Tha Homo sapiens an latha an-diugh air pàirt a ghabhail ann an àireamh mhòr de chruth-atharrachaidhean eag-shiostam, ach tha e duilich faighinn a-mach cò às a thàinig na giùlan sin no builean tràth nan giùlan sin.Tha arc-eòlas, geo-chron-eòlas, geo-moirfeòlas, agus dàta paleoàrainneachd bho cheann a tuath Malawi a’ clàradh an dàimh a tha ag atharrachadh eadar làthaireachd luchd-seallaidh, eagrachadh eag-shiostam, agus cruthachadh luchd-leantainn gluasadach anns an Pleistocene nach maireann.Às deidh timcheall air an 20mh linn, chaidh siostam dùmhail de stuthan Mesolithic agus luchd-leantainn gluasaid a chruthachadh.O chionn 92,000 bliadhna, anns an àrainneachd paleo-eag-eòlasach, cha robh analogue anns a’ chlàr 500,000-bliadhna roimhe.Tha dàta arc-eòlais agus prìomh mhion-sgrùdadh co-òrdanachaidh a’ sealltainn gun do chuir teintean tràth a rinn daoine fois air na cuingeadan ràitheil air lasadh, a’ toirt buaidh air co-dhèanamh fàsmhorachd agus bleith.Mar thoradh air seo, còmhla ri atharrachaidhean sileadh air a stiùireadh le gnàth-shìde, thàinig gluasad eag-eòlasach gu cruth-tìre fuadain tràth ro-àiteachais.
Tha daoine an latha an-diugh nan luchd-adhartachaidh cumhachdach air cruth-atharrachadh eag-shiostam.Airson mìltean de bhliadhnaichean, tha iad air an àrainneachd atharrachadh gu farsaing agus a dh’aona ghnothach, a’ brosnachadh deasbad mu cuin agus ciamar a nochd a’ chiad eag-shiostam fo smachd daonna (1).Tha barrachd is barrachd fianais arc-eòlais agus eitneòlach a’ sealltainn gu bheil àireamh mhòr de eadar-obrachadh ath-chuairteach eadar luchd-seallaidh agus an àrainneachd, a tha a’ nochdadh gu bheil na giùlan sin mar bhunait airson mean-fhàs ar gnèithean (2-4).Tha dàta fosail agus ginteil a’ nochdadh gun robh Homo sapiens ann an Afraga o chionn timcheall air 315,000 bliadhna (ka).Tha dàta arc-eòlais a’ sealltainn gu bheil iom-fhillteachd giùlain a tha a’ tachairt air feadh na mòr-thìr air a dhol suas gu mòr anns an àm a dh’ fhalbh timcheall air 300 gu 200 ka spans.Deireadh na Pleistocene (Chibanian) (5).Bhon a nochd sinn mar ghnè, tha daoine air tòiseachadh a bhith an urra ri ùr-ghnàthachadh teicneòlach, rèiteachaidhean ràitheil, agus co-obrachadh sòisealta iom-fhillte gus soirbheachadh.Tha na buadhan sin a’ toirt cothrom dhuinn brath a ghabhail air àrainneachdan agus goireasan nach robh daoine a’ fuireach ann no fìor, agus mar sin an-diugh is e daoine an aon ghnè beathach a tha air feadh na cruinne (6).Bha prìomh àite aig teine anns a’ chruth-atharrachadh seo (7).
Tha modalan bith-eòlasach a’ nochdadh gum faodar an sùbailteachd airson biadh bruich a lorg air ais gu co-dhiù 2 mhillean bliadhna air ais, ach cha b’ ann gu deireadh na Meadhan Pleistocene a nochd fianais arc-eòlais gnàthach mu smachd teine (8).Tha cridhe a’ chuain le clàran duslach bho sgìre mhòr de mhòr-thìr Afraganach a’ sealltainn, anns na milleanan de bhliadhnaichean a dh’ fhalbh, gun do nochd an ìre as àirde de charbon eileamaideach às deidh timcheall air 400 ka, gu h-àraidh aig àm a’ ghluasaid bho àm eadar-eigh-shruthach gu eigh-shruthan, ach thachair cuideachd rè an Holocene (9).Tha seo a’ sealltainn, ro timcheall air 400 ka, nach robh teintean ann an Afraga fo-Sahara cumanta, agus gun robh tabhartasan daonna cudromach anns an Holocene (9).Is e inneal a th’ ann an teine a bhios buachaillean a’ cleachdadh air feadh an Holocene airson àiteachadh agus cumail suas feurach (10).Ach, tha e nas toinnte a bhith a’ lorg cùl-fhiosrachadh agus buaidh eag-eòlasach cleachdadh teine le sealgairean-cruinneachaidh tràth ann am Pleistocene (11).
Canar teine ri inneal innleadaireachd airson làimhseachadh ghoireasan an dà chuid ann an eitneòlas agus arc-eòlas, a’ gabhail a-steach a bhith a’ leasachadh toradh bith-beò no ag atharrachadh stuthan amh.Mar as trice bidh na gnìomhan sin co-cheangailte ri dealbhadh poblach agus feumaidh iad tòrr eòlas eag-eòlasach (2, 12, 13).Tha teintean air sgèile cruth-tìre a’ toirt cothrom do shealgairean-cruinneachaidh creach a chuir air falbh, smachd a chumail air plàighean, agus cinneasachd àrainn àrdachadh (2).Bidh teine air an làrach ag adhartachadh còcaireachd, teasachadh, dìon creachadairean, agus co-leanailteachd sòisealta (14).Ach, tha an ìre gu bheil teintean sealgairean-cruinneachaidh comasach air co-phàirtean na cruth-tìre ath-dhealbhadh, leithid structar na coimhearsnachd eag-eòlasach agus cumadh-tìre, gu math dà-sheaghach (15, 16).
Às aonais dàta arc-eòlais agus geo-moirfeòlais seann-fhasanta agus clàran àrainneachdail leantainneach bho iomadh àite, tha e duilich a bhith a’ tuigsinn leasachadh atharrachaidhean eag-eòlasach air adhbhrachadh le daoine.Tha clàran tasgaidh lochan fad-ùine bhon Great Rift Valley ann an Afraga a Deas, còmhla ri seann chlàran arc-eòlais san sgìre, ga fhàgail na àite airson sgrùdadh a dhèanamh air na buaidhean eag-eòlasach a dh’ adhbhraich am Pleistocene.An seo, tha sinn ag aithris air arc-eòlas agus geo-moirfeòlas sealladh-tìre farsaing bho Linn na Cloiche ann an ceann a deas meadhan Afraga.An uairsin, cheangail sinn e le dàta paleoenvironmental thairis air> 600 ka gus faighinn a-mach an fhianais ceangail as tràithe de ghiùlan daonna agus cruth-atharrachadh eag-shiostam ann an co-theacsa teintean a rinn daoine.
Thug sinn seachad crìoch aois nach deach aithris roimhe airson leabaidh Chitimwe ann an Sgìre Karonga, a tha suidhichte aig ceann a tuath ceann a tuath Malawi ann an Gleann Rift Afraga a Deas (Figear 1) (17).Tha na leapannan sin air an dèanamh suas de luchd-leantainn sruthan talmhainn dearg agus grùidean aibhne, a’ còmhdach timcheall air 83 cilemeatair ceàrnagach, anns a bheil milleanan de thoraidhean cloiche, ach chan eil fuigheall organach glèidhte, leithid cnàmhan (teacsa a bharrachd) (18).Dh’ atharraich an dàta solais optigeach againn (OSL) bho chlàr na Talmhainn (Figear 2 agus Clàran S1 gu S3) aois leabaidh Chitimwe chun Pleistocene nach maireann, agus tha an aois as sine de ghnìomhachadh luchd-leantainn gluasadach agus tiodhlacadh aois cloiche timcheall air 92 ka ( 18, 19).Tha an còmhdach allvial agus abhainn Chitimwe a’ còmhdach lochan agus aibhnichean còmhdach Pliocene-Pleistocene Chiwondo bho neo-ghèilleadh ceàrn ìosal (17).Tha na tasgaidhean sin suidhichte anns a 'phìos sgàinidh air oir an locha.Tha an rèiteachadh aca a’ nochdadh an eadar-obrachadh eadar caochlaidhean ìre locha agus sgàinidhean gnìomhach a’ leudachadh a-steach don Pliocene (17).Ged a dh’ fhaodadh gnìomh teactonaig a bhith air buaidh a thoirt air cumadh-tìre roinneil agus leathad piedmont airson ùine mhòr, is dòcha gu bheil gnìomhachd locht san raon seo air a dhol sìos bhon Mheadhan Pleistocene (20).Às deidh ~ 800 ka agus gu goirid às deidh 100 ka, tha uisgeachadh Lake Malawi gu ìre mhòr air a stiùireadh le gnàth-shìde (21).Mar sin, chan e gin dhiubh sin an aon mhìneachadh air cruthachadh luchd-leantainn alùdachaidh anns an Pleistocene anmoch (22).
