Sự tiến hóa của công cụ trong đời sống con người cổ đại

Anthropologists have long made the case that tool-making is one of the key behaviors that separated our human ancestors from other primates. A new paper, however, argues that it was not tool-making that set hominins apart — it was the miniaturization of tools.

Các nhà nhân chủng học từ lâu đã đưa ra trường hợp rằng chế tạo công cụ là một trong những hành vi quan trọng ngăn cách tổ tiên loài người của chúng ta với các loài linh trưởng khác. Tuy nhiên, một bài báo mới lập luận rằng nó không phải là công cụ tạo ra sự khác biệt – đó là sự thu nhỏ của các công cụ.

Just as tiny transistors transformed telecommunications a few decades ago, and scientists are now challenged to make them even smaller, our Stone Age ancestors felt the urge to make tiny tools. “It’s a need that we’ve been perennially faced with and driven by,” says Justin Pargeter, an anthropologist at Emory University and lead author of the paper. “Miniaturization is the thing that we do.”

Giống như các mạch bán dẫn nhỏ đã chuyển đổi viễn thông vài thập kỷ trước, và các nhà khoa học hiện đang thách thức làm cho chúng thậm chí còn nhỏ hơn, tổ tiên thời đồ đá của chúng ta cảm thấy thôi thúc phải chế tạo các công cụ nhỏ. Justin Pargeter, một nhà nhân chủng học tại Đại học Emory và là tác giả chính của bài báo cho biết: “Đó là một nhu cầu mà chúng ta phải đối mặt lâu dài và bị thúc đẩy. “Thu nhỏ là điều mà chúng tôi làm.”

The journal Evolutionary Anthropology is publishing the paper — the first comprehensive overview of prehistoric tool miniaturization. It proposes that miniaturization is a central tendency in hominin technologies going back at least 2.6 million years.

Tạp chí Nhân chủng học tiến hóa đang xuất bản bài báo – tổng quan toàn diện đầu tiên về thu nhỏ công cụ thời tiền sử. Nó đề xuất rằng thu nhỏ là một xu hướng trung tâm trong các công nghệ hominin trở lại ít nhất 2,6 triệu năm.

“When other apes used stone tools, they chose to go big and stayed in the forests where they evolved,” says co-author John Shea, professor of anthropology at Stony Brook University. “Hominins chose to go small, went everywhere, and transformed otherwise hostile habitats to suit our changing needs.”

John Shea, giáo sư nhân chủng học tại Đại học Stony Brook cho biết: “Khi những con vượn khác sử dụng các công cụ bằng đá, chúng đã chọn cách lớn và ở trong những khu rừng nơi chúng tiến hóa”. “Hominin đã chọn đi nhỏ, đi khắp nơi và biến đổi môi trường sống thù địch để phù hợp với nhu cầu thay đổi của chúng ta.”

The paper reviews how stone flakes less than an inch in length — used for piercing, cutting and scraping — pop up in the archeological record at sites on every continent, going back to some of the earliest known stone tool assemblages. These small stone flakes, Pargeter says, were like the disposable razor blades or paperclips of today — pervasive, easy to make and easily replaced.

Bài viết đánh giá cách mảnh đá có chiều dài dưới một inch – được sử dụng để đâm, cắt và cạo – bật lên trong hồ sơ khảo cổ tại các địa điểm trên mọi lục địa, quay trở lại một số tổ hợp công cụ bằng đá được biết đến sớm nhất. Những mảnh đá nhỏ này, Pargeter nói, giống như những lưỡi dao cạo hoặc kẹp giấy dùng một lần ngày nay – phổ biến, dễ làm và dễ dàng thay thế.

He identifies three inflection points for miniaturization in hominin evolution. The first spike occurred around two million years ago, driven by our ancestors’ increasing dependence on stone flakes in place of nails and teeth for cutting, slicing and piercing tasks. A second spike occurred sometime after 100,000 years ago with the development of high-speed weaponry, such as the bow and arrow, which required light-weight stone inserts. A third spike in miniaturization occurred about 17,000 years ago. The last Ice Age was ending, forcing some humans to adapt to rapid climate change, rising sea levels and increased population densities. These changes increased the need to conserve resources, including the rocks and minerals needed to make tools.

