugio rocoso (filas 1 y 2) (Fig. 1e).

Utilizamos métodos tanto cualitativos como cuantitativos para identificar la(s) función(es) de 104 piedras de moler recuperadas de Madjedbebe y examinar la morfología, el desgaste y los rastros de residuos.

La muestra de 104 piedras de moler analizadas en este estudio exhibió una amplia gama de formas, perfiles de superficie y desgaste macroscópico indicativos de una variedad de actividades especializadas (Fig. 2). Aunque el 76,0% de las piedras de moler analizadas se recuperaron como pequeños fragmentos tabulares (n = 79 con una masa media de 143 g), muchas conservaron características suficientes en su morfología general para indicar su clase funcional (es decir, piedra superior, piedra inferior, limado). piedra, consulte la Sección 2 de Material complementario). También se reconocieron clases formales de piedras de moler entre los fragmentos e implementos completos, e incluyeron morteros, piedras de molino, piedras superiores, martillos y piedras de afilar51 (Sección 2 de Material complementario). Casi todas las piedras de moler estaban hechas de arenisca local o exótica de grano fino a medio (n = 94, 90,4%) (Material complementario, Tabla S1).

Escaneos 3D de piedras de moler de Madjedbebe. (a) GS32, C2-C3/37, Fase 2, mortero; (b) GS20, E1/27, Fase 4, piedra de limado; (c) UPGS26, C3/35, Fase 3, fragmento de piedra golpeada; (d) GS73, B5/52, Fase 2, fragmento de piedra de molino; (e) GS79, B6/54, Fase 2, piedra de afilar. (f) L49, C2/5, Fase 7, piedra superior; (g) L52, C3/5, Fase 7, piedra superior; (h) GS36, C1/35, Fase 2, fragmento tabular; (i) GS50, C4/45, Fase 2, fragmento tabular. Las barras de escala son de 2 cm.

Se identificó una única superficie de terreno en la mayoría de las piedras de moler (76 de las 104 piedras analizadas, 73%), que eran generalmente planas o, menos comúnmente, convexas en sección transversal. Veintiocho artefactos (~ 27%) mostraron dos o más superficies de terreno, haciendo un total de 134 superficies de terreno entre los 104 artefactos analizados (Material complementario, Tabla S1). Para determinar si las piedras se utilizaron como piedras superiores (activas), inferiores (pasivas) o de limado (pasivas), registramos la sección transversal de las superficies del suelo (p. ej., convexas, cóncavas, planas, onduladas), el tamaño (longitud , ancho y alto) de las piedras, y las ubicaciones de desgaste por rectificado (Sección 2 de Material complementario).

Cincuenta artefactos (~ 48%) se clasificaron como piedras acopladas: piedras de moler que se usaban en un par como piedras superiores o inferiores para procesar un material intermedio. Estas incluyeron 25 piedras superiores (48% de las piedras acopladas, 24% del conjunto de piedras de moler analizado), 17 piedras inferiores (~ 34% de las piedras acopladas, 16% del conjunto de piedras de moler analizado) y ocho que no pudieron ser se distinguían como piedras superiores o inferiores, pero aún tenían otros rastros que indicaban que fueron utilizadas como piedras acopladas (p. ej., desgaste por pulido de piedra sobre piedra documentado bajo el microscopio). Las piedras superiores e inferiores se distinguían por su tamaño (las piedras superiores generalmente eran lo suficientemente pequeñas como para caber cómodamente en la mano) y la sección transversal de sus superficies del suelo.

Todas las piedras superiores mostraban al menos una o más superficies de terreno convexas, mientras que las piedras inferiores generalmente mostraban superficies de terreno planas u onduladas (n = 12) o, menos comúnmente, superficies cóncavas o depresiones (n = 5). Estos incluían tres piedras de mortero con depresiones picadas macroscópicamente visibles (GS56, GS32 y GS75 de las Fases 4 y 2, respectivamente) (Fig. 2a), y un fragmento de piedra de molino relativamente grande (GS73 de la Fase 2) con surcos parciales profundos (Fig. . 2d), similares a los documentados en implementos australianos para moler semillas en el árido interior52. No es sorprendente que las piedras superiores fueran mucho más pequeñas que las inferiores, la mayor de las cuales tenía una masa de 539 g (L49, Fig. 2f), mientras que algunas de las piedras inferiores completas pesaban hasta 8 kg.

Otros 32 artefactos (~ 31% del total del conjunto de piedras de moler analizado) se clasificaron como piedras de limar: piedras de moler que se utilizaban como “limas” de piedra individuales para procesar y dar forma al material trabajado y que generalmente mostraban un pulido plano (n = 25). superficies. Siete de estos artefactos también tenían desgaste consistente con su uso como piedras acopladas, lo que indica que estos implementos eran herramientas multifuncionales o habían sido utilizados de manera oportunista para múltiples tareas.

A los 29 artefactos restantes no se les pudo asignar una clase funcional ya que no conservaban características suficientes para identificarlos con seguridad como piedras acopladas o de limado. No había rastros de rejuvenecimiento de la superficie (es decir, picaduras para hacer áspera la superficie de molienda), y sólo tres artefactos mostraban picaduras macroscópicamente visibles debido al uso y la fabricación (ver arriba). Se documentaron eliminaciones negativas de escamas de la superficie/perímetro en solo dos artefactos (L49 y GS 79 de las fases 7 y 2, respectivamente), uno de los cuales se dividió deliberadamente antes de su uso (GS 79) (Fig. 2e, f).

El desgaste de molienda macroscópico se documentó en todas las piedras de molienda analizadas e incluyó superficies niveladas, onduladas o picoteadas compuestas de granos nivelados o bien redondeados, estrías superficiales y hoyos o depresiones visibles (Tabla complementaria S3) (Fig. 3, 4, 5). Cincuenta y tres de los 104 artefactos analizados poseían rastros de desgaste que eran consistentes con el procesamiento de uno o más tipos de materiales (por ejemplo, plantas, hematita, piedra), como lo indica la presencia de pulido de uso, estrías y otras modificaciones de grano. documentado con aumento bajo y alto (Sección 3 de material complementario; Tablas complementarias S2 y S3). Los 51 artefactos restantes tenían rastros de desgaste que indicaban que fueron utilizados para actividades de molienda/golpeado, pero el desgaste no era un diagnóstico del material trabajado.