(A) Suidheachadh an stèisein Afraganach an coimeas ri sileadh an latha an-diugh (rionnag);tha gorm nas fliche agus tha dearg nas tiorma (73);tha am bogsa air an taobh chlì a’ sealltainn Lake Malawi agus na sgìrean mun cuairt MAL05-2A agus MAL05-1B Suidheachadh cridhe / 1C (dot purpaidh), far a bheil sgìre Karonga air a chomharrachadh mar dhealbh uaine, agus far a bheil leabaidh Luchamange air a chomharrachadh mar bhocsa geal.(B) Ceann a tuath lagan Malawi, a’ sealltainn cumadh-tìre cnuic an coimeas ri cridhe MAL05-2A, an leabaidh Chitimwe a tha air fhàgail (paiste donn) agus àite cladhach Pròiseact Tràth Mesolithic Malawi (MEMSAP) (dot buidhe);CHA, Chaminade;MGD, baile Mhuganda;NGA, Ngara;SS, Sadara Deas;VIN, dealbh leabharlainn litreachais;WW, Beluga.
Aois meadhan OSL (loidhne dhearg) agus raon mearachd 1-σ (25% liath), gach aois OSL co-cheangailte ri tachartasan in situ ann an Karonga.Tha aois an coimeas ris an dàta 125 ka a dh’ fhalbh a ’sealltainn (A) tuairmsean dùmhlachd kernel de gach aois OSL bho ghrùidean luchd-leantainn gluasadach, a’ nochdadh cruinneachadh luchd-leantainn grùideach / aluvial (cyan), agus ath-thogail ìre uisge locha stèidhichte air mion-sgrùdadh prìomh phàirtean (PCA) luachan caractar Uisgeach fosailean agus mèinnirean authigenic (21) (gorm) bho chridhe MAL05-1B/1C.(B) Bho chridhe MAL05-1B / 1C (dubh, luach faisg air 7000 le rionnag) agus cridhe MAL05-2A (liath), tha na h-àireamhan de charbon macromolecular gach gram air an àbhaistachadh leis an ìre grùid.(C) Clàr-innse beairteas gnè Margalef (Dmg) bho phrìomh phoilean fosail MAL05-1B/1C.(D) An àireamh sa cheud de phoilean fosail bho Compositae, coille miombo agus Olea europaea, agus (E) An ceudad de phoilean fosail bho Poaceae agus Podocarpus.Tha a h-uile dàta poilean bho chridhe MAL05-1B/1C.Tha na h-àireamhan aig a’ mhullach a’ toirt iomradh air na sampallan OSL fa leth a tha air am mìneachadh ann an Clàran S1 gu S3.Tha an eadar-dhealachadh ann an ruigsinneachd agus fuasgladh dàta mar thoradh air diofar amannan samplachaidh agus na tha ri fhaighinn de stuthan sa chridhe.Tha Figear S9 a’ sealltainn dà chlàr macro carbon air an tionndadh gu z-scores.
(Chitimwe) Tha seasmhachd cruth-tìre às deidh cruthachadh luchd-leantainn air a chomharrachadh le bhith a’ cruthachadh ùir dhearg agus carbonatan cruth-ùir, a tha a’ còmhdach grùidean cumadh fan an raon sgrùdaidh gu lèir (teacsa a bharrachd agus Clàr S4).Chan eil cruthachadh luchd-leantainn atharrais Pleistocene anmoch ann an Linne Lake Malawi cuingealaichte ri sgìre Karonga.Mu 320 cilemeatair an ear-dheas air Mozambique, tha ìomhaigh doimhneachd niuclide cosmogenic talmhaidh 26Al agus 10Be a’ cuingealachadh cruthachadh leabaidh Luchamange de dh’ ùir dhearg dhearg gu 119 gu 27 ka (23).Tha an cuingealachadh aois farsaing seo co-chòrdail ri ar n-eachdraidh OSL airson taobh an iar Linne Lake Malawi agus a’ nochdadh leudachadh luchd-leantainn gluasadach roinneil anns an Pleistocene nach maireann.Tha seo a’ faighinn taic bho dhàta bho chlàr cridhe an locha, a tha a’ nochdadh gu bheil an ìre grùid nas àirde an cois timcheall air 240 ka, aig a bheil luach sònraichte àrd aig ca.130 agus 85 ka (teacsa a bharrachd) (21).
Tha an fhianais as tràithe air tuineachadh daonna san raon seo co-cheangailte ri grùidean Chitimwe a chaidh a chomharrachadh aig ~92 ± 7 ka.Tha an toradh seo stèidhichte air 605 m3 de ghrùidean cladhach bho 14 cladhach arc-eòlais smachd fànais fo-ceudameatair agus 147 m3 de ghrùidean bho 46 slocan deuchainn arc-eòlais, fo smachd dìreach gu 20 cm agus fo smachd còmhnard gu 2 mheatair (teacsa a bharrachd agus Figearan S1 gu S3). A bharrachd air an sin, rinn sinn sgrùdadh cuideachd air 147.5 cilemeatair, chuir sinn air dòigh 40 sloc deuchainn geòlais, agus rinn sinn mion-sgrùdadh air còrr air 38,000 cuimhneachain cultarach bho 60 dhiubh (Clàran S5 agus S6) (18).Tha na sgrùdaidhean agus cladhach farsaing seo a’ nochdadh, ged a dh’ fhaodadh gu robh seann daoine a’ toirt a-steach daoine tràth an latha an-diugh air a bhith a’ fuireach san sgìre mu 92 ka air ais, cha do ghlèidh cruinneachadh grùidean co-cheangailte ri àrdachadh agus an uairsin seasmhachd Lake Malawi fianais arc-eòlais gus an deach an cruthachadh leabaidh Chitimwe.
Tha dàta arc-eòlais a’ toirt taic don cho-dhùnadh, aig deireadh na Quaternary, gu robh an leudachadh ann an cumadh luchd-leantainn agus gnìomhachd daonna ann an ceann a tuath Malawi ann an àireamhan mòra, agus bhuineadh na cuimhneachain cultarach do sheòrsan pàirtean eile de Afraga co-cheangailte ri daoine tràth san latha an-diugh.Tha a’ mhòr-chuid de stuthan air an dèanamh le clachan aibhne quartzite no quartz, le radial, Levallois, àrd-ùrlar agus lughdachadh cridhe air thuaiream (Figear S4).Tha artifacts breithneachaidh morphologach gu ìre mhòr mar thoradh air an innleachd seòrsa Levallois a tha sònraichte don Linn Mesolithic (MSA), a tha air a bhith co-dhiù timcheall air 315 ka ann an Afraga gu ruige seo (24).Mhair an leabaidh as àirde de Chitimwe gu tràth san Holocene, anns an robh tachartasan bho Linn na Cloiche anmoch air an sgaoileadh gu gann, agus chaidh a lorg gu robh e càirdeach dha sealgairean-cruinneachaidh Pleistocene agus Holocene nach maireann air feadh Afraga.An coimeas ri sin, is ann ainneamh a tha traidiseanan innealan cloiche (leithid innealan gearraidh mòra) co-cheangailte ris an Tràth Meadhanach Pleistocene.Far an do thachair iad sin, chaidh an lorg ann an grùidean anns an robh MSA aig deireadh na Pleistocene, chan ann anns na tràth ìrean de thasgadh (Clàr S4) (18).Ged a bha an làrach ann aig ~92 ka, thachair an ùine as riochdaiche de ghnìomhachd daonna agus tasgadh luchd-leantainn gluasadach às deidh ~70 ka, air a dheagh mhìneachadh le seata de aoisean OSL (Figear 2).Dhaingnich sinn am pàtran seo le 25 foillsichte agus 50 aois OSL nach deach fhoillseachadh roimhe (Figear 2 agus Clàran S1 gu S3).Tha iad sin a’ nochdadh, a-mach à co-dhùnaidhean aois 75 gu h-iomlan, gun deach 70 fhaighinn air ais bho ghrùidean às deidh timcheall air 70 ka.Tha Figear 2 a’ sealltainn na h-aoisean 40 co-cheangailte ri artifacts MSA in-situ, an coimeas ris na prìomh chomharran àrainneachdail a chaidh fhoillseachadh bho mheadhan lagan meadhan MAL05-1B/1C (25) agus meadhan lagan a tuath an locha MAL05-2A nach deach fhoillseachadh roimhe.Gual-fhiodha (ri taobh an neach-leantainn a bheir a-mach aois OSL).
A’ cleachdadh dàta ùr bho chladhach àirseachail de phytoliths agus micromorphology talmhainn, a bharrachd air dàta poblach mu phoilean fosail, gual-fhiodha mòr, fosailean uisgeach agus mèinnirean ùghdarraichte bho chridhe Pròiseact Drileadh Lake Malawi, rinn sinn ath-thogail air dàimh daonna MSA le Lake Malawi.Gabh seilbh air gnàth-shìde agus suidheachaidhean àrainneachd san aon ùine (21).Is e an dà àidseant mu dheireadh am prìomh bhunait airson ath-thogail doimhneachd lochan coimeasach a’ dol air ais gu còrr air 1200 ka (21), agus tha iad air am maidseadh le sampallan poilean agus macrocarbon a chaidh a chruinneachadh bhon aon àite ann am meadhan ~ 636 ka (25) san àm a dh’ fhalbh. .Chaidh na coraichean as fhaide (MAL05-1B agus MAL05-1C; 381 agus 90 m fa leth) a chruinneachadh mu 100 cilemeatair an ear-dheas air raon a’ phròiseict arc-eòlais.Chaidh cridhe goirid (MAL05-2A; 41 m) a chruinneachadh mu 25 cilemeatair an ear air Abhainn Rukulu a Tuath (Figear 1).Tha cridhe MAL05-2A a’ nochdadh na suidheachaidhean àrainneachdail talmhaidh ann an sgìre Kalunga, fhad ‘s nach eil cridhe MAL05-1B / 1C a’ faighinn a-steach abhainn dìreach bhon Kalunga, agus mar sin is urrainn dha na suidheachaidhean roinneil a nochdadh nas fheàrr.
