При изучении древних орудий мы далеко не всегда можем понять, каким способом использовалась та или иная находка. В статье, опубликованной в Scientific Reports, учёные разбираются в том, для чего древним людям понадобились сфероиды — округлые камни, в изобилии встречающиеся на стоянках каменного века Африки и Евразии. Сфероиды находят в слоях древностью от 1,8 млн до 70 тыс. лет. Такие орудия люди или изготавливали сами, путём оббивки заготовки, или просто подбирали и приносили на стоянку камни подходящей формы. Самые древние сфероиды довольно угловаты, но затем, в среднем каменном веке, приобретают округлую или эллиптическую форму.
Как же их использовали? Может быть, для изготовления других орудий? Для измельчения семян? Разбивания костей? Ещё в 1948 году Льюис Лики предложил вовсе экзотическую версию: сфероиды — части метательного орудия болас. Но, может быть, сфероидами просто швырялись? На такое способны даже шимпанзе. Камни, вероятно, были главным орудием дальнего действия, до того как человек изобрёл метательное копье. Сначала древний охотник бросался тем, что подвернулось под руку, но потом, скорее всего, научился отбирать камни, наиболее подходящие по форме и размеру. Чтобы серьёзно ранить жертву, камень должен быть достаточно тяжёлым, но если он будет слишком громоздок, то не полетит далеко. Древние люди должны были научиться точно оценивать качество камней и отбирать самые удобные.
Авторы статьи изучали орудия, найденные в Пещере очагов (Cave of Hearths) в долине Макапан, Южная Африка. Раскопки в пещере велись ещё в 1953—1954 гг. Самые ранние сфероиды, найденные здесь, относятся к позднему ашелю, их возраст около 500 тыс. лет. Вместе с другими ашельскими орудиями — рубилами и скребками, они были вмурованы в брекчию на участке номер 3. Кстати, в этом же слое была найдена фрагментарная нижняя челюсть гейдельбергского человека (http://antropogenez.ru/species/23/).
В чём необычность находок? Большая часть сфероидов (166 из 227) — это куски диабаза, а месторождение этой горной породы находится в 2 км от пещеры. Так что их явно принесли сюда люди. Видимых следов износа на сфероидах нет. Исследователи отобрали 55 наиболее шарообразных орудий и решили проверить, годятся ли они для метания.
В первой части исследования добровольцам предлагались шарообразные объекты разного размера и массы. Испытуемые взвешивали предметы в руках и выбирали те, которые, по их мнению, лучше годились для броска. Затем волонтёров просили бросать отобранные объекты. Оказалось, что люди способны делать выбор уверенно и точно — те камни, которые они отметили как лучшие, летели дальше всего. Зафиксировав вес и размер отобранных объектов, учёные приступили ко второй части. Исследователи сделали компьютерный симулятор, на котором моделировали броски сферических объектов такого же размера и веса, как сфероиды из Пещеры Очагов. Учёные исходили из предположения, что гейдельбергский человек был примерно такого же роста, как современный — в среднем 175 см. Рассчитывалась максимальная скорость броска, расстояние полёта и сила удара в разных точках траектории. Это позволяло оценить, какую травму брошенный сфероид нанесёт животному средних размеров. В качестве условной добычи взяли импалу (чернопятую антилопу), так как кости подобных животных со следами орудий найдены в Пещере Очагов.
Что показало исследование? Большинство сфероидов оказались способны поразить добычу даже на максимальной дистанции броска — до 25 м. Правда, убить животное таким образом не удавалось, но бедная антилопа получала серьёзную травму. Затем человек мог добить добычу копьём или палкой, либо бросить ещё пару камешков для верности. Максимальной поражающей способностью сфероиды обладали на одной трети максимальной дальности броска (то есть где-то 6—10 м). Исследователи пишут, что масса 81% сфероидов попала в диапазон, просто идеальный для дальнего броска (от 500 г до 1 кг).
По словам авторов исследования, эта биомеханическая модель показывает, что до распространения метательных копий бросание камней было очень эффективным способом охоты. Стоит ещё выяснить, в чём разница в использовании шарообразных и более угловатых сфероидов — эту задачу авторы планируют решить в ближайшем будущем. А разработанный подход предлагают применять для анализа других древних артефактов непонятного назначения.
В заключение авторы, тем не менее, пишут: «Мы не утверждаем, что метание было единственной или даже главной функцией сфероидов». Доказано лишь, что эти орудия было бы удобно так использовать. Сфероид — штука многофункциональная. Другие возможные применения — дробление зёрен, раскалывание костей, обработка камня — ещё ждут своей математической модели.
