Клей за неандертальським рецептом

a) Найбільший шматок смоли, знайдений на неандертальській стоянці Кьонігзауе (Німеччина); b) Найбільший шматок смоли, отриманий методом «випуклої конструкції».

Неандертальці майстерно керувалися з вогнем. Півтора роки тому ми дізналися, що ці найдавніші європейці навіть використовували діоксид марганцю в якості «каталізатора» при розведенні багаття. А ще у неандертальців вистачало розуму, щоб за допомогою нагріву добувати з березової кори смолу - а потім за допомогою цього природного клею прикріплювати кам'яні наконечники до древків копій. У 2006 році на італійському пам'ятнику Кампітелло (Тоскана, Італія), в шарі віком понад 200 тис. років, були знайдені фрагменти смоли, які прилипли до кам'яних знарядь. Це не єдина знахідка такого роду, але найдавніша. Відкриття викликало бурхливі дискусії про технічні можливості неандертальців. Звичайно, наші прямі предки в Африці теж були здатні на таке, але всі африканські знахідки клеїчних складів не стародавнє 70 тис. років. Можливо, тому, що в Африці не росло берез.

Що ми знаємо про виробництво смоли? В історичний час для цієї мети використовувалися спеціальні печі, керамічні або металеві ємності. Але нічого подібного у неандертальців бути не могло. Автори нової статті в Nature Scientific Reports провели серію експериментів, в яких спробували відтворити «неандертальську» техніку отримання смоли, або дихаючи, з берести. Вчені використовували тільки матеріали, доступні людині середнього палеоліту. У статті описуються три можливі способи: «купа золи», «рулон в ямі» і «випукла конструкція». Кожен з підходів дозволив отримати деяку кількість смоли, що годиться як клей для прикріплення кам'яних наконечників. Вчені не просто експериментували - вони ще й оцінювали ефективність способів: скільки смоли при якій витраті матеріалів виходить, які витрати часу, скільки зусиль потрібно для підтримки температури і взагалі, наскільки складна технологія вийшла.

Ось які способи використовували археологи:

«Купа золи»: рулон берести, туго перев'язаний деревним волокном, кладеться на землю, а зверху на нього насипається зола і тліюче вугілля. Через деякий час від нагрівання між шарами берести накопичувалася смола. Тепер достатньо розгорнути рулон і зіскоблити смолу кремньовим знаряддям. Результат склав 1 г смоли на 100 г берести.

Брак підходу в тому, що кора стикається з вугіллям, тому в будь-який момент може загорітися. Щоб цього не сталося, потрібно сипати більше золи, яка знижує доступ кисню до берести. Але якщо переборщити із золою, температура занадто впаде, що теж погано. Отримання смоли методом «купи золи». a) рулон берести; b) рулон поміщається в золу і куті; c) рулон засипаний золою і вугіллям; d) розгортаємо рулон, щоб дістатися смоли.

«Рулон в ямі»: згорнута в рулон береста поміщається в яму, а поверх неї кладуться гарячі кута. На дні ями знаходиться берестяна посудина, куди смола буде стікати. В одному з експериментів вдалося досягти результату 2,4 г смоли на 100 г вихідного матеріалу. Отримання смоли методом «рулон в ямі». a) рулон берести, яма і берестяна ємність; b) рулон поміщений в яму і накритий палаючими вугіллями; с) вугілля тліють; d) вугілля прибрано, видно обвуглений рулон; e) розгортаємо рулон; f) Вагова ємність зі смолою.

«Випукла конструкція»: при цьому підході також викопується яма, куди поміщається берестяна ємність. Потім яма покривається «решіткою» з вербових прутів, на яку кладеться рулон березової кори. Над усім цим робиться насип з вологого глинистого ґрунту, а на ньому розводиться багаття. Цей спосіб, хоча і самий трудомісткий, показав найкращі результати: до 9,6 г смоли на 100 г вихідного матеріалу (в реальному експерименті вийшло 15,7 г смоли).

Приблизно стільки ж - 14,6 г - важив найбільший фрагмент смоли, знайдений у Кампітелло. Навіть лабораторний експеримент з використанням скляного контейнера не дав кращих результатів, ніж «випукла конструкція». І треба врахувати, що археологи займалися цією справою вперше.

Автори додають, що для успішного прикріплення наконечника до древка потрібно зовсім трохи клеїчного складу, тим більше якщо вістря додатково прикручена мотузкою. Отримання смоли методом «випуклої конструкції». a) прутики укладаються поверх ями з берестяною ємністю; b) і c) великий рулон берести покривається глинистим грунтом; d) над усією конструкцією розлучається вогонь; e) конструкція після нагріву; f) і g) глинистий грунт прибрано, видно гальки, обвуглені прути і кора; h) отримана смола витягується з ємності при кімнатній температурі.

Під час експерименту фахівцям вдалося спростувати твердження, ніби для отримання якісної смоли необхідно постійно підтримувати температуру у вузькому діапазоні 340 - 370 градусів - так вважали деякі фахівці. У поставлених дослідах температура коливалася від 900 до 100 градусів, що не завадило отримати смолу необхідного складу.

Потім археологи оцінили складність використаних ними процедур. «Купа золи» виявилася найпростішим методом, для якого, крім вугілля, золи і самої берести, нічого не потрібно. Набагато більш складна «випукла конструкція» - зате при цьому підході не потрібно докладати зусиль для регулювання температури - все відбувається «автоматично»: глинистий насип відводить зайве тепло і перекриває доступ кисню, а смола сама потрапляє в підставлену ємність.

Однак навіть найбільш примітивний спосіб дозволив вченим отримати достатню кількість смоли.

Автори міркують про те, як неандертальці могли додуматися до описаних технологій. Напевно аборигени Європи знали, що береста відмінно горить, а в рулони згортається сама собою - варто здерти її з дерева. Адже береза була одним з найпоширеніших дерев в Європі кам'яного століття. Навіть якщо просто кинути рулон берести у вогонь, а потім витягнути, можна побачити краплі смоли, що утворилися всередині. Накидати на бересту вугілля і золи - всього лише невеликий крок вперед. Наступним кроком було помістити бересту в яму, розташувавши рулон так, щоб смола стікала вниз. Нарешті, потрібно здогадатися ізолювати кору за допомогою шару землі. Так що, швидше за все, мова йшла не про раптове осяяння неандертальського генія, а про послідовність невеликих удосконалень. Таким же способом, до речі, неандертальці могли готувати їжу - аналогічно за допомогою ям або насипу з гарячого вугілля досі готують деякі традиційні народи (та й ми з вами печемо картоплю подібним чином). Враховуючи простоту підходу, автори не виключають, що ця інновація виникала в палеоліті неодноразово в різних групах людей.

Дослідники також вважають, що спочатку неандертальці тільки прив'язували наконечники до списів, а смолу стали використовувати для захисту мотузок - сухожиль або рослинних волокон від вологи. І лише потім люди гідно оцінили клеїчні властивості березової смоли.