Thòisich an ìre tasgaidh a chaidh a chlàradh ann an cridhe drile co-dhèanta MAL05-1B/1C bho 240 ka agus chaidh e suas bhon luach cuibheasach fad-ùine de 0.24 gu 0.88 m / ka (Figear S5).Tha a’ chiad àrdachadh co-cheangailte ri atharrachaidhean ann an solas na grèine atharraichte orbital, a dh’ adhbhraicheas atharrachaidhean àrd ann an ìre an locha rè na h-ùine seo (25).Ach, nuair a thuiteas an iomall orbital às deidh 85 ka agus a ’ghnàth-shìde seasmhach, tha an ìre subsadaidh fhathast àrd (0.68 m / ka).Bha seo aig an aon àm ris a’ chlàr OSL talmhaidh, a sheall fianais farsaing de leudachadh luchd-leantainn gluasadach às deidh timcheall air 92 ka, agus bha e co-chòrdail ris an dàta so-leòntachd a’ sealltainn co-dhàimh adhartach eadar bleith agus teine às deidh 85 ka (teacsa a bharrachd agus Clàr S7).Mar thoradh air an raon mhearachdan anns an smachd geochronological a tha ri fhaighinn, tha e do-dhèanta a bhith a’ breithneachadh a bheil an seata dhàimhean seo ag atharrachadh gu slaodach bho adhartas a’ phròiseas ath-chuairteachaidh no a’ sprèadhadh gu sgiobalta nuair a ruigeas e ìre èiginneach.A rèir a’ mhodail geo-fisiceach de mean-fhàs lagan, leis gu bheil am Pleistocene Mheadhanach (20), leudachadh sreap agus subsadaidh co-cheangailte air fàs nas slaodaiche, agus mar sin chan e seo am prìomh adhbhar airson a’ phròiseas cruthachadh luchd-leantainn farsaing a cho-dhùin sinn sa mhòr-chuid às deidh 92 ka.
Bho Meadhan Pleistocene, tha gnàth-shìde air a bhith na phrìomh adhbhar smachd air ìre uisge locha (26).Gu sònraichte, dhùin àrdachadh an lagan a tuath slighe a-mach a bha ann mar-thà.800 ka gus an loch a dhoimhneachadh gus an ruig e àirde stairsneach an t-slighe a-mach ùr-nodha (21).Suidhichte aig ceann a deas an locha, bha an t-ionad seo a’ toirt seachad crìoch àrd airson ìre uisge an locha aig amannan fliuch (a’ gabhail a-steach an latha an-diugh), ach leig leis an lagan dùnadh leis gun do thuit ìre uisge an locha aig amannan tioram (27).Tha ath-thogail ìre an locha a’ sealltainn na cuairtean tioram is fliuch mu seach san àm a dh’ fhalbh 636 ka.A rèir fianais bho phoilean fosail, tha amannan fìor thiormachd (> lùghdachadh 95% ann an uisge iomlan) co-cheangailte ri grian ìosal samhraidh air leantainn gu leudachadh fàsmhorachd leth-fhàsach, le craobhan air an cuingealachadh ri slighean uisge maireannach (27).Tha na h-ìrean ìosal (loch) sin co-cheangailte ri speactra poilean, a’ nochdadh cuibhreann àrd de fheur (80% no barrachd) agus xerophytes (Amaranthaceae) aig cosgais taxa craoibhe agus beairteas gnè ìosal (25).An coimeas ri sin, nuair a bhios an loch a’ tighinn faisg air ìrean an latha an-diugh, bidh fàsmhorachd dlùth-cheangailte ri coilltean beinne Afraganach mar as trice a’ leudachadh gu cladach an locha [mu 500 m os cionn ìre na mara (masl)].An-diugh, chan eil coilltean beinne Afraganach a’ nochdadh ach ann am pìosan beaga air leth os cionn timcheall air 1500 masl (25, 28).
Thachair an ùine tart as ùire bho 104 gu 86 ka.Às deidh sin, ged a thill ìre an locha gu suidheachaidhean àrda, dh'fhàs coilltean miombo fosgailte le àireamh mhòr de luibhean agus grìtheidean luibhean cumanta (27, 28).Is e an taxa coille beinne Afraganach as cudromaiche giuthas Podocarpus, nach d’ fhuair a-riamh air ais gu luach coltach ris an ìre àrd locha a bh’ ann roimhe às deidh 85 ka (10.7 ± 7.6% às deidh 85 ka, agus tha an aon ìre locha ro 85 ka aig 29.8 ± 11.8% ).Tha clàr-amais Margalef (Dmg) cuideachd a’ sealltainn gu bheil beairteas gnè san àm a dh’ fhalbh 85 ka 43% nas ìsle na an ìre àrd de lochan seasmhach roimhe (2.3 ± 0.20 agus 4.6 ± 1.21, fa leth), mar eisimpleir, eadar 420 agus 345 ka (Cuideachail). teacsa agus figearan S5 agus AS6) (25).Samhlaidhean poilean bho timcheall air ùine.Tha àireamh sa cheud àrd de phoilean Compositae ann an 88 gu 78 ka cuideachd, a dh’ fhaodadh a bhith a ’nochdadh gun deach dragh a chuir air an fhàsmhorachd agus gu bheil e taobh a-staigh raon mearachd a’ chinn-latha as sine nuair a bha daoine a ’fuireach san sgìre.
Bidh sinn a’ cleachdadh an dòigh neo-riaghailteachd gnàth-shìde (29) gus mion-sgrùdadh a dhèanamh air an dàta paleoecological agus paleoclimate de choraichean a chaidh an drileadh ro agus às deidh 85 ka, agus sgrùdadh a dhèanamh air a’ cheangal eag-eòlasach eadar fàsmhorachd, pailteas ghnèithean, agus sileadh agus am beachd-smuain mu bhith a ’dùblachadh an ro-innse gnàth-shìde fhìor-ghlan.Modh bun-loidhne dràibhidh de ~ 550 ka.Tha an eag-shiostam cruth-atharraichte seo a’ toirt buaidh air suidheachaidhean frasaidh lìonadh lochan agus teintean, a tha ri fhaicinn ann an dìth gnèithean agus measgachadh ùr de fhàsmhorachd.Às deidh na h-ùine thioram mu dheireadh, cha d’ fhuair ach cuid de eileamaidean coille air ais, a’ toirt a-steach na pàirtean dìon-teine de choilltean beinne Afraganach, leithid ola ollaidh, agus na pàirtean dìon-teine de choilltean ràitheil tropaigeach, leithid Celtis (teacsa a bharrachd agus Figear S5) ( 25).Gus am beachd seo a dhearbhadh, mhodail sinn ìrean uisge locha a thàinig bho ostracode agus luchd-ionaid mèinnearachd authigenic mar chaochladairean neo-eisimeileach (21) agus caochladairean eisimeileach leithid gual-fhiodha agus poilean a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air tricead teine barrachd (25).
Gus sgrùdadh a dhèanamh air an coltas no an eadar-dhealachadh eadar na measgachaidhean sin aig diofar amannan, chleachd sinn poilean bho Podocarpus (craobh sìor-uaine), feur (feur), agus ollaidh (pàirt dìon-teine de choilltean beinne Afraganach) airson prìomh sgrùdadh co-òrdanachaidh (PCoA), agus miombo (am prìomh phàirt de choille an-diugh).Le bhith a’ dealbhadh PCoA air an uachdar eadar-fhighte a’ riochdachadh ìre an locha nuair a chaidh gach cothlamadh a chruthachadh, rinn sinn sgrùdadh air mar a bhios am measgachadh poilean ag atharrachadh a thaobh sileadh agus mar a dh’ atharraicheas an dàimh seo às deidh 85 ka (Figear 3 agus Figear S7).Ro 85 ka, chruinnich na sampallan stèidhichte air gramineous gu suidheachaidhean tioram, fhad ‘s a bha na sampallan stèidhichte air podocarpus a’ cruinneachadh a dh ’ionnsaigh suidheachaidhean fliuch.An coimeas ri sin, tha na sampallan às deidh 85 ka air an cruinneachadh leis a’ mhòr-chuid de shamhlaichean ro 85 ka agus tha luachan cuibheasach eadar-dhealaichte aca, a’ nochdadh gu bheil an sgrìobhadh aca neo-àbhaisteach airson suidheachaidhean frasaidh coltach ris.Tha an suidheachadh aca ann am PCoA a’ nochdadh buaidh Olea agus miombo, a tha le chèile fàbharach fo chumhachan a tha nas buailtiche teine.Anns na sampallan às deidh 85 ka, cha robh giuthas Podocarpus pailt ach ann an trì sampallan leantainneach, a thachair às deidh an eadar-ama eadar 78 agus 79 ka tòiseachadh.Tha seo a’ nochdadh, às deidh a’ chiad àrdachadh ann an uisge, gu bheil coltas ann gu bheil a’ choille air faighinn seachad air goirid mus do thuit i mu dheireadh.