Ejemplos de piedras de moler de Madjedbebe con desgaste consistente con el procesamiento de plantas/molienda de semillas de las Fases 7 a 2. Con un aumento reducido, los granos de cuarzo más elevados de la superficie de la piedra arenisca se nivelan y, a veces, se ven estrías. Bajo un gran aumento, el uso del pulido es muy brillante y restringido a la parte más elevada de los granos de cuarzo relativamente rugosos, creando un patrón reticular o en forma de red con un límite distintivo entre las zonas pulidas y sin pulir para indicar el procesamiento de una planta más dura. material como semillas. En los casos en los que el pulimento se extiende hasta los huecos inferiores de los granos (p. ej., b, c), inferimos el procesamiento de materiales vegetales más blandos. (a – c) Ropa de uso en L49 de la Fase 7; (d – f) uso de ropa en GS2 de la Fase 6; (g – i) ropa de uso en L52 de la Fase 6; (j–l) ropa de uso en GS3 de la Fase 5; (m, o) usar ropa en GS16 de la Fase 4; (n, p) ropa de uso en UPGS26 de la Fase 3; (q – s) uso de ropa en GS73 de la Fase 2; (t – v) ropa de uso en GS39, Fase 2. Las barras de escala para las imágenes de artefactos son de 5 cm; las barras de escala para imágenes con bajo aumento varían: (a, g) 5 mm; (m, n, q, t) 2 mm; (d, j) 1 mm; Las barras de escala para imágenes de gran aumento son de 0,05 mm.

Ejemplos de limas de piedra y hueso de Madjedbebe: UPGS39 de la Fase 7, UPGS21 de la Fase 4 y GS79 de la Fase 2. (a) superficie nivelada de UPGS 39; (b) uso-pulido en las zonas más elevadas de la microtopografía pétrea con numerosas estrías en UPGS39; (c) residuos metálicos con manchas y direccionalidad evidentes en UPGS39; (d) granos nivelados en la superficie de UPGS21; (e, f) pulido de uso estriado (flechas) y ondulado en UPGS21; (g) tejido de colágeno teñido con Naranja G de extracción con pipeta tomado de UPGS21; h) residuo orgánico cf. hueso en UPGS21; (i) residuo blanco con secreción mineral azul, cf. hueso y vivianita, en UPGS21; (j, k) superficie de GS79 con granos eliminados y estrías/arañazos superficiales; (l) grano de cuarzo en la superficie de GS79; tenga en cuenta que el grano está fracturado (flecha) por el contacto con un material duro (por ejemplo, piedra). Las barras de escala para imágenes de artefactos son de 5 cm; las barras de escala para imágenes con bajo aumento son de 1 mm; Las barras de escala para imágenes de gran aumento son imágenes de 0,05 mm i. es de 0,02 milímetros.

Ejemplos de piedras de moler de Madjedbebe con desgaste y residuos compatibles con el procesamiento del pigmento rojo. Tenga en cuenta que los granos minerales rojos se encuentran en los huecos inferiores de la microtopografía de la piedra y se producen con un pulido de uso ondulado. (a – c) Ropa de uso y residuos de pigmento rojo en R66 de la Fase 6; (d – f) desgaste y residuos de pigmento rojo en L813 de la Fase 5; (g – i) ropa de uso y residuos de pigmento rojo en GS15 de la Fase 4; (j, l) ropa usada y residuos de pigmento rojo en UPGS25 de la Fase 3; (k, m) ropa de uso y residuos de pigmento rojo en UPGS36 de la Fase 2; (n – p) desgaste y residuos de pigmento rojo en GS41 de la Fase 2. Las barras de escala para las imágenes de artefactos son de 5 cm; las barras de escala para imágenes con bajo aumento son de 2 mm; Las barras de escala para imágenes de gran aumento son de 0,05 mm.

Se reconoció ropa de uso indicativa o sugestiva de procesamiento de plantas en 40 piedras de moler (~ 38%) de todas las fases de ocupación (Tabla complementaria S3). Veintiséis artefactos tenían un desgaste consistente con la trituración de material vegetal más blando (p. ej., raíces, hojas y órganos de almacenamiento subterráneo), reconocido por un uso-pulido reticular (en forma de red) que se extendía hasta las regiones microtopográficas inferiores de los granos53,54 (p. ej., Fig. 3; Tablas complementarias S2 y S3). Otros 16 artefactos tenían desgaste típico del procesamiento de materiales vegetales más duros (por ejemplo, semillas), caracterizado por la aparición de un pulido reticular brillante y bien desarrollado que estaba restringido a los puntos más altos de la microtopografía del grano de cuarzo (por ejemplo, Fig. 3; Tablas complementarias S2 y S3). Con menos frecuencia, los artefactos mostraron desgaste consistente con el procesamiento de materiales vegetales tanto duros como blandos (n = 2, GS39 y L49, Fig. 3a – c; t – v).

Se documentó un uso consistente con el limado de piedras en cinco artefactos e incluyó nivelación de la superficie con granos nivelados microscópicamente, una alta frecuencia de estrías y microcicatrizaciones de granos de cuarzo53,54 (Fig. 4; Tablas complementarias S2 y S3). Estos incluían dos implementos (GS3, UPGS4) con superficies rectificadas de fabricación a lo largo de ambos lados de un solo borde para formar un bisel. Otras dos piedras de moler (ambas también mostraban desgaste consistente con el procesamiento de la planta) también tenían evidencia de trabajo de piedra, incluidas zonas maltratadas y rayones que indican que se usaron para golpear y pulir piedras durante la fabricación de escamas.

El uso consistente con el procesamiento de pigmentos estuvo presente en 12 piedras de moler e incluyó una superficie nivelada con un pulido de uso ondulado y una alta frecuencia de estrías relativamente profundas en todas partes53,54 (Fig. 5; Tablas complementarias S2 y S3). No se documentó desgaste de uso consistente con el procesamiento de tejidos animales blandos (piel, carne) en las piedras de moler de Madjedbebe, aunque se documentó un posible desgaste de pulido de huesos en una herramienta (UPGS21) de la Fase 4 (Fig. 4d-f). Este desgaste se caracteriza por un redondeo moderado del grano con un pulido liso/estriado, que se documentó en una de las cuatro superficies con desgaste por esmerilado diagnóstico53,54 (Tablas complementarias S2 y S3).