Ông xác định ba điểm uốn để thu nhỏ trong quá trình tiến hóa hominin. Sự tăng đột biến đầu tiên xảy ra vào khoảng hai triệu năm trước, do sự phụ thuộc ngày càng tăng của tổ tiên chúng ta vào các mảnh đá thay cho móng tay và răng để cắt, cắt và đâm. Một đợt tăng vọt thứ hai xảy ra vào khoảng sau 100.000 năm trước với sự phát triển của vũ khí tốc độ cao, như cung và mũi tên, cần phải chèn đá nhẹ. Một đột biến thứ ba trong thu nhỏ đã xảy ra khoảng 17.000 năm trước. Kỷ băng hà cuối cùng đã kết thúc, buộc một số người phải thích nghi với biến đổi khí hậu nhanh chóng, mực nước biển dâng cao và mật độ dân số tăng. Những thay đổi này làm tăng nhu cầu bảo tồn tài nguyên, bao gồm cả đá và khoáng chất cần thiết để chế tạo công cụ.

A native of South Africa, Pargeter co-directs field work in that country along its rugged and remote Indian Ocean coastline and nearby inland mountains. He is also a post-doctoral fellow in Emory University’s Center for Mind, Brain and Culture and the Department of Anthropology’s Paleolithic Technology Laboratory. The lab members actually make stone tools to better understand how our ancestors learned these skills, and how that process shaped our evolution. The lab’s director, Dietrich Stout, focuses on hand axes, dating back more than 500,000 years. These larger tools are considered a turning point in human biological and cognitive evolution, due to the complexity involved in making them.

Là người gốc Nam Phi, Pargeter đồng điều hành công việc tại quốc gia đó dọc theo bờ biển Ấn Độ Dương gồ ghề và hẻo lánh và những ngọn núi nội địa gần đó. Ông cũng là thành viên sau tiến sĩ tại Trung tâm Tâm trí, Não và Văn hóa của Đại học Emory và Phòng thí nghiệm Công nghệ Cổ sinh học của Khoa Nhân học. Các thành viên phòng thí nghiệm thực sự tạo ra các công cụ bằng đá để hiểu rõ hơn về cách tổ tiên chúng ta học những kỹ năng này và quá trình đó định hình sự tiến hóa của chúng ta như thế nào. Giám đốc phòng thí nghiệm, Dietrich Stout, tập trung vào rìu cầm tay, có niên đại hơn 500.000 năm. Những công cụ lớn hơn này được coi là một bước ngoặt trong quá trình tiến hóa sinh học và nhận thức của con người, do sự phức tạp liên quan đến việc chế tạo chúng.

Pargeter’s work on tiny tools adds another facet to the investigation of human evolution. “He’s exploring what may have led to the compulsion to produce these tiny instruments — essentially the relationship between the tools and the human body, brain and the probable uses of the tools,” Stout says.

Công trình của Pargeter trên các công cụ nhỏ bé thêm một khía cạnh khác vào cuộc điều tra về sự tiến hóa của loài người. “Anh ấy đang khám phá những gì có thể dẫn đến việc bắt buộc phải sản xuất những dụng cụ nhỏ bé này – về cơ bản là mối quan hệ giữa các công cụ và cơ thể con người, não bộ và việc sử dụng các công cụ có thể xảy ra”, Stout nói.

When looking for a PhD thesis topic, Pargeter first focused on collections of larger implements, considered typical of the Stone Age tool kit. He pored over artifacts from a South African site called Boomplaas that were being held in storage at the Iziko Museum in Cape Town. As he rummaged through a bag labelled as waste — containing small flakes thought to be left over from making larger tools — something caught his eye. A sliver of crystal quartz looked like it had been shaped using a highly technical method called pressure flaking.

Khi tìm kiếm một đề tài luận án tiến sĩ, Pargeter trước tiên tập trung vào các bộ sưu tập các dụng cụ lớn hơn, được coi là điển hình của bộ công cụ thời đồ đá. Ông mải mê ngắm nhìn những cổ vật từ một địa điểm ở Nam Phi có tên là Boomplaas đang được lưu giữ tại Bảo tàng Iziko ở Cape Town. Khi anh lục lọi trong một cái túi được dán nhãn là chất thải – chứa những mảnh nhỏ được cho là còn sót lại từ việc chế tạo các công cụ lớn hơn – thứ gì đó lọt vào mắt anh. Một mảnh thạch anh pha lê trông giống như nó đã được tạo hình bằng phương pháp kỹ thuật cao gọi là bong áp lực.