Tha gach puing a' riochdachadh sampall poilean singilte aig àm sònraichte, a' cleachdadh an teacsa leasachail agus am modail aois ann am Figear 1. S8.Tha an vectar a’ riochdachadh stiùireadh agus caisead an atharrachaidh, agus tha vectar nas fhaide a’ riochdachadh gluasad nas làidire.Tha an uachdar fon talamh a’ riochdachadh ìre uisge an locha mar riochdaire frasadh;tha an gorm dorcha nas àirde.Tha luach cuibheasach luachan feart PCoA air a thoirt seachad airson an dàta às deidh 85 ka (daoimean dearg) agus a h-uile dàta bho ìrean loch coltach ris ro 85 ka (daoimean buidhe).A’ cleachdadh dàta an 636 ka gu lèir, tha an “ìre locha samhlachail” eadar -0.130-σ agus -0.198-σ faisg air luach eigen cuibheasach PCA ìre locha.
Gus sgrùdadh a dhèanamh air a’ cheangal eadar poilean, ìre uisge locha agus gual-fhiodha, chleachd sinn mion-sgrùdadh ioma-chaochlaideach nonparametric air caochlaidhean (NP-MANOVA) gus coimeas a dhèanamh eadar an “àrainneachd” iomlan (air a riochdachadh le matrix dàta poilean, ìre uisge locha agus gual-fiodha) roimhe seo. agus às deidh an eadar-ghluasad 85 ka.Lorg sinn gu bheil an eadar-dhealachadh agus covariance a chaidh a lorg anns a’ mhaitrix dàta seo nan eadar-dhealachaidhean cudromach gu staitistigeil ro agus às deidh 85 ka (Clàr 1).
Tha an dàta paleoàrainneachd talmhainn againn bho na fytoliths agus ùirean aig oir an Loch an Iar co-chòrdail ris a’ mhìneachadh stèidhichte air neach-ionaid an locha.Tha iad sin a’ nochdadh, a dh’aindeoin ìre àrd uisge an locha, gu bheil an cruth-tìre air a bhith air atharrachadh gu bhith na chruth-tìre air a riaghladh le fearann coille fosgailte agus feurach coillteach, dìreach mar an-diugh (25).Tha a h-uile àite a chaidh a sgrùdadh airson phytoliths air oir an iar an lagan às deidh ~ 45 ka agus tha iad a’ nochdadh mòran de chòmhdach arboreal a ’nochdadh suidheachaidhean fliuch.Ach, tha iad a 'creidsinn gu bheil a' mhòr-chuid den mhullach ann an cruth coille fosgailte a tha air fàs le cuilc agus feur clisgeadh.A rèir dàta phytolith, chan eil craobhan pailme neo-dhìonach (Arecaceae) ann ach air cladach an locha, agus tha iad tearc no neo-làthaireach ann an làraich arc-eòlais a-staigh (Clàr S8) (30).
San fharsaingeachd, faodar suidheachaidhean fliuch ach fosgailte aig deireadh na Pleistocene a thoirt a-steach bho paleosols talmhaidh (19).Faodar crèadh lagan agus carbonate ùir boglach bho làrach arc-eòlais Baile Mwanganda a lorg air ais gu 40 gu 28 cal ka BP (Qian'anni air a calibadh roimhe seo) (Clàr S4).Mar as trice tha na sreathan ùir carbonate ann an leabaidh Chitimwe mar shreathan calcareous nodular (Bkm) agus argillaceous agus carbonate (Btk), a tha a’ nochdadh far a bheil seasmhachd geo-moirfeòlais coimeasach agus an tuineachadh slaodach bhon neach-leantainn atharrachail fad-ùine timcheall air 29 cal ka BP (Cuideachail teacsa).Tha an ùir nas fhaide air adhart air a bhleith, air a chruadhachadh (creag lithic) a chaidh a chruthachadh air na tha air fhàgail de luchd-leantainn àrsaidh a’ nochdadh suidheachadh cruth-tìre fosgailte (31) agus sileadh làidir ràitheil (32), a’ nochdadh buaidh leantainneach nan suidheachaidhean sin air an t-sealladh-tìre.
Tha taic airson àite teine anns a’ ghluasad seo a ’tighinn bho na clàran macro gual-fhiodha de choraichean drile, agus mar as trice tha sruthadh a-steach gual-fhiodha bhon Linne Mheadhanach (MAL05-1B / 1C) air a dhol suas bho timcheall air.175 cairt.Tha àireamh mhòr de stùcan a 'leantainn eadar timcheall air.Às deidh 135 agus 175 ka agus 85 agus 100 ka, thàinig ìre an locha air ais, ach cha d’ fhuair beairteas na coille agus gnè air ais (Teacsa a bharrachd, Figear 2 agus Figear S5).Faodaidh an dàimh eadar sruthadh gual-fhiodha agus so-leòntachd magnetach grùidean lochan pàtrain eachdraidh teine fad-ùine a nochdadh (33).Cleachd dàta bho Lyons et al.(34) Lean Lake Malawi a’ bleith na cruth-tìre loisgte às deidh 85 ka, a tha a’ ciallachadh co-dhàimh adhartach (Spearman's Rs = 0.2542 agus P = 0.0002; Clàr S7), fhad ‘s a tha na grùidean as sine a’ nochdadh an dàimh eile (Rs = -0.2509 agus P < 0.0001).Anns an lagan a tuath, tha an t-àite acair as doimhne aig a’ chridhe MAL05-2A as giorra, agus is e an Toba tuff as òige ~74 gu 75 ka (35).Ged nach eil sealladh fad-ùine aige, bidh e a’ faighinn a-steach gu dìreach bhon lagan far am faighear an dàta arc-eòlais.Tha clàran gual-fhiodha an lagan a tuath a’ sealltainn, bhon chomharra Toba crypto-tephra, gu bheil cur-a-steach gual-fhiodha terrogenous air a dhol suas mean air mhean anns an ùine nuair a tha fianais arc-eòlais as cumanta (Figear 2B).
Faodaidh fianais de theintean dèanta le daoine a bhith a’ nochdadh cleachdadh a dh’aona ghnothach air sgèile cruth-tìre, àireamhan farsaing ag adhbhrachadh barrachd lasadh air an làrach no nas motha, atharrachadh air connadh le bhith a’ buain choilltean fon talamh, no measgachadh de na gnìomhan sin.Bidh sealgairean-cruinneachaidh an latha an-diugh a’ cleachdadh teine gus duaisean solair atharrachadh gu gnìomhach (2).Bidh na gnìomhan aca a’ meudachadh pailteas creiche, a’ cumail suas cruth-tìre breac-dhualach, agus ag àrdachadh iomadachd teirmeach agus ioma-ghnèitheachd ìrean leantainneachd (13).Tha teine cuideachd cudromach airson gnìomhan air an làrach leithid teasachadh, còcaireachd, dìon agus conaltradh sòisealta (14).Faodaidh eadhon eadar-dhealachaidhean beaga ann an cleachdadh teine taobh a-muigh stailcean dealanach nàdarra pàtrain leantainneachd coille atharrachadh, cothrom air connadh, agus seusan losgaidh.Tha lughdachadh còmhdach craoibhe agus craobhan fo-thalamh nas dualtaiche crìonadh a mheudachadh, agus tha call iomadachd gnè san raon seo ceangailte gu dlùth ri call choimhearsnachdan coille beinne Afraganach (25).
Anns a 'chlàr arc-eòlais mus do thòisich an MSA, tha smachd daonna air teine air a dheagh stèidheachadh (15), ach gu ruige seo, cha deach a chleachdadh mar inneal stiùireadh cruth-tìre a chlàradh ach ann am beagan cho-theacsan Paleolithic.Nam measg tha mu dheidhinn ann an Astràilia.40 ka (36), New Guinea Gàidhealach.45 ka (37) cùmhnant sìthe.50 ka Uaimh Niah (38) ann am Borneo ìosal.Ann an Ameireagaidh, nuair a chaidh daoine a-steach do na h-eag-shiostaman sin an toiseach, gu sònraichte anns an 20 ka (16) a dh’ fhalbh, bhathas den bheachd gur e lasadh fuadain am prìomh fheart ann an ath-dhealbhadh choimhearsnachdan planntrais is bheathaichean.Feumaidh na co-dhùnaidhean sin a bhith stèidhichte air fianais iomchaidh, ach a thaobh tar-lùbadh dìreach air dàta arc-eòlais, geòlais, geo-moirfeòlais agus paleo àrainneachd, tha an argamaid adhbharach air a neartachadh.Ged a tha dàta bunaiteach mara uisgeachan oirthir Afraga air fianais a thoirt seachad mu atharrachaidhean teine san àm a dh'fhalbh mu 400 ka (9), an seo tha sinn a 'toirt seachad fianais mu bhuaidh daonna bho sheataichean dàta arc-eòlais, paleo-àrainneachd agus geo-moirfeòlais.