Los agentes tafonómicos y de meteorización han afectado la aparición de rastros de desgaste en algunas de las piedras de moler, particularmente en aquellas de depósitos anteriores (Fases 2 a 4), esto incluye la mayoría de las piedras recuperadas durante la excavación de 2015 debido a su ubicación fuera de la zona de goteo. Las piedras con superficies erosionadas generalmente mostraban un desgaste menos desarrollado con grano redondeado en gran parte del artefacto. La reducción de la superficie que causa modificaciones en la ropa de uso probablemente resulta de la erosión subaérea o de movimientos subterráneos de granos de sedimentos (por ejemplo, por bioturbación, pisoteo, percolación de agua, etc.). En algunos casos (p. ej., GS5), la intemperie provocó una erosión del grano superficial que eliminó los rastros del uso del pulimento.

El muestreo de residuos se realizó en cada una de las superficies del suelo (n = 140) utilizando una pipeta variable. Luego se documentaron los residuos bajo un microscopio de luz transmitida con la ayuda de varias tinciones (Material complementario, Sección 5). Se consideraba que los residuos orgánicos microscópicos estaban relacionados con el uso si se presentaban en altas densidades y en combinación con múltiples residuos del mismo origen (es decir, múltiples tejidos vegetales, almidón, fitolitos, etc.). Los residuos que pudieron identificarse microscópicamente fueron más abundantes en los artefactos de las Fases 3 a 7.

Se encontraron cristales minerales inorgánicos (p. ej., hematita, arcilla y cuarzo) en todas las superficies esmeriladas de 104 piedras de moler. El material vegetal (p. ej., fibras de celulosa, tejido lignificado, granos de almidón, fitolitos, placas de perforación, células cribosas o fosas bordeadas) fue el residuo documentado con mayor frecuencia y se encontró en 19 superficies molidas de 88 (84,6%) de las piedras de moler analizadas ( Tabla complementaria S4). Los residuos de origen animal fueron menos comunes e incluyeron fibras de colágeno, huesos, barbulas de plumas y fibras capilares, y se documentaron en 28 superficies molidas de 21 (20,2%) de las piedras de moler analizadas (Fig. 4g-i; Material complementario, Tabla S4). No se confirmaron visualmente las células sanguíneas en ninguna de las muestras de residuos analizadas. El colágeno se identificó como fibras singulares y sin otros tejidos animales en 19 (67,9%) de las 28 superficies molidas con tejido animal y no se pudo vincular con confianza con su uso. De manera similar, las partículas individuales de cabello o plumas que se documentaron de forma aislada generalmente no se consideraron relacionadas con el uso.

Se identificaron pigmentos rojos y amarillos en la mayoría de las piedras de moler analizadas en busca de residuos (n = 72, ~ 69%). Se documentó pigmento rojo en 93 de las 140 superficies molidas (~ 69%) y se observó directamente en la superficie molida y/o en extracciones de residuos montadas en portaobjetos de vidrio (Fig. 5). Cuatro superficies también mostraban pequeñas cantidades de pigmento amarillo, que se observaron directamente en la superficie de la piedra. Este último puede ser el resultado de un contacto incidental con pigmentos amarillos, que fueron identificados en todas las fases ocupacionales, o puede ser el resultado de una reducción/oxidación química del pigmento rojo. La mayoría de los residuos de pigmentos se atribuyeron a la contaminación posterior al depósito y a la manipulación y tamizado posterior a la excavación, ya que se produjeron acumulaciones de pigmentos sin un patrón aparente que pudiera atribuirse a una molienda deliberada. Los artefactos sólo se asociaron con el procesamiento de pigmentos si el pigmento estaba (1) presente en los intersticios inferiores de la superficie de molienda; (2) cubrió más del 20% de la superficie del artefacto; y (3) parecía “manchado” o tenía alineaciones o marcas de rayones a través de los residuos.

Se analizó la presencia de almidón en una submuestra (n = 27) del conjunto de piedras de moler (nueve artefactos de las Fases 3 a 7 y 18 artefactos de la Fase 2). Las piedras de moler se eligieron entre aquellos artefactos que tenían residuos identificados en las extracciones con pipeta o tenían desgaste distintivo indicativo del procesamiento de la planta. El número y la distribución del tamaño de los conjuntos de granos de almidón se dan en la Tabla S5. Sólo se digitalizaron los granos de almidón con márgenes completos y se excluyeron aquellos que estaban dañados u oscurecidos por los detritos en las preparaciones de portaobjetos.

Se observó una variedad de morfologías de granos de almidón, y en la Fig. 6 se presentan ejemplos. El número de granos de almidón identificados varió en todos los artefactos muestreados. Una piedra de moler (GS40 de la Fase 2) produjo una cantidad sustancial de granos de almidón (n = 143) (Fig. 6j-l). Otros cinco artefactos, también de la Fase 2, dos con desgaste y/u otros residuos consistentes con el procesamiento de semillas o plantas, produjeron más de 40 granos de almidón por artefacto (GS86, n = 60 granos; GS48, n = 35 granos; GS82, n = 48 granos, GS73, n = 41 granos y GS74, n = 39 granos (Tabla complementaria S5) (Fig. 6m-t).

Ejemplos de granos de almidón recuperados de piedras de moler de Madjedbebe presentados para análisis de granos de almidón. Fase 7: (a, b) L49; c) UPGS2. Fase 6: (d) UPGS4. Fase 5: (e) GS3. Fase 4: (f) UPGS14. Fase 3: (g,h) UPGS32. Fase 2: (i) GS9; (j-l) GS40; (m, n) GS48; (o, p) GS73; (q,r) GS 74; (s, t) GS86.