“It was diminutive, about the size of a small raisin, and weighed less than half a penny,” he recalls. “You could literally blow it off your finger.”

“Nó rất nhỏ, có kích thước bằng một quả nho nhỏ và nặng chưa đến nửa xu”, anh nhớ lại. “Bạn có thể thổi nó ra khỏi ngón tay của bạn.”

Pargeter examined the flake under a magnifying glass. He noticed it had a distinctive, stair-step fracture on its tip that previous experimental research showed to be associated with damage caused in hunting.

Pargeter kiểm tra vảy dưới kính lúp. Ông nhận thấy nó có một vết nứt ở bậc thang đặc biệt trên đỉnh của nó mà nghiên cứu thử nghiệm trước đây cho thấy có liên quan đến thiệt hại gây ra khi săn bắn.

“It suddenly occurred to me that archeologists may have missed a major component of our stone tool record,” Pargeter says. “In our desire to make ‘big’ discoveries we may have overlooked tiny, but important, details. A whole technology could lay hidden behind our methods, relegated to bags considered waste material.”

“Điều bất ngờ xảy ra với tôi là các nhà khảo cổ học có thể đã bỏ lỡ một thành phần chính trong hồ sơ công cụ đá của chúng tôi,” Pargeter nói. “Với mong muốn tạo ra những khám phá ‘lớn’, chúng tôi có thể đã bỏ qua những chi tiết nhỏ nhưng quan trọng. Toàn bộ công nghệ có thể ẩn sau các phương pháp của chúng tôi, bỏ vào các túi được coi là chất thải.”

So how to interpret the use of a tool so tiny that you could easily blow it off your finger?

Vậy làm thế nào để diễn giải việc sử dụng một công cụ nhỏ đến mức bạn có thể dễ dàng thổi nó ra khỏi ngón tay của bạn?

Pargeter began thinking of this question in terms of the age of the flake — about 17,000 years — and the environment at the time. The last Ice Age was ending and massive melting of ice at the poles caused the global sea-level to rise. In parts of South Africa, the rising oceans swallowed an area the size of Ireland. As the coastal marshes and grasslands disappeared — along with much of the game and aquatic life — the hunter-gatherers living there fled inland to sites like Boomplaas, currently located about 80 kilometers inland. The mountains around Boomplaas provided permanent springs and other dependable freshwater sources.

Pargeter bắt đầu nghĩ về câu hỏi này về độ tuổi của vảy – khoảng 17.000 năm – và môi trường tại thời điểm đó. Kỷ băng hà cuối cùng đã kết thúc và sự tan chảy ồ ạt của băng ở hai cực khiến mực nước biển toàn cầu dâng cao. Ở các vùng của Nam Phi, các đại dương đang trỗi dậy nuốt chửng một khu vực có kích thước bằng Ireland. Khi đầm lầy ven biển và đồng cỏ biến mất – cùng với phần lớn trò chơi và đời sống dưới nước – những người săn bắn hái lượm sống ở đó đã trốn vào đất liền đến các địa điểm như Boomplaas, hiện nằm cách đất liền khoảng 80 km. Những ngọn núi xung quanh Boomplaas cung cấp suối vĩnh viễn và các nguồn nước ngọt đáng tin cậy khác.

The climate, however, was less predictable, with sudden shifts in temperature and rainfall. Vegetation was shifting dramatically, temperatures were rising and large mammals were increasingly scarce. Archaeology from Boomplaas shows that people ate small game like hares and tortoises. These small animals would have been easy to catch, but they provided limited nutritional packages.

Tuy nhiên, khí hậu ít dự đoán hơn, với sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ và lượng mưa. Thảm thực vật đang thay đổi đáng kể, nhiệt độ đang tăng lên và động vật có vú lớn ngày càng khan hiếm. Khảo cổ học từ Boomplaas cho thấy mọi người ăn trò chơi nhỏ như thỏ rừng và rùa. Những con vật nhỏ này sẽ dễ bị bắt, nhưng chúng cung cấp các gói dinh dưỡng hạn chế.

“These are low-reward food sources, indicating a foraging stress signal,” Pargeter says. “Boomplaas might have even served as a type of refugee camp, with groups of hunter-gatherers moving away from the coast, trying to survive in marginal environments as resources rapidly depleted and climate change ratcheted up.”