Tha comharrachadh teintean dèanta le daoine ann an clàran àrainneachd àrainneachdail a’ feumachdainn fianais mu ghnìomhachd teine agus atharrachaidhean ùineail no spàsail de fhàsmhorachd, a’ dearbhadh nach eil na h-atharrachaidhean sin air an ro-innse le paramadairean gnàth-shìde a-mhàin, agus an tar-lùbadh ùineail / spàsail eadar atharrachaidhean ann an suidheachadh teine agus atharrachaidhean ann an suidheachadh daonna. clàran (29) An seo, thachair a’ chiad fhianais air cleachdadh farsaing MSA agus cruthachadh luchd-leantainn atharrais ann an lagan Lake Malawi aig timcheall air toiseach ath-eagrachadh mòr air fàsmhorachd roinneil.85 cairt.Tha am pailteas gual-fhiodha ann am meadhan MAL05-1B/1C a’ nochdadh a’ ghluasad roinneil de chinneasachadh agus tasgadh gual-fhiodha, aig timcheall air 150 ka an coimeas ris a’ chòrr den chlàr 636 ka (Figear S5, S9, agus S10).Tha an eadar-ghluasad seo a’ sealltainn na tha teine na chuideachadh cudromach ann a bhith a’ cumadh cumadh an eag-shiostam, nach urrainnear a mhìneachadh le gnàth-shìde a-mhàin.Ann an suidheachaidhean teine nàdarra, mar as trice bidh lasadh dealanach a 'tachairt aig deireadh an t-seusain thioram (39).Ge-tà, ma tha an connadh tioram gu leòr, faodar teintean a dhèanamh le daoine aig àm sam bith.Air sgèile an t-seallaidh, faodaidh daoine an teine atharrachadh gu leantainneach le bhith a 'tional connadh bhon choille.Is e toradh deireannach seòrsa sam bith de theine a rinn daoine gu bheil comas aige barrachd caitheamh de fhàsmhorachd choillteach adhbhrachadh, a mhaireas fad na bliadhna, agus aig gach ìre.
Ann an Afraga a Deas, cho tràth ri 164 ka (12), chaidh teine a chleachdadh airson làimhseachadh teas air clachan inneal.Cho tràth ri 170 ka (40), chaidh teine a chleachdadh mar inneal airson tubers stalcach a chòcaireachd, a 'dèanamh làn fheum de theine anns na seann linntean.Goireasan Soirbheachail - Seallaidhean Prone (41).Bidh teintean cruth-tìre a’ lughdachadh còmhdach arboreal agus tha iad nan inneal cudromach airson a bhith a’ cumail suas àrainneachdan feurach agus badan coille, a tha nam prìomh eileamaidean de eag-shiostaman daonna (13).Mas e adhbhar atharrachadh fàsmhorachd no giùlan creiche àrdachadh a dhèanamh air losgadh le daoine, tha an giùlan seo a’ riochdachadh àrdachadh anns an iom-fhillteachd a bhith a’ cumail smachd air agus a’ cleachdadh teine le daoine tràth san latha an-diugh an taca ri daoine tràth, agus a’ sealltainn gu bheil an dàimh a th’ againn ri teine air a dhol tro a gluasad ann an eadar-eisimeileachd (7).Tha ar mion-sgrùdadh a’ toirt seachad dòigh a bharrachd airson tuigse fhaighinn air na h-atharrachaidhean ann an cleachdadh teine le daoine anns an Pleistocene anmoch, agus buaidh nan atharrachaidhean sin air an cruth-tìre agus an àrainneachd aca.
Dh’fhaodadh gu bheil leudachadh air luchd-leantainn atharrais Quaternary anmoch ann an sgìre Karonga mar thoradh air atharrachaidhean ann an cearcall losgaidh ràitheil fo chumhachan uisge nas àirde na an àbhaist, a’ leantainn gu barrachd bleith air a’ chnoc.Dh’ fhaodadh gur e an dòigh anns an tachair seo am freagairt sgèile uisge air a stiùireadh leis a’ bhuaireadh a dh’ adhbhraich an teine, an crìonadh leasaichte is seasmhach air pàirt àrd an t-sruth-uisge, agus leudachadh air luchd-leantainn a’ gluasad ann an àrainneachd piedmont faisg air Lake Malawi.Dh’ fhaodadh na h-ath-bhualaidhean sin a bhith a’ toirt a-steach atharrachadh air feartan talmhainn gus permeability a lughdachadh, garbh uachdar a lughdachadh, agus àrdachadh uisge ruith air sgàth cothlamadh de shuidheachaidhean sileadh àrd agus còmhdach arboreal nas lugha (42).Tha na tha ri fhaighinn de ghrùidean air a leasachadh an toiseach le bhith a’ rùsgadh an stuth còmhdaich, agus thar ùine, dh’ fhaodadh neart na h-ùir a dhol sìos mar thoradh air teasachadh agus neart freumh nas lugha.Bidh exfoliation na h-àrd-ùir a’ meudachadh sruth grùid, a tha air a ghabhail a-steach leis a’ chruinneachadh cumadh fan sìos an abhainn agus a’ luathachadh cruthachadh ùir dhearg air an cumadh fan.
Faodaidh mòran fhactaran smachd a chumail air freagairt na cruth-tìre do shuidheachaidhean teine ag atharrachadh, a 'mhòr-chuid dhiubh ag obair taobh a-staigh ùine ghoirid (42-44).Tha an comharra a tha sinn a 'ceangal an seo follaiseach air sgèile ùine na mìle bliadhna.Tha mion-sgrùdadh agus modalan mean-fhàs cruth-tìre a’ sealltainn, leis a’ bhuaireadh fhàsmhorachd air adhbhrachadh le teintean fiadhaich a-rithist, gu bheil an ìre crìonadh air atharrachadh gu mòr a rèir sgèile ùine mìle bliadhna (45, 46).Tha gainnead chlàran fosail roinneil a tha aig an aon àm ris na h-atharrachaidhean a chaidh fhaicinn ann an clàran gual-fhiodha agus fàsmhorachd a’ cur bacadh air ath-chruthachadh buaidh giùlan daonna agus atharrachaidhean àrainneachdail air co-dhèanamh choimhearsnachdan luibheach.Ach, tha pàirt aig luibhearan mòra a tha a’ fuireach ann an cruthan-tìre nas fhosgailte ann a bhith gan cumail suas agus a’ cur casg air fàsmhorachd choillteach (47).Cha bu chòir dùil a bhith aig fianais mu atharrachaidhean ann an diofar phàirtean den àrainneachd aig an aon àm, ach bu chòir a bhith air fhaicinn mar shreath de bhuaidhean mean air mhean a dh’ fhaodadh tachairt thar ùine mhòr (11).A’ cleachdadh an dòigh neo-riaghailteachd gnàth-shìde (29), tha sinn a’ faicinn gnìomhachd daonna mar phrìomh adhbhar brosnachaidh ann a bhith a’ cumadh cruth-tìre ceann a tuath Malawi aig àm na Pleistocene nach maireann.Ach, dh’ fhaodadh na buaidhean sin a bhith stèidhichte air an dìleab nas tràithe, nach eil cho follaiseach, de eadar-obrachaidhean daonna-àrainneachd.Dh’ fhaodadh an stùc gual-fhiodha a nochd anns a’ chlàr paleoenvironmental ron cheann-latha arc-eòlais as tràithe a bhith a’ toirt a-steach pàirt antropogenic nach eil ag adhbhrachadh na h-aon atharrachaidhean san t-siostam eag-eòlasach mar a chaidh a chlàradh nas fhaide air adhart, agus nach eil a’ toirt a-steach tasgaidhean a tha gu leòr airson dreuchd dhaoine a chomharrachadh le misneachd.
Tha coraichean grùid goirid, leithid an fheadhainn bho Linne Masoko Lake ann an Tansainia, no na coraichean grùid as giorra ann an Lake Malawi, a’ sealltainn gu bheil am pailteas poilean co-cheangailte ri cìsean feòir is coille air atharrachadh, a tha air a chur às leth nan 45 bliadhna a dh’ fhalbh.Atharrachadh gnàth-shìde nàdarra ka (48-50).Ach, is e dìreach sgrùdadh fad-ùine air clàr poilean Lake Malawi> 600 ka, còmhla ris an t-sealladh-tìre arc-eòlais a tha ri thaobh, a tha e comasach tuigse fhaighinn air gnàth-shìde, fàsmhorachd, gual-fhiodha agus gnìomhan daonna.Ged a tha coltas ann gu bheil daoine a’ nochdadh ann am pàirt a tuath lagan Lake Malawi ro 85 ka, tha timcheall air 85 ka, gu sònraichte às deidh 70 ka, a’ nochdadh gu bheil an sgìre tarraingeach dha daoine a bhith a’ fuireach às deidh don ùine tart mòr mu dheireadh tighinn gu crìch.Aig an àm seo, tha e follaiseach gu bheil cleachdadh teine ùr no nas dian / nas trice le daoine air a chur còmhla ri atharrachadh gnàth-shìde nàdarra gus an dàimh eag-eòlasach> 550-ka ath-thogail, agus mu dheireadh chruthaich e cruth-tìre fuadain tràth ro-àiteachais (Figear 4).Eu-coltach ri amannan nas tràithe, tha nàdar grùideach na cruth-tìre a’ gleidheadh làrach MSA, a tha na ghnìomh den dàimh ath-chuairteach eadar an àrainneachd (sgaoileadh ghoireasan), giùlan daonna (pàtrain gnìomhachd), agus gnìomhachd luchd-leantainn (tasgadh / tiodhlacadh làraich).