Tres de las piedras de moler enumeradas en la Tabla S5 han tenido análisis publicados en otros lugares (L49, GS3 y UPGS2, Fig. 6a-c, e), y los análisis demostraron la presencia de nenúfar (Nymphaea violacea), ñame descarado (Amorphopallus galbra), ñame largo (Dioscorea transversa) y posiblemente ceiba (Cochlospermum fraseri)55. Los artefactos restantes en este estudio de las Fases 2 a 7 (n = 21) produjeron frecuencias mucho más bajas de almidón (Fig. 6d, f, g, h) (Tabla complementaria S5), e incluyeron artefactos con desgaste consistente con el procesamiento de semillas y distintos compuestos vegetales detectados con espectrometría de masas por cromatografía de gases (GC-MS) (p. ej., GS39 y GS47 de la Fase 2, ver más abajo). El análisis taxonómico del almidón recuperado de estas piedras de moler es objeto de un estudio aparte. Los taxones identificados a partir de análisis de almidón antiguos coinciden con especímenes en colecciones de referencia comparativas de plantas comúnmente utilizadas y recolectadas por el pueblo Mirarr en la actualidad46 y complementan los datos proporcionados por restos de plantas carbonizadas en Madjedbebe50.

Se utilizaron pruebas bioquímicas (Material complementario, Sección 7) para detectar la presencia de biomoléculas como proteínas, carbohidratos y azúcares, ácidos grasos y hemo53,56 en 94 de las 104 piedras de moler. Una o más de estas biomoléculas se detectaron en 81 de los artefactos medidos (~ 86%) (Material suplementario, Tabla S6B), lo que indica que muchas de las piedras de moler se usaron para procesar alguna forma de material orgánico o en contacto con partículas orgánicas durante alguna etapa de su historia de vida (por ejemplo, durante la fabricación, curación, entierro). Los carbohidratos/azúcares fueron las biomoléculas más comúnmente detectadas, presentes en las superficies molidas de 56 artefactos (~ 60%), seguidas de ácidos grasos (n = 47 artefactos, 50%), proteínas (n = 24 artefactos, ~ 26%) y hemo, un componente principal de los glóbulos rojos (n = 4, <5%) (Tabla complementaria S6B). Como las pruebas bioquímicas solo son específicas para agregados de moléculas y no pueden identificar moléculas individuales, solo son adecuadas para proporcionar una prueba de detección inicial para la presencia de grupos específicos de compuestos orgánicos (consulte Material complementario, Sección 7).

Las características de absorbancia de los residuos extraídos (Material complementario, Sección 7.2) indicaron la presencia de una variedad de material orgánico no específico en todas las piedras de moler que se analizaron con esta técnica (n = 98). Las lecturas más detalladas que identificaron otros compuestos biológicos se limitaron a nueve artefactos y en su mayoría indican un origen vegetal. Estos compuestos incluían fenolatos y grupos carboxilo; alcoholes y esteroles vegetales; alcaloides y enlaces carbono/nitrógeno; ácidos nucleicos, fenoles y proteínas y aminoácidos de origen vegetal. Significativamente, no se detectaron proteínas animales en ninguna de las muestras medidas. La falta de absorbancia detectable en las extracciones tomadas de la mayoría de los artefactos (n = 82, ~ 84%) se debe probablemente a la ausencia o a los bajos niveles de sensibilidad de la prueba, que normalmente requiere grandes concentraciones de compuestos para ser detectados53.

El análisis GC-MS de muestras de residuos extraídas de 97 de las piedras de moler analizadas identificó más de 200 compuestos químicos, incluidos ácidos grasos, carbonos aromáticos, aminoácidos, proteínas (incluidas estructuras de porfirina y componentes sanguíneos), carbohidratos y compuestos bioactivos (Sección de material complementario). 8; Tabla complementaria S7). Se detectaron compuestos de origen vegetal en 47 piedras de moler en todas las fases de ocupación. Estos incluyeron 26 artefactos con residuos atribuidos al procesamiento de semillas, nueces, tubérculos, raíces, hojas, madera o frutas, según la combinación de compuestos presentes, incluidas las proporciones relativas de compuestos bioactivos, ácidos grasos e hidrocarburos aromáticos (Tabla complementaria S7 ). Los compuestos como los monoglicéridos y ciertos ácidos grasos insaturados se encuentran naturalmente en los aceites de semillas y se han identificado en varios artefactos, incluidos GS73 y GS39 de la Fase 2, los cuales tienen un uso consistente con el procesamiento de semillas (Figs. 7a-b, 3q). –v). En otro artefacto de la Fase 2, GS75, que tiene una depresión central picada, se detectaron varios compuestos de origen vegetal dentro de su depresión central, incluido un éster graso de vitamina C (ácido ascórbico), varios antioxidantes, esteroles, ácidos grasos y glicéridos ( Fig. 7b, Tabla complementaria S7). El desgaste de este artefacto además de los compuestos detectados en el interior de su depresión central son indicativos de golpes de semillas, nueces y/o frutas.

Cromatografías GC-MS de herramientas para moler/machacar semillas de la Fase 2. (a). Moléculas detectadas en extracciones tomadas de GS73: 1) carbohidrato no identificado; 2) carbohidrato no identificado; 3) aminoácido degradado; 4) ácido nonanoico; 5) contaminación por plásticos; 6) metilciclodecano; 7) ácido dodecanoico; 8) pentadecanol; 9) ácido hexadecenoico; 10) ácido ascórbico; 2,6-dihexadecanoato; 11) 3,7,11-trimetil-1-dodecanol; 12) pentadecanol; 13) ácido 16-metil heptadecanoico; 14) éster 2-hidroxi-1,3-propanodiílico del ácido octadecanoico; 15) 8-octadecenal; 16) terpenoide no identificado (similar al farnesano); 17) terpenoide no identificado; 18) contaminación por plásticos; 19) 10-metil-nonadecano; 20) 6-metil-octadecano. (b). Moléculas detectadas en extracciones tomadas de GS75: 1) carbohidrato no identificado; 2) carbohidrato no identificado; 3) 2-metil-2-fenil-oxirano (epoxi-cumeno); 4) ácido graso degradado; 5) contaminación por plásticos; 6) contaminación por plásticos; 7) ácido hexadecenoico (ácido palmítico); 8) ácido ascórbico, 2,6-dihexadecanoato; 9) ácido graso de cadena larga no identificado; 10) ácido octadecanoico; 11) éster 1-(hidroximetil)-1,2-etanodiílico del ácido hexadecanoico (dipalmitina glicerol); 12) pentadecanol; 13) 2,2'-metilenbis[6-(1,1-dimetiletil)-4-metil-fenol (2,2'-metilenbis[6-terc-butil-)p-cresol); 14) hexadecanoato de 2,3-dihidroxipropilo (monopalmitina); 15) éster 2-hidroxi-1-(hidroximetil)etílico del ácido hexadecanoico (2-monopalmitina); 16) ácido graso de cadena larga no identificado; 17) ácido graso de cadena larga no identificado; 18) éster 2,3-dihidroxipropílico del ácido octadecanoico (1-monoestearina); 19) ácido graso de cadena larga no identificado.