“Đây là những nguồn thực phẩm có thưởng thấp, cho thấy tín hiệu căng thẳng tìm kiếm,” Pargeter nói. “Boomplaas thậm chí có thể phục vụ như một loại trại tị nạn, với các nhóm người săn bắn hái lượm di chuyển ra khỏi bờ biển, cố gắng sống sót trong môi trường bên lề khi tài nguyên cạn kiệt nhanh chóng và biến đổi khí hậu tăng lên.”

Arrow points a little less than an inch across were already in the archaeological literature, but the Boomplaas crystal quartz flake was half that size. In order to bring down an animal, Pargeter hypothesized, the Boomplaas flake would need poison on its tip — derived either from plants or insects — and a high-speed delivery system, such as a bow and arrow.

Mũi tên chỉ nhỏ hơn một inch đã có trong tài liệu khảo cổ học, nhưng mảnh thạch anh pha lê Boomplaas có kích thước bằng một nửa. Để hạ gục một con vật, Pargeter đưa ra giả thuyết, vảy Boomplaas sẽ cần chất độc trên đầu của nó – có nguồn gốc từ thực vật hoặc côn trùng – và một hệ thống phân phối tốc độ cao, như cung và mũi tên.

Pargeter used his own extensive knowledge of prehistoric tool-making and archaeology to hypothesize that the tiny flake could have been hafted, using a plant-based resin, onto a link shaft, also likely made of a plant-based material, such as a reed. That link shaft, about the length of a finger, would in turn fit onto a light arrow shaft.

Pargeter đã sử dụng kiến thức sâu rộng của riêng mình về chế tạo công cụ và khảo cổ thời tiền sử để đưa ra giả thuyết rằng vảy nhỏ có thể đã bị đục lỗ, sử dụng nhựa gốc thực vật, trên trục liên kết, cũng có khả năng được làm bằng vật liệu từ thực vật, như cây sậy. Trục liên kết đó, có chiều dài bằng ngón tay, sẽ lần lượt khớp với trục mũi tên nhẹ.

“The link shaft goes into the animal, sacrificing the small blade, but the arrow shaft pops out so you can retain this more costly component,” he says. “Our ancestors were masters of aerodynamics and acted like engineers, rather than what we think of as ‘cave people.’ They built redundancy into their technological systems, allowing them to easily repair their tools and to reduce the impact of errors.”

“Trục liên kết đi vào động vật, hy sinh lưỡi kiếm nhỏ, nhưng trục mũi tên bật ra để bạn có thể giữ lại thành phần tốn kém hơn này”, ông nói. “Tổ tiên của chúng tôi là những bậc thầy về khí động học và hành động như những kỹ sư, hơn là những gì chúng tôi nghĩ là ‘người hang động’. Họ đã xây dựng sự dư thừa vào hệ thống công nghệ của mình, cho phép họ dễ dàng sửa chữa các công cụ của mình và giảm tác động của lỗi. “

Our ancestors were also connoisseurs of the type of fine-grained rocks needed for tool-making.

Tổ tiên của chúng ta cũng là những người sành sỏi về các loại đá hạt mịn cần thiết cho việc chế tạo công cụ.

Supplies of such vital toolmaking raw materials, however, were likely diminished as the rising oceans consumed land and people became more crowded together, driving them to more carefully conserve what they could find on the landscape.

Tuy nhiên, việc cung cấp nguyên liệu thô cho công cụ quan trọng như vậy có thể bị giảm đi khi các đại dương đang trỗi dậy tiêu thụ đất đai và mọi người trở nên đông đúc hơn, khiến họ phải bảo tồn cẩn thận hơn những gì họ có thể tìm thấy trên cảnh quan.

As paleoanthropologists are faced with more than three million years of hominin “stuff,” one of the perennial questions they keep seeking to answer is, what makes us humans unique? “We’ve typically said that tool use makes us human, but that’s kind of buckled under,” Pargeter says, as evidence of tool use by other animals accumulates.

Khi các nhà cổ sinh vật học phải đối mặt với hơn ba triệu năm “hominin”, một trong những câu hỏi lâu năm họ tiếp tục tìm cách trả lời là, điều gì làm cho con người chúng ta trở nên độc đáo? “Chúng tôi thường nói rằng việc sử dụng công cụ làm cho chúng ta trở thành con người, nhưng đó là loại bị khóa,” Pargeter nói, như bằng chứng về việc sử dụng công cụ của các động vật khác tích lũy.