(A) Mu dheidhinn.400 ka: Chan urrainnear mac an duine a lorg.Tha an aimsir tais coltach ris an latha an-diugh, agus tha ìre an locha àrd.Còmhdach arboreal measgaichte, neo-dhìonach.(B) Mu 100 ka: Chan eil clàr arc-eòlais ann, ach faodar làthaireachd dhaoine a lorg tro bhith a’ toirt a-steach gual-fhiodha.Bidh suidheachaidhean fìor thioram a’ tachairt ann an uisgeachan tioram.Mar as trice tha a’ chreag-laighe fosgailte agus tha grùidean uachdar cuibhrichte.(C) Mu 85 gu 60 ka: Tha ìre uisge an locha ag àrdachadh leis an àrdachadh ann an sileadh.Faodar faighinn a-mach gu bheil mac an duine ann tro arc-eòlas às deidh 92 ka, agus às deidh 70 ka, leanaidh losgadh na Gàidhealtachd agus leudachadh luchd-leantainn atharrais.Tha siostam fàsmhorachd nach eil cho eadar-mheasgte, dìon-teine air nochdadh.(D) Mu 40 gu 20 ka: Tha cuir a-steach gual-fiodha àrainneachd anns an lagan a tuath air a dhol suas.Lean cruthachadh luchd-leantainn aluvial, ach thòisich e a 'lagachadh aig deireadh na h-ùine seo.An coimeas ris a’ chlàr roimhe de 636 ka, tha ìre an locha fhathast àrd agus seasmhach.
Tha an Anthropocene a’ riochdachadh cruinneachadh de ghiùlan togail sònraichte a chaidh a leasachadh thar mhìltean de bhliadhnaichean, agus tha a sgèile gun samhail dha Homo sapiens an latha an-diugh (1, 51).Ann an co-theacsa an latha an-diugh, le toirt a-steach àiteachas, tha cruthan-tìre dèanta le daoine fhathast ann agus a’ fàs nas dian, ach tha iad nan leudachadh air pàtrain a chaidh a stèidheachadh tron Pleistocene, seach dì-cheangail (52).Tha dàta bho cheann a tuath Malawi a’ sealltainn gum faod an ùine gluasaid eag-eòlasach a bhith fada, iom-fhillte agus ath-aithris.Tha an sgèile cruth-atharrachaidh seo a’ nochdadh an eòlas eag-eòlasach iom-fhillte a th’ aig daoine tràth san latha an-diugh agus a’ nochdadh an cruth-atharrachaidh aca gu ar gnèithean as làidire air feadh na cruinne an-diugh.
A rèir a’ phròtacal air a mhìneachadh le Thompson et al., sgrùdadh air an làrach agus clàradh de stuthan agus feartan clach-chlach air an raon sgrùdaidh.(53).Lean suidheachadh an t-sloc deuchainn agus cladhach a ’phrìomh làrach, a’ toirt a-steach micromorphology agus samplachadh phytolith, am protocol air a mhìneachadh le Thompson et al.(18) agus Wright et al.(19).Tha ar mapa siostam fiosrachaidh cruinn-eòlasach (GIS) stèidhichte air mapa suirbhidh geòlais Malawi den roinn a’ sealltainn co-dhàimh shoilleir eadar Leapannan Chitimwe agus làraich arc-eòlais (Figear S1).Is e an eadar-ama eadar na slocan deuchainn geòlais agus arc-eòlais ann an sgìre Karonga an sampall riochdachail as fharsainge a ghlacadh (Figear S2).Tha geo-moirfeòlas Karonga, aois geòlais agus sgrùdaidhean arc-eòlais a’ toirt a-steach ceithir prìomh dhòighean sgrùdaidh làraich: sgrùdaidhean luchd-coiseachd, slocan deuchainn arc-eòlais, slocan deuchainn geòlais agus cladhach làraich mionaideach.Còmhla, tha na dòighean sin a 'ceadachadh samplachadh de phrìomh nochd leabaidh Chitimwe ann an ceann a tuath, meadhan agus deas air Karonga (Figear S3).
Lean an sgrùdadh agus an clàradh air an làrach de stuthan agus feartan clach-mhuile air an raon sgrùdaidh luchd-coiseachd am pròtacal a mhìnich Thompson et al.(53).Tha dà phrìomh amas aig an dòigh-obrach seo.Is e a’ chiad fhear na h-àiteachan far an deach na cuimhneachain chultarail a bhleith a chomharrachadh, agus an uairsin slocan deuchainn arc-eòlais a chuir suas an cnoc anns na h-àiteachan sin gus na cuimhneachain chultarail in situ a thoirt air ais bhon àrainneachd thiodhlaicte.Is e an dàrna amas clàradh foirmeil a dhèanamh air cuairteachadh stuthan, na feartan aca, agus an dàimh ri stòr stuthan cloiche faisg air làimh (53).Anns an obair seo, choisich sgioba de thriùir aig astar 2 gu 3 meatairean airson 147.5 cilemeatair sreathach gu h-iomlan, a 'dol thairis air a' mhòr-chuid de na leapannan Chitimwe air an tarraing (Clàr S6).
Bha an obair a’ cuimseachadh an toiseach air Leapannan Chitimwe gus na sampallan artifact a chaidh fhaicinn a mheudachadh, agus san dàrna àite bha fòcas air earrannan fada sreathach bho chladach an locha chun na Gàidhealtachd a tha a’ gearradh thairis air diofar aonadan grùideach.Tha seo a’ dearbhadh prìomh bheachd nach eil na stuthan a tha suidhichte eadar àrd-thalamh an iar agus cladach an locha ach co-cheangailte ri grunnd Chitimwe no grùidean Pleistocene agus Holocene anmoch nas ùire.Tha na stuthan a lorgar ann an tasgaidhean eile far-làraich, air an gluasad à àiteachan eile san t-sealladh-tìre, mar a chithear bhon phailteas, meud, agus ìre an t-sìde.
Lean an t-sloc deuchainn arc-eòlais a bha na àite agus cladhach a 'phrìomh làrach, a' gabhail a-steach micromorphology agus samplachadh phytolith, am protocol a mhìnich Thompson et al.(18, 54) agus Wright et al.(19, 55).Is e am prìomh adhbhar tuigsinn cuairteachadh stuthan fon talamh agus grùidean cumadh luchd-leantainn anns an t-sealladh-tìre nas motha.Mar as trice bidh artifacts air an tiodhlacadh gu domhainn anns a h-uile àite ann an Leapannan Chitimwe, ach a-mhàin na h-oirean, far a bheil bleith air tòiseachadh a 'toirt air falbh mullach a' ghrùid.Rè an sgrùdaidh neo-fhoirmeil, choisich dithis seachad air Chitimwe Beds, a bha air an taisbeanadh mar fheartan mapa air mapa geòlais riaghaltas Malawi.Nuair a thachair na daoine sin air guailnean grùid Leaba Chitimwe, thòisich iad air coiseachd ri taobh an oir, far am faiceadh iad na stuthan-ealain air am bleith bhon ghrùid.Le bhith a’ teàrnadh a’ chladhach beagan suas (3 gu 8 m) bho na stuthan a tha a’ bleith gu gnìomhach, faodaidh an cladhach an suidheachadh in-situ aca a nochdadh an coimeas ris a’ ghrùid anns a bheil iad, gun fheum air cladhach farsaing air an taobh thall.Tha na slocan deuchainn air an cur gus am bi iad 200 gu 300 meatair air falbh bhon ath sloc as fhaisge, agus mar sin a’ glacadh atharrachaidhean ann an grùid leabaidh Chitimwe agus na stuthan a th’ ann.Ann an cuid de chùisean, nochd an t-sloc deuchainn làrach a thàinig gu bhith na làrach cladhach làn-sgèile.
Bidh a h-uile sloc deuchainn a’ tòiseachadh le ceàrnag de 1 × 2 m, aghaidh tuath-deas, agus thèid a chladhach ann an aonadan neo-riaghailteach de 20 cm, mura h-atharraich dath, inneach no susbaint a’ ghrùid gu mòr.Clàraich grùid agus feartan talmhainn gach grùid a chaidh a chladhach, a bhios a 'dol gu cothromach tro chriathar tioram 5 mm.Ma tha doimhneachd an tasgaidh fhathast nas àirde na 0,8 gu 1 m, stad air a chladhach ann an aon den dà mheatair ceàrnagach agus lean ort a 'cladhach anns an fhear eile, mar sin a' cruthachadh "ceum" gus an urrainn dhut a dhol a-steach gu sreathan nas doimhne gu sàbhailte.An uairsin lean ort a 'cladhach gus an ruigear a' chreig-laighe, tha co-dhiù 40 cm de ghrùidean a tha air an daingneachadh le arc-eòlas nas ìsle na an àireamh de stuthan, air neo bidh an cladhach ro chunnartach (domhainn) airson a dhol air adhart.Ann an cuid de chùisean, feumaidh doimhneachd an tasgaidh an t-sloc deuchainn a leudachadh gu treas meatair ceàrnagach agus a dhol a-steach don trench ann an dà cheum.