Cinco piedras de moler (GS8, GS16, GS27, GS35 y UPGS6) de las Fases 7, 5, 4 y 3, tenían otros compuestos derivados de plantas que eran distintivos de los alcaloides bioactivos e indican el posible procesamiento de plantas tóxicas o narcóticas, posiblemente con alucinógenos. efectos (Tabla complementaria S7).

La presencia de compuestos específicos de animales (incluidos aminoácidos, grasas animales y proteínas sanguíneas) se detectó en tres piedras de moler (GS3, UPGS21, UPGS32) de las Fases 5 a 3, respectivamente (Tabla complementaria S8). No se consideró que otros compuestos potenciales de origen animal (por ejemplo, ácido azelaico) que también se detectaron en otras piedras de moler indicaran procesamiento con animales, ya que estos compuestos también pueden derivar de plantas. Se detectaron residuos de la manipulación moderna (incluidos los ácidos hexadecanoico y octadecanoico) y los adquiridos durante el almacenamiento (ácidos fenólicos de los plásticos) en 24 artefactos (Tabla complementaria S7).

Basamos nuestra interpretación de la función de la herramienta en múltiples líneas de evidencia, incluida la morfología de la piedra de moler, el desgaste y los residuos. Nuestros análisis combinados indican que las piedras de moler de Madjedbebe se utilizaron para una amplia gama de tareas, incluido el procesamiento de plantas (n = 60, incluidas semillas, n = 17), tejido animal (n = 4), pigmentos rojos (n = 17) y el golpe/limado directo de piedra (n = 5) (Tabla 2).

El procesamiento de la planta fue la tarea más común, que se atribuyó a 60 piedras de moler en siete fases de ocupación, incluidos ocho artefactos de la Fase 2 (Tabla 2; Tabla complementaria S8). Las piedras de moler se utilizaban para procesar semillas duras y blandas, plantas con almidón y otros materiales vegetales más blandos, como hojas y geófitos. Diecisiete de las 60 piedras de moler (~ 28%) tenían rastros de desgaste y/o residuos consistentes con el procesamiento de semillas (Tabla 2), incluidos al menos dos artefactos (GS39 y GS73) de la Fase 2, aunque no se identificó almidón (Fig. 3). ). Estos dos artefactos proporcionan la evidencia más antigua de molienda de semillas fuera de África57 y son los instrumentos de molienda de semillas más antiguos conocidos en Australia, anteriores a otros ejemplos del Pleistoceno de Cuddie Springs58 y el lago Mungo56. No existe evidencia del uso de piedras de moler para el procesamiento de alimentos vegetales fuera de África hasta hace unos 30 ka, como se documenta en sitios del Paleolítico superior en Europa1,59,60,61, China62,63 y el Levante64. En consecuencia, la identificación del procesamiento de plantas en Madjedbebe es de importancia global e indica que tales implementos formaban parte de las herramientas de las primeras sociedades humanas modernas65,66. Las piedras de moler utilizadas para este propósito son relativamente más comunes durante las Fases 2 y 4 (Tabla 2), lo que se correlaciona con períodos de ocupación más secos y refleja la explotación de recursos de menor rango50.

Curiosamente, no se recuperaron granos de almidón de algunas piedras de moler que tenían rastros de desgaste diagnósticos del procesamiento de plantas (p. ej., GS 16, UPGS26) (Fig. 3g – i, n – p; Tabla complementaria S5). La aparente falta de granos de almidón en estas y otras piedras de moler de las Fases 3 a 7, que tienen un desgaste consistente con la molienda de semillas, es difícil de explicar, pero puede estar relacionada con su ubicación en relación con la pared del refugio rocoso y la química de los sedimentos. También puede indicar que estas piedras de moler se usaron para procesar plantas sin almidón con altos contenidos de sílice o que los residuos asociados con la molienda de semillas pueden no haber sobrevivido al uso más reciente.

El procesamiento de pigmentos fue la segunda tarea más común después del procesamiento vegetal, identificado en 17 piedras de moler y representando poco más del 16% del conjunto total analizado. Estos implementos, utilizados para procesar hematita roja para producir un polvo, fueron más comunes en las fases ocupacionales que abarcaron el Pleistoceno, y 13 de ellos se identificaron en las Fases 4-2 (Fig. 5) (Tablas complementarias S8). La mayor frecuencia de pigmentos molidos y piedras de moler utilizadas para procesarlos durante ciertas fases de ocupación podría indicar “pulsos” de actividad artística (ver 67), lo que también se refleja en la abundancia de piezas de ocre molido y hematites del sitio39. Desafortunadamente, los pulsos en la extracción de pigmentos en las Fases 4-2 no tienen estilos artísticos asociados conocidos, ya que exceden con creces la antigüedad de los estilos artísticos fechados en el oeste de la Tierra de Arnhem, aunque ciertamente son anteriores a las Figuras Corredoras del Norte, el Arte Estuarino y de Rayos X del Holoceno. estilos68,69,70,71. Los cambios en el estilo artístico probablemente reflejan cambios más amplios en la economía, la vida social y la ideología, así como la intensidad ocupacional en el sitio59. Sin embargo, las proporciones relativamente mayores de piedras de moler utilizadas para el procesamiento de pigmentos en la Fase 2 (en comparación con otras tareas reconocidas en la Fase 2) podrían ser el resultado de un sesgo de conservación de residuos, es decir, los minerales inorgánicos de óxido de hierro resultantes del procesamiento de pigmentos son más favorables para la conservación que los residuos orgánicos que resultan del procesamiento de plantas, semillas y animales. Por lo tanto, parece que el procesamiento de pigmentos era más común en relación con otras actividades de molienda que involucraban el procesamiento de materiales orgánicos en este momento. De hecho, la conservación de residuos orgánicos fue mucho menor en los artefactos de la Fase 2 en comparación con las piedras de moler de las Fases más recientes, con frecuencias más bajas de tejidos orgánicos visibles y menos moléculas detectadas en los artefactos de la Fase 2. En algunos casos, la ropa de uso fue un diagnóstico de función, pero no se recuperaron los residuos.