Macaques, for example, use rocks to smash apart oysters. Chimpanzees use rocks as hammers and anvils to crack nuts and they modify sticks to dig and fish for termites. These tools, however, are large. “The hands of other primates are not evolved for repeated fine manipulation in high-force tasks,” Pargeter says. “We’ve evolved a unique precision grip that ratchets up our ability for miniaturized technology.”

Macaques, ví dụ, sử dụng đá để đập vỡ hàu. Tinh tinh sử dụng đá làm búa và đe để bẻ hạt và chúng sửa đổi gậy để đào và câu cá cho mối. Những công cụ này, tuy nhiên, là lớn. “Bàn tay của các loài linh trưởng khác không được tiến hóa để thao tác tốt lặp đi lặp lại trong các nhiệm vụ lực lượng cao”, Pargeter nói. “Chúng tôi đã phát triển một tay cầm chính xác độc đáo giúp tăng khả năng của chúng tôi cho công nghệ thu nhỏ.”

Humans are also the masters of dispersing into novel environments, unlike other primates that remained in the landscapes of their ancestors. “Smaller tools are the choice of technology for a mobile, dispersing population,” Pargeter says. “When Homo sapiens left Africa they weren’t carrying bulky hand axes, but bows and arrows and smaller stone implements.”

Con người cũng là bậc thầy trong việc phân tán vào môi trường mới lạ, không giống như các loài linh trưởng khác còn sót lại trong cảnh quan của tổ tiên. “Các công cụ nhỏ hơn là sự lựa chọn công nghệ cho một dân số di động, phân tán,” Pargeter nói. “Khi người Homo sapiens rời khỏi châu Phi, họ không mang rìu tay cồng kềnh, nhưng cung tên và mũi tên và dụng cụ bằng đá nhỏ hơn.”

Highlight vocabulary

1.Anthropologist (noun) /¸ænθrə´pɔlədʒist/ nhà nhân loại học

Various short-lived organizations of anthropologists had already been formed

(Nhiều tổ chức nhân loại học tạm thời đã được thành lập.)

2.ancestor (noun) / ænsəstər/ Ông bà, tổ tiên

There were portraits of his ancestors on the walls of the room.

(Có những bức chân dung của tổ tiên anh ta trên các bức tường của căn phòng.)

3.primate (noun) /´praimeit/ (động vật học) động vật linh trưởng

Primates are divided into two distinct suborders

(Động vật linh trưởng được chia thành hai nhánh riêng biệt).

4.miniaturization (noun) /¸minitʃərai´zeiʃən/ sự thu nhỏ

The silicon chip is a classic example of the benefits of miniaturization.

(Chip silicon là một ví dụ cổ điển về lợi ích của việc thu nhỏ.)

5.perennially (adv) /pəˈren.i.ə.li/ Tồn tại mãi mãi, vĩnh viễn; bất diệt

Carpeting is still perennially popular in bedrooms.

(Thảm vẫn còn phổ biến dài dài trong phòng ngủ.)

6.connoisseur (noun) /¸kɔni´sə:/ Người am hiểu; người thành thạo

a connoisseur of painting

(người sành sỏi về hoạ)

7.flake (v) /fleik/ Rơi (tuyết)

This room needs decorating – flakes of paint keep coming off the walls.

(Căn phòng này cần trang trí – những vệt sơn tiếp tục rơi ra khỏi tường.)

8.rugged (adj) /´rʌgid/ Gồ ghề, lởm chởm, xù xì, lổn nhổn

rugged ground

(đất gồ ghề)

9.cognitive (adj) /ˈkɒgnɪtɪv/ Liên quan đến nhận thức, dựa trên hiểu biết, kinh nghiệm

Some of her cognitive functions have been impaired.

(Một số chức năng nhận thức của cô đã bị suy yếu.)

10.rummage (v) /´rʌmidʒ/ Lục lọi, lục soát; tìm kiếm

to rummage a ship from top to bottom

(lục soát khắp nơi trên chiếc tàu)

Người dịch: Lê Thanh

Nguồn: sciencedaily.com

Related Articles