Tha slocan deuchainn geòlais air sealltainn roimhe seo gu bheil Leapannan Chitimwe gu tric a’ nochdadh air mapaichean geòlais air sgàth an dath dearg sònraichte.Nuair a bhios iad a 'gabhail a-steach sruthan farsaing agus grùidean aibhne, agus grùidean fan alùmanum, chan eil iad daonnan a' nochdadh dearg (19).Cruinn-eòlas Chaidh an t-sloc deuchainn a chladhach mar shloc sìmplidh a chaidh a dhealbhadh gus na grùidean àrda measgaichte a thoirt air falbh gus strata fon talamh nan grùidean a nochdadh.Tha seo riatanach leis gu bheil leabaidh Chitimwe air a bhleith gu bhith na chnoc parabolic, agus tha grùidean air tuiteam air an leathad, nach àbhaist a bhith a’ cruthachadh pìosan no gearraidhean nàdarra soilleir.Mar sin, chaidh na cladhach sin a dhèanamh air mullach leabaidh Chitimwe, a rèir coltais bha ceangal fon talamh eadar leabaidh Chitimwe agus leabaidh Pliocene Chiwondo gu h-ìosal, no thachair iad far am feumadh ceann-latha a bhith air grùidean barraid na h-aibhne (55).
Bithear a’ cladhach arc-eòlais làn-sgèile ann an àiteachan a tha a’ gealltainn àireamh mhòr de cho-chruinneachaidhean innealan cloiche in-situ, mar as trice stèidhichte air slocan deuchainn no àiteachan far am faicear àireamh mhòr de dh’ ìomhaighean cultarail a’ bleith bhon leathad.Chaidh na prìomh nithean cultarail a chaidh a chladhach fhaighinn air ais bho aonadan grùideach a chaidh a chladhach air leth ann an ceàrnag de 1 × 1 m.Ma tha dùmhlachd artifacts àrd, is e spùt 10 no 5 cm a th’ anns an aonad cladhach.Chaidh a h-uile toradh cloiche, cnàmhan fosail agus òr a tharraing aig gach cladhach mòr, agus chan eil crìoch meud ann.Tha meud an sgrion 5mm.Ma lorgar cuimhneachain cultarach tron phròiseas cladhach, thèid àireamh lorg còd-bàr sònraichte a thoirt dhaibh, agus thèid na h-àireamhan lorg san aon sreath a shònrachadh do na lorgan sìoltachaidh.Tha na cuimhneachain chultarail air an comharrachadh le inc maireannach, air an cur ann am pocannan le bileagan sampaill, agus air am bagadh còmhla ri cuimhneachain cultarail eile bhon aon chùl-raon.Às deidh mion-sgrùdadh, tha na cuimhneachain chultarail uile air an stòradh ann an Ionad Cultarail is Taigh-tasgaidh Karonga.
Tha a h-uile cladhach air a dhèanamh a rèir strata nàdarra.Tha iad sin air an roinneadh ann an spits, agus tha tiugh an spit an urra ri dùmhlachd an artifact (mar eisimpleir, ma tha dùmhlachd an artifact ìosal, bidh an tighead spit àrd).Tha dàta cùl-fhiosrachaidh (mar eisimpleir, feartan grùid, dàimhean cùl-raoin, agus amharc air bacadh agus dùmhlachd artifact) air an clàradh san stòr-dàta Access.Tha a h-uile dàta co-òrdanachaidh (mar eisimpleir, toraidhean air an tarraing ann an earrannan, àrdachadh co-theacsa, oiseanan ceàrnagach, agus sampaill) stèidhichte air co-chomharran Universal Transverse Mercator (UTM) (WGS 1984, Sòn 36S).Aig a ’phrìomh làrach, tha a h-uile puing air a chlàradh a’ cleachdadh stèisean iomlan Nikon Nivo C sreath 5 ″, a tha air a thogail air cliath ionadail cho faisg ‘s a ghabhas gu tuath air UTM.Suidheachadh oisean iar-thuath gach làrach cladhach agus suidheachadh gach làrach cladhach Tha an ìre de ghrùid air a thoirt seachad ann an Clàr S5.
Chaidh an earrann de fheartan grùid agus saidheans talmhainn de gach aonad cladhach a chlàradh a’ cleachdadh Prògram Clas Pàirt Àiteachais na Stàitean Aonaichte (56).Tha aonadan grùideach air an sònrachadh a rèir meud gràin, angularity, agus feartan leapa.Thoir fa-near na h-in-ghabhail neo-àbhaisteach agus buairidhean co-cheangailte ris an aonad grùid.Tha leasachadh ùir air a dhearbhadh le cruinneachadh sesquioxide no carbonate ann an ùir fon talamh.Bidh sìdeadh fon talamh (mar eisimpleir, redox, cruthachadh nodules manganese air fhàgail) cuideachd air a chlàradh gu tric.
Tha puing cruinneachaidh shampaill OSL air a dhearbhadh air bunait tuairmse a dhèanamh air dè na h-aodainn a dh’ fhaodadh an tuairmse as earbsaiche de aois tiodhlacaidh grùid a thoirt gu buil.Aig an àite samplachaidh, chaidh trainnsichean a chladhach gus an còmhdach grùideach dearbhte a nochdadh.Cruinnich a h-uile sampall a chaidh a chleachdadh airson cinn-latha OSL le bhith a’ cuir a-steach tiùb stàilinn neo-shoilleir (timcheall air 4 cm ann an trast-thomhas agus timcheall air 25 cm de dh’ fhaid) a-steach don phròifil grùid.
Bidh suirghe OSL a’ tomhas meud na buidhne de eleactronan glaiste ann an criostalan (leithid quartz no feldspar) mar thoradh air a bhith fosgailte do rèididheachd ianachaidh.Tha a’ mhòr-chuid den rèididheachd seo a’ tighinn bho chrìonadh isotopan rèidio-beò san àrainneachd, agus tha beagan de cho-phàirtean a bharrachd ann an latitudes tropaigeach a’ nochdadh ann an cruth rèididheachd cosmach.Thèid na dealanan a chaidh a ghlacadh a leigeil ma sgaoil nuair a bhios an criostal fosgailte do sholas, a bhios a’ tachairt aig àm còmhdhail (tachartas neoni) no san obair-lann, far a bheil an solas a’ tachairt air sensor a lorgas photons (mar eisimpleir, tiùb photomultiplier no camara le cosgais inneal coupling) Bidh am pàirt ìosal a’ leigeil a-mach nuair a thilleas an dealan gu staid na talmhainn.Tha mìrean quartz le meud eadar 150 agus 250 μm air an sgaradh le criathar, làimhseachadh searbhagach agus dealachadh dùmhlachd, agus air an cleachdadh mar aliquots beaga (<100 gràinean) air an cur suas air uachdar truinnsear alùmanum no air an drileadh a-steach do tobar 300 x 300 mm An neach fa leth bidh mìrean air an sgrùdadh air pana alùmanum.Mar as trice bidh an dòs tiodhlaichte air a thomhas a’ cleachdadh aon dòigh ath-nuadhachaidh aliquot (57).A bharrachd air a bhith a’ measadh an dòs rèididheachd a gheibhear le gràinean, feumaidh cinn-latha OSL cuideachd tuairmse a dhèanamh air an ìre dòs le bhith a’ tomhas an dùmhlachd radionuclide ann an grùid an t-sampall cruinnichte a’ cleachdadh gamma spectroscopy no mion-sgrùdadh gnìomhachd neutron, agus a’ dearbhadh an sampall iomraidh dòs cosmic Suidheachadh agus doimhneachd an t-sampall cruinnichte. adhlacadh.Tha an co-dhùnadh aois mu dheireadh air a choileanadh le bhith a’ roinn an dòs tiodhlacaidh leis an ìre dòs.Ach, nuair a tha atharrachadh anns an dòs air a thomhas le aon ghràn no buidheann de ghràinean, tha feum air modal staitistigeil gus an dòs tiodhlacaidh iomchaidh a chleachdadh.Tha an dòs tiodhlaichte air a thomhas an seo le bhith a’ cleachdadh a’ mhodail linn mheadhanach, ann an cùis dàta aliquot singilte, no a thaobh dàta aon-ghràin, a’ cleachdadh modal measgachadh crìochnaichte (58).