Se reconoció el trabajo de la piedra en cinco piedras de moler e incluyó tres que se usaban para limar piedra (dos piedras de afilar, UPGS39 de la Fase 7, un ladrillo de lutita moderno (post-europeo) que se usaba para afilar hachas de metal y piedra; y GS79 de la Fase 2: una losa de arenisca delgada y plana con remociones de escamas negativas alrededor de los bordes exteriores (Figs. 2e, 4a-c, j-l) y una piedra estacionaria más grande, GS38) y dos piedras superiores (GS18, Fase 4 y GS7, Fase 5) con rastros que indican que fueron utilizados para pulir y tallar piedra además de trabajar plantas (Tabla complementaria S8). Otra evidencia de molienda de piedra incluyó la presencia de al menos 10 hachas de borde rectificadas completas o casi completas, además de numerosas escamas de sus superficies y bordes. La evidencia de la fabricación y el mantenimiento de hachas de borde rectificado durante la Fase 2 incluyó la presencia de un hacha completa39, una piedra de afilar de forma deliberada con desgaste consistente con el pulido de piedra (GS79, Fig. 4j-l) y numerosas lascas de piedra triturada que fueron retiradas de sus superficies y bordes. Estos implementos de piedra molida de Madjedbebe proporcionan la evidencia más antigua de la fabricación y mantenimiento de hachas de borde rectificado en el mundo1, y pueden ser anteriores a ejemplos anteriores de fragmentos de hacha de Carpenter's Gap 1 y Carpenter's Gap 3 en Australia Occidental en hasta 20 años 31,72. .

Los implementos para procesar animales eran poco comunes, con evidencia limitada a cuatro artefactos, poco menos del 4% del total del conjunto de piedras de moler analizado. Estos incluyeron tres piedras de moler que se usaron para procesar carne animal (carne y/o piel) (GS3 y GS9, ambas Fase 5; y UPGS17, Fase 4) y una que se usó para procesar hueso (UPGS21, Fase 4, Fig. 4d-i). El diagnóstico de desgaste en el procesamiento de animales fue poco común y solo una piedra de moler mostró desgaste indicativo de esta actividad (UPGS21). La evidencia del procesamiento de material animal se reflejó principalmente en la presencia de residuos detectados mediante análisis bioquímicos o identificados visualmente a partir de extracciones de residuos. Los residuos animales identificados visualmente incluyen huesos, colágeno y fibras capilares altamente degradadas. El análisis GC-MS también detectó grasas animales, aminoácidos y moléculas sanguíneas degradadas en dos de las piedras de moler (GS3, UPGS21). También se documentó desgaste y otros residuos consistentes con el procesamiento de material vegetal y pigmento rojo en los cuatro artefactos, lo que indica que se usaron para procesar múltiples materiales. Sospechamos que estas herramientas multifuncionales funcionaron principalmente en el procesamiento de plantas/pigmentos y que se utilizaron de manera oportunista para procesar material animal.

En general, las piedras de moler fueron más comunes en las Fases 2 y 4 del Pleistoceno y en las Fases 6 y 7 del Holoceno. La mayor abundancia se corresponde principalmente con fases más secas (Tabla 1), aunque Florin et al.73 concluyen a partir de un estudio de pandanus carbonizado (P. espiralis) que δ13C registra del sitio que las precipitaciones en las cercanías de Madjedbebe pueden haber permanecido relativamente altas, incluso durante las fases más secas, lo que coincide con los argumentos de que la región puede haber experimentado una ocupación más intensiva durante los períodos más secos de MIS 4 y 274. Piedras de moler en fases 2, 4, 6 y 7 están asociados con aumentos en la amplitud de la dieta de alimentos vegetales, como lo reflejan los restos arqueobotánicos del sitio, algunos de los cuales involucraron molienda y machacado, incluidas semillas, nueces duras y algunas frutas50. Los picos en el uso de piedra de moler también corresponden a picos en la intensidad ocupacional y un aumento en el descarte de materias primas exóticas, una mayor reducción general de lítica y el descarte de ocre trabajado, todo lo cual puede ser indicativo de una mayor intensidad ocupacional durante estas fases más secas. Un mayor uso de piedras de moler durante esas épocas puede reflejar una ampliación de la dieta a medida que los recursos de alto rango se agotaban durante visitas más largas o más frecuentes. De esta manera, las piedras de moler actuaron como "muebles de sitio" para procesar alimentos de menor rango, como nueces y semillas duras (que requieren un procesamiento más intensivo) en un lugar que fue visitado con mayor frecuencia y predecible durante las épocas más secas23,75. También se procesaron materiales animales en piedras de moler por primera vez durante la LGM (Fase 4), tal vez por razones de estrés nutricional para reducir el desperdicio de fauna, reflejando la práctica de procesamiento extensivo de huesos para la extracción de proteínas documentada en las economías áridas de Australia Central en el pasado reciente76,77.

