Caractérisation fonctionnelle des outils moustériens du Caucase par une utilisation globale

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 17421 (2022) Citer cet article

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Les auteurs discutent de la caractérisation fonctionnelle des outils moustériens sur la base de leur analyse de l'usure et des résidus de cinq outils lithiques de la grotte Mezmaiskaya et de la grotte Saradj-Chuko dans le Caucase du Nord. Les résultats représentent la première analyse complète de l'usure et des résidus réalisée sur des objets en pierre moustérienne dans le Caucase. Cette étude confirme sans équivoque l’utilisation du bitume pour le manchonnage des outils en pierre dans deux contextes culturels différents du Paléolithique moyen définis dans le Caucase, le Micoquien oriental et le Moustérien du Zagros.

Le développement de la technologie composite utilisant des matériaux adhésifs est souvent considéré comme une marque de sophistication cognitive qui a joué un rôle important dans le développement social et technologique du genre Homo [par exemple, 1,2]. Notre compréhension de l'utilisation d'outils composites par les Néandertaliens du Paléolithique moyen (MP) en Eurasie repose sur des preuves d'emmanchage et d'adhésifs3,4. La plupart des idées sur le développement des technologies d'outils composites paléolithiques sont basées sur l'usure microscopique, y compris les fractures par impact diagnostique (DIF) et d'autres traces d'utilisation5,6,7,8,9,11,12,13,14,15 et les caractéristiques diagnostiques des traces d'emmanchement10 (en outre, les traces d'emmanchement diagnostiques, DHT) et la morphologie des outils (c'est-à-dire la présence d'éléments d'emmanchement). Cependant, la signification exacte des traces d’usure et des caractéristiques morphologiques n’est pas toujours claire16, et ces preuves à elles seules ne constituent pas une indication exhaustive de la présence d’une technologie d’emmanchement. En outre, certaines études indiquent que le potentiel interprétatif de certaines fractures d’impact proposées comme ayant une valeur diagnostique pour l’identification de projectiles n’est toujours pas clair17,18.

L'analyse des résidus lithiques fournit des informations directes sur le fait que les artefacts lithiques ont été emmanchés et permet également d'identifier avec précision les matériaux adhésifs impliqués dans la fabrication de ces outils composites. Les preuves sans ambiguïté actuellement connues des adhésifs de manchon MP solidement datés et identifiés chimiquement et spectrométriquement comprennent trois flocons contenant du goudron de bouleau provenant de la carrière de Campitello (Italie) et de Zandmotor (Pays-Bas)19,20, deux morceaux de goudron de bouleau qui étaient probablement attachés à un couteau bifacial de Königsaue (Allemagne)21, et neuf outils et éclats à la résine de pin, et un grattoir à la résine de pin et à la cire d'abeille des grottes de Fossellone et de Sant'Agostino (Italie)22 en Europe, ainsi que 14 outils et éclats au bitume de les sites d'Umm El Tlel et Hummal (Syrie) au Levant23,24,25,26. Ces études démontrent que la technologie des adhésifs était utilisée à la fois en Europe et en Asie du Sud-Ouest par diverses populations néandertaliennes et que la production MP d'adhésifs était complexe. Les Néandertaliens mélangeaient de la résine de pin avec de la cire d’abeille22 et du bitume avec du quartz et du gypse24, ainsi que du goudron distillé à partir d’écorce de bouleau20.

Bien que les preuves de l'adhésif MP soient de plus en plus documentées en Europe et en Asie [pour une revue moderne, voir 20], le niveau de technologie adhésive appliqué à la fabrication d'outils composites parmi les différents groupes néandertaliens est problématique étant donné le manque de données pertinentes provenant de la majorité des contextes régionaux MP. Cet état de la recherche démontre la nécessité d'études modernes et détaillées sur le rôle des adhésifs dans l'emmanchement et le niveau de technologie d'emmanchement dans diverses régions MP.

Notre étude de cas est un échantillon de cinq outils lithiques (Tableau 1) qui ont été récupérés lors de fouilles modernes dans les niveaux MP de la grotte Mezmaiskaya et de la grotte Saradj-Chuko dans le Caucase du Nord27,28 (Fig. 1). Les résultats rapportés dans cet article représentent la première analyse complète de l'usure et des résidus réalisée pour les artefacts MP dans le Caucase. Cette étude confirme sans équivoque l’utilisation du bitume pour le manchonnage d’outils en pierre dans deux contextes culturels MP différents du Caucase, le Micoquien oriental et le Moustérien du Zagros.

100 ×) was used for a detailed visualization of the residues. SEM–EDS, FTIR and Raman spectroscopy were used to yield chemical and vibration spectroscopic data. The FTIR and Raman spectroscopic techniques defined absorption bands indicative for organic bitumen on the analyzed archaeological samples. SEM–EDS were used to identify main chemical elements and compare the elemental composition of bitumen residues on different archaeological samples./p> 100 ×), the residues preserved on this sample (Fig. 2A-1) appear black in color (Fig. 2B). The FTIR spectrum of the residue (Fig. 2C) indicates specific bitumen bands, such as the bands at 2920 and 2850 cm−1 corresponding to asymmetric and symmetric stretching vibrations ν (C–H) in CH2– group (methylene), and the bands at 1460 and 1363 cm−1 corresponding to deformational vibrations of CH– group. The absorption bands at 1680 and 1546 cm−1 additionally confirm the presence of organic matter in the residue, but are not diagnostic for the identification of bitumen. Raman spectra of two of the three analyzed in total samples of the same residue (Fig. 2B) show the band at 1583 cm−1, which corresponds to the Raman peak G reflecting vibrations within the aromatic ring of the graphene cluster characteristic of bituminous mixtures. However, all three spectra lack the absorption bands corresponding to the Raman peak D (around 1340–1360 cm−1), which is also typical to graphene./p> 100×), the residues preserved on this sample (Fig. 4A-1) appear black in color (Fig. 4B). The FTIR spectrum of the residue on sample 3 (Fig. 4C) is similar to the FTIR spectrum of the residue on sample 1. Like sample 1, the FTIR spectrum of the residue on sample 3 shows the bands at 2920 and 2850 cm−1 (stretching vibrations ν (C–H) in CH2– group), and the bands at 1460 and 1421 cm−1 (deformational vibrations in CH– group) that are typical to organic bitumen, as well as the bands at 1670 and 1546 cm−1 confirming the presence of organic matter in the residue. Raman spectra of two of the three analyzed in total samples of the same residue (Fig. 4B) show bands at 1585 and 1360 cm−1, which correspond to Raman peaks G and D. Similar bands characteristic of the graphene component, which is typical to bitumen, were identified also in sample 2./p> 100 ×), the residues preserved on this sample (Fig. 6A-1) appear black in color (Fig. 6B). Like the FTIR spectra of the residues on samples 1, 3 and 4 described above, the FTIR spectrum of the residues on sample 5 (Fig. 6B) shows the bands at 2920 and 2850 cm–1 (vibrations ν (C–H) in CH2– methylene group), and the bands at 1460 and 1423 cm−1 (deformational vibrations in CH– group), which are typical to organic bitumen. Like sample 4, no bands related to organic matter were detected in Raman spectra of the residue on sample 5./p>

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