El conjunto de piedras de moler en Madjedbebe proporciona la primera evidencia extensa de las primeras dietas de alimentos procesados ​​en Sahul, mostrando una alta tasa de multifuncionalidad y una amplia gama de tareas, desde afilar hachas hasta procesar semillas, plantas duras y blandas, y extracción de pigmentos. y la pulverización de tejidos animales. Los residuos relacionados con el procesamiento de semillas sólo se documentaron en una piedra de moler de la Fase 2; sin embargo, el desgaste de algunas de las otras piedras de la Fase 2 fue muy distintivo, y la morfología de la piedra es característica de las piedras de molino australianas utilizadas en un pulido sostenido de ida y vuelta. El uso y la abundancia de la piedra de moler también cambian a través del tiempo, con el procesamiento de pigmentos mejor representado en la fase más temprana de ocupación intensa, y el procesamiento de plantas más abundante durante el LGM, una segunda fase de ocupación intensa, a medida que las dietas se ampliaron nuevamente para incluir alimentos vegetales de menor rango que procesamiento requerido. Durante la LGM se procesaron por primera vez tejidos animales en el lugar sobre piedras de moler. Las piedras de moler Madjedbebe ofrecen el primer vistazo de una fuerte inversión en ricas y variadas tecnologías de molienda en el Pleistoceno y demuestran la naturaleza altamente innovadora de los primeros habitantes aborígenes de Sahul.

Las características diagnósticas de la ropa de uso resultantes del rectificado de materiales específicos se documentaron en implementos de molienda experimentales hechos de areniscas australianas de diferente dureza38 y forman la base de nuestra biblioteca de referencia de ropa de uso que permitió realizar interpretaciones de la función de la herramienta (Material complementario, Sección 2). El uso microscópico se documentó con bajo aumento utilizando un microscopio con zoom estéreo Olympus SZ61 con una fuente de luz halógena de 150 vatios y fibra óptica externa (Olympus LG-PS2); y bajo mayores aumentos usando un microscopio de luz reflejada Olympus BX-51 con luz incidente vertical (campo claro y campo oscuro) con lentes objetivos de ×50, ×100, ×200 y ×500 y filtros polarizadores. Se tomaron muestras de los artefactos más grandes que no cabían bajo el microscopio para su uso utilizando el compuesto PVS (polivinilsiloxano) (President® Light Body) que posteriormente se examinó bajo el microscopio de luz incidente vertical Olympus BX-51.

Se extrajeron muestras de residuos de las superficies usadas y no utilizadas de cada piedra de moler usando agua destilada y/o una mezcla trisolvente de acetonitrilo, etanol y agua destilada. Se extrajeron muestras de residuos (distintos del almidón) utilizando una pipeta ajustable y una punta de pipeta de nailon desechable. Los residuos extraídos se prepararon montando de 5 a 15 µl de la mezcla de residuos en un portaobjetos de vidrio limpio (limpiado con etanol o acetona) y asegurados con un cubreobjetos de vidrio limpio. Los portaobjetos se examinaron con un microscopio metalográfico Olympus BX-51 y las imágenes se capturaron con una cámara microscópica Olympus DP72. Se seleccionó una selección de tinciones específicas de animales (naranja-G, rodamina B, safranina) y específicas de plantas (rojo Congo, yoduro de yodo y potasio, azul de metileno, floroglucinol) para confirmar la presencia de material animal o vegetal (Información complementaria, Sección 5). Se agregaron de diez a cuarenta microlitros de solución de tinción a los portaobjetos seleccionados y se dejaron durante al menos 10 minutos para garantizar un tiempo de desarrollo adecuado y luego se enjuagaron con agua destilada. Los portaobjetos se volvieron a examinar utilizando el microscopio de luz transmitida para evaluar cualquier cambio de color positivo en el material residual constituyente.

Las superficies de molienda seleccionadas y los fragmentos de piedra de molienda se muestrearon mediante inmersión parcial o total en un baño de ultrasonidos. Los artefactos se sumergieron parcial o completamente en agua destilada y se sonicaron durante 2 minutos. Luego se centrifugó la muestra residual para concentrar la muestra. El almidón y los fitolitos se aislaron con un líquido pesado (politungstato de sodio, gravedad específica 2,35) y se montaron en agua. Los portaobjetos se escanearon utilizando un microscopio de luz transmitida de campo claro Zeiss Axioskop2 equipado con óptica Nomarksi. Todos los granos de almidón se fotografiaron utilizando una cámara digital Zeiss HrC y el software Zeiss Axiovision. Los granos individuales fueron rastreados y archivados digitalmente. Se observó la posición del hilio, presencia/ausencia de laminillas y fisuras, hilio abierto o cerrado y presencia de facetado.

Los espectros de absorbancia de los residuos extraídos se midieron a partir de muestras de residuos secos que posteriormente se diluyeron con agua destilada según fuera necesario. Se colocaron dos microlitros de solución líquida en una placa Take 3TM, asegurando que no hubiera partículas presentes dentro de la muestra que pudieran causar dispersión dentro del escaneo. Luego se midieron los espectros de absorbancia entre 200 nanómetros (nm) y 900 nm utilizando un sistema de espectrofotómetro multivolumen EpochTM (Biotek) en incrementos de 2 nm. Los datos se recopilaron y analizaron utilizando el software Gen 5 (Sección 7 de Información complementaria).

Pruebas bioquímicas que incluyen el ensayo Bradford, trietanolamina difenilcarbazida de cobre (cf. prueba “Falholt” de Fullagar et al. 2015); Yoduro-Potasio-Yodo; Hemastix® y la prueba de difenilamina y ácido fenol-sulfúrico se llevaron a cabo en mezclas de residuos extraídas de las superficies de artefactos molidos y no molidos utilizando agua o un disolvente trimezcla de acetonitrilo, etanol y agua destilada (Información complementaria, Sección 7). Cada prueba se realizó en una pequeña porción de muestra (< 5 μL) y se observó una reacción posterior, indicada por un cambio de color específico. Las reacciones positivas se identificaron utilizando el sistema de espectrofotómetro de múltiples volúmenes EpochTM (ver arriba) luego de un conjunto de mediciones estándar usando proteína sanguínea, almidón de maíz, aceite de cocina y una combinación de sacarosa y glucosa. Las lecturas de estos estándares medidos se consideraron el valor mínimo para la detección de proteínas, almidón, ácidos grasos y carbohidratos, respectivamente. Para evaluar la posibilidad de contaminación ambiental, también se analizaron muestras de sedimentos adjuntas.

Se prepararon muestras de residuos desecados de agua y extracciones con solventes de mezcla triple de artefactos recolectados durante las excavaciones de 2012 para GC-MS agregando 500 μL de acetonitrilo a tubos de muestra durante 24 h. Luego se eliminó el acetonitrilo y se colocó en un recipiente de vidrio separado, asegurándose de que no hubiera partículas presentes. Antes de sellar, se eliminó todo el oxígeno del vial de vidrio purgándolo con gas nitrógeno y sellándolo con tapas de aluminio. Se tomaron muestras de artefactos seleccionados recuperados durante las excavaciones de 2015 (n = 6) para detectar residuos con una solución de cloroformo/metanol (3:1). El análisis GC-MS se realizó utilizando un cromatógrafo de gases Varian modelo 450 acoplado con un espectrómetro de masas cuadrupolo Varian modelo 300-MS equipado con una columna capilar FactorFourTM (VF5ms, 30 m × 0,25 mm ID, DF = 0,25 μm), siguiendo los métodos descritos por Crowther et al. (2015:380). Los compuestos químicos recuperados de cada mezcla de residuos se identificaron tras la caracterización de sus espectros iónicos y los picos de ionización (p. ej., el ion molecular, el pico M+, el pico M+1 y los diversos picos de ionización, picos M-15), utilizando la estación de trabajo Varian MS. Versión 6 y la base de datos de espectros de masas NIST98 (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología). Luego se compararon los compuestos con datos publicados para mejorar la identificación taxonómica (Información complementaria, Sección 8).

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

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El lenguaje, las imágenes y la información contenida en esta publicación incluyen referencias al conocimiento indígena, incluido el conocimiento tradicional, la expresión cultural tradicional y referencias a los recursos biológicos (plantas y animales) del pueblo Mirarr. La fuente de conocimiento indígena se considera “Información Confidencial”; Se le aplican las leyes y costumbres tradicionales y el pueblo Mirarr afirma tener derechos de autor sobre él, además de cualquier derecho de autor sobre la obra completa. Cualquier idioma, imágenes e información relacionados con Mirarr se publican con el consentimiento de Gundjeihmi Aboriginal Corporation como representante del pueblo Mirarr para fines de educación general. No se autoriza ningún uso posterior y absolutamente ningún uso comercial sin el consentimiento y acuerdo previo de la gente de Mirarr. Comuníquese con Gundjeihmi Aboriginal Corporation para solicitar permiso para hacer referencia a cualquier conocimiento indígena en esta publicación. Los autores están en deuda con los custodios de Madjedbebe, May Nango y Djaykuk Djandjomerr, y con la propietaria tradicional principal de Mirarr, Yvonne Margarula, por su permiso para realizar esta investigación. También agradecemos a Gundjeimhi Aboriginal Corporation (GAC), especialmente a Justin O'Brien, director ejecutivo de GAC, por facilitar el permiso para llevar a cabo esta investigación y apoyar la presentación de este artículo. Agradecemos a los equipos de trabajo de campo involucrados en las excavaciones de Madjedbebe en 2012 y 2015; y reconocer el trabajo previo en el sitio de Johan Kamminga, Harry Allan, Rhys Jones, Mike Smith y Bert Roberts. Agradecemos a Zenobia Jacobs por brindar comentarios útiles sobre este manuscrito. Angeliki Theodoropoulou proporcionó los bocetos para las piedras de moler que se muestran en la figura 4. El Consejo Australiano de Investigación financió nuestra investigación a través de una subvención del Proyecto Discovery (DPl10102864), otorgada a CC, BM, RF, LW y MS. EH recibió el apoyo de un premio australiano de posgrado (otorgado entre 2011 y 2015). CC y BM contaron con el apoyo de Future Fellowships del Australian Research Council. La UNSW y la Fundación Kimberley apoyaron los análisis de almidón realizados por JF.

Financiamiento de Acceso Abierto habilitado y organizado por Projekt DEAL.

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Historia y Arqueología, Facultad de Humanidades, Artes y Ciencias Sociales, Universidad de Flinders, Adelaide, SA, 5042, Australia

Richard Fullagar y Mike A. Smith

Facultad de Ciencias Biológicas, Terrestres y Ambientales, Universidad de Nueva Gales del Sur, Sydney, NSW, 2052, Australia

Judith H. Campo

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Adelle CF Coster

Escuela de Medio Ambiente y Ciencias, Universidad Griffith, Nathan, QLD, 4111, Australia

Carney Matheson

Gundjeihmi Aboriginal Corporation, Jabiru, NT, 0886, Australia

May Nango & Djaykuk Djandjomerr

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Ben Marwick

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Lynley Wallis

Centro de Investigaciones Históricas, Museo Nacional de Australia, Canberra, ACT, 2601, Australia

Mike A. Smith

Departamento de Arqueología, Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana, Kahlaische Strasse 10, 07745, Jena, Alemania

Chris Clarkson

Centro de Excelencia para la Biodiversidad y el Patrimonio Australiano del Consejo Australiano de Investigación (ARC), Universidad de Wollongong, Wollongong, NSW, 2522, Australia

Chris Clarkson

Facultad de Ciencias Sociales, Universidad de Queensland, Santa Lucía, QLD, 4072, Australia

Chris Clarkson

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El acceso al material arqueológico fue organizado y proporcionado por MN, DD, LW, BM, MS y CC. El análisis funcional de las piedras de moler y los fragmentos fue realizado por EH, RF, JF, AC y CM. El texto manuscrito fue escrito por EH, CC y RF Las figuras 1 y 2 fueron preparadas por CC; Las figuras 3 a 7 fueron preparadas por EH. El material complementario fue preparado por EH, JF y AC.

Correspondencia a Elspeth H. Hayes o Chris Clarkson.

Desde 2018, LW ha trabajado como Asesor de Patrimonio Cultural para GAC ​​por contrato. Otros autores no declaran tener intereses en competencia.

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Reimpresiones y permisos

Hayes, EH, Fullagar, R., Field, JH et al. 65.000 años de uso continuo de piedra de moler en Madjedbebe, norte de Australia. Informe científico 12, 11747 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-15174-x

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Recibido: 21 de enero de 2022

Aceptado: 20 de junio de 2022

Publicado: 11 de julio de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-15174-x

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