Rinn trì deuchainn-lannan neo-eisimeileach mion-sgrùdadh OSL airson an sgrùdaidh seo.Tha na modhan fa leth mionaideach airson gach obair-lann air an sealltainn gu h-ìosal.San fharsaingeachd, bidh sinn a’ cleachdadh an dòigh dòs ath-ghinealach gus dàta OSL a chuir an sàs ann an cuibhreannan beaga (deichean de ghràinean) an àite a bhith a’ cleachdadh mion-sgrùdadh gràin singilte.Tha seo air sgàth gu bheil ìre ath-bheothachaidh sampall beag ìosal (<2%) rè an deuchainn fàis ath-ghinealach, agus chan eil an comharra OSL làn shàthaichte aig ìre nan comharran nàdarra.Is e cunbhalachd co-dhùnadh aois eadar-obair-lann, cunbhalachd nan toraidhean taobh a-staigh agus eadar na pròifilean stratagrafach a chaidh a dhearbhadh, agus an cunbhalachd le mìneachadh geo-moirfeòlais air aois 14C de chreagan carbonate prìomh bhunait a’ mheasaidh seo.Rinn gach obair-lann measadh no cuir an gnìomh aon aonta gràin, ach cho-dhùin iad gu neo-eisimeileach nach robh e freagarrach airson a chleachdadh san sgrùdadh seo.Tha na modhan mionaideach agus na protocolaidhean sgrùdaidh a lean gach obair-lann air an toirt seachad anns na stuthan agus na dòighean leasachail.
Tha stuthan cloiche a chaidh fhaighinn air ais bho chladhach fo smachd (BRU-I; CHA-I, CHA-II, agus CHA-III; MGD-I, MGD-II, agus MGD-III; agus SS-I) stèidhichte air an t-siostam meatrach agus càileachd feartan.Tomhais cuideam agus meud as motha gach pìos obrach (a ’cleachdadh sgèile didseatach gus an cuideam a thomhas tha 0.1 g; a’ cleachdadh caliper didseatach Mitutoyo gus a h-uile tomhas a thomhas tha 0.01 mm).Tha na cuimhneachain chultarail uile cuideachd air an seòrsachadh a rèir stuthan amh (quartz, quartzite, ailbhinn, msaa), meud gràin (meadhanach, meadhanach, garbh), èideadh meud gràin, dath, seòrsa cortex agus còmhdach, sìdeadh / cuairteachadh iomall agus ìre theicnigeach (coileanta no sgapte) Coirean no flakes, flakes/pìosan oisean, clachan ùird, grenades agus feadhainn eile).
Tha an cridhe air a thomhas air a fhad as àirde;leud as àirde;leud tha 15%, 50%, agus 85% de dh'fhaid;tighead as àirde;tighead tha 15%, 50%, agus 85% de dh'fhaid.Chaidh tomhasan a dhèanamh cuideachd gus measadh a dhèanamh air feartan meud cridhe stuthan hemispherical (radial agus Levallois).Tha an dà chuid corailean slàn agus briste air an seòrsachadh a rèir an dòigh ath-shuidheachadh (àrd-ùrlar singilte no ioma-àrd-ùrlar, radial, Levallois, msaa), agus tha sgarfaichean sgeadachail air an cunntadh aig ≥15 mm agus ≥20% den fhad bunaiteach.Tha coraichean le sgaraidhean 5 no nas lugha de 15 mm air an seòrsachadh mar “air thuaiream”.Tha còmhdach cortical an uachdar bunaiteach gu lèir air a chlàradh, agus tha còmhdach cortical gach taobh air a chlàradh air cridhe an stuth hemispherical.
Tha an duilleag air a thomhas air a fhad as àirde;leud as àirde;leud tha 15%, 50%, agus 85% de dh'fhaid;tighead as àirde;tighead tha 15%, 50%, agus 85% de dh'fhaid.Thoir cunntas air na criomagan a rèir na pàirtean a tha air fhàgail (proximal, meadhan, distal, sgoltadh air an làimh dheis agus sgoltadh air an taobh chlì).Tha an leudachadh air a thomhas le bhith a’ roinneadh an fhaid as motha leis an leud as àirde.Tomhais leud an àrd-ùrlair, tiugh, agus ceàrn àrd-ùrlar a-muigh na sliseag slàn agus na pìosan sliseag faisg air làimh, agus seòrsaich na h-àrd-chabhsairean a rèir an ìre ullachaidh.Clàraich còmhdach cortical agus àite air a h-uile sliseag agus criomag.Tha na h-oirean distal air an seòrsachadh a rèir an seòrsa crìochnachaidh (itean, lùdag, agus forc àrd).Air an t-sliseag iomlan, clàraich àireamh agus stiùir a’ scar air an t-sliseag roimhe.Nuair a thachras tu, clàraich suidheachadh an atharrachaidh agus an ionnsaigheachd a rèir a’ phròtacal a stèidhich Clarkson (59).Chaidh planaichean ùrachaidh a thòiseachadh airson a’ mhòr-chuid de na cothlamadh cladhach gus dòighean ath-nuadhachaidh agus ionracas tasgadh làraich a mheasadh.
Thathas a’ toirt cunntas air na stuthan cloiche a chaidh fhaighinn air ais bho na slocan deuchainn (CS-TP1-21, SS-TP1-16 agus NGA-TP1-8) a rèir sgeama nas sìmplidh na cladhach fo smachd.Airson gach artifact, chaidh na feartan a leanas a chlàradh: stuth amh, meud mìrean, còmhdach cortex, ìre meud, sìdeadh / milleadh iomall, co-phàirtean teicnigeach, agus gleidheadh mìrean.Tha notaichean tuairisgeulach airson feartan breithneachaidh nam flakes agus coraichean air an clàradh.
Chaidh blocaichean làn de ghrùid a ghearradh bho earrannan fosgailte ann an cladhach agus trainnsichean geòlais.Chaidh na clachan sin a shuidheachadh air an làrach le bannan plàstair no pàipear toileat agus teip pacaidh, agus an uairsin air an giùlan gu Saotharlann Arc-eòlais Geòlais Oilthigh Tubingen sa Ghearmailt.An sin, tha an sampall air a thiormachadh aig 40 ° C airson co-dhiù 24 uairean.An uairsin bidh iad air an leigheas fo fhalamh, a 'cleachdadh measgachadh de roisinn polyester neo-bhrosnaichte agus styrene ann an co-mheas 7: 3.Tha methyl ethyl ketone peroxide air a chleachdadh mar chatalaiche, measgachadh resin-styrene (3 gu 5 ml / l).Aon uair ‘s gu bheil am measgachadh roisinn air gèilleadh, teas an sampall aig 40 ° C airson co-dhiù 24 uair gus am measgachadh a chruadhachadh gu tur.Cleachd sàbh leacach gus an sampall cruaidh a ghearradh ann am pìosan 6 × 9 cm, cuir iad air sleamhnag glainne agus bleith iad gu tiugh de 30 μm.Chaidh na sliseagan a thàinig às a sin a sganadh le bhith a’ cleachdadh sganair leabaidh rèidh, agus chaidh an sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh solas polarichte plèana, solas tar-phòla, solas tachartas oblique, agus flùr-fhuaimneachas gorm leis an t-sùil rùisgte agus àrdachadh (× 50 gu × 200).Tha briathrachas agus tuairisgeul earrannan tana a’ leantainn an stiùiridh a chaidh fhoillseachadh le Stoops (60) agus Courty et al.(61).Tha na nodules carbonate cruth-ùir a chaidh a chruinneachadh bho dhoimhneachd> 80 cm air an gearradh ann an leth gus an tèid leth a lìonadh agus a dhèanamh ann an sliseagan tana (4.5 × 2.6 cm) a’ cleachdadh miocroscop stereo àbhaisteach agus miocroscop petrografach agus catodoluminescence (CL) miocroscop rannsachaidh .Tha smachd air seòrsachan carbonate gu math faiceallach, leis gu bheil cruthachadh carbonate cruthachadh talmhainn co-cheangailte ris an uachdar seasmhach, fhad ‘s a tha cruthachadh carbonate uisge talmhainn neo-eisimeileach bhon uachdar no an ùir.
Bha sampaill air an drileadh bho uachdar gearraidh nan nodules carbonate a bha a’ cruthachadh ùir agus air an leth airson diofar mhion-sgrùdaidhean.Chleachd FS na miocroscopan stereo agus petrografach àbhaisteach den Bhuidheann Obrach Geoarchaeology agus miocroscop CL den Bhuidheann Obrach Mèinnearachd Deuchainneach gus na sliseagan tana a sgrùdadh, a tha le chèile suidhichte ann an Tübingen, sa Ghearmailt.Chaidh na fo-eisimpleirean dàta radiocarbon a dhrileadh le bhith a’ cleachdadh drilean mionaideach bho raon ainmichte a bha timcheall air 100 bliadhna a dh’aois.Tha an leth eile de na nodules 3 mm ann an trast-thomhas gus raointean a sheachnadh le ath-chriostalachadh fadalach, in-ghabhail mèinnearach beairteach, no atharrachaidhean mòra ann am meud criostalan calcite.Chan urrainnear an aon phròtacal a leantainn airson na sampallan MEM-5038, MEM-5035 agus MEM-5055 A.Tha na sampallan sin air an taghadh bho shamhlaichean grùid sgaoilte agus tha iad ro bheag airson an gearradh ann an leth airson earrannan tana.Ach, chaidh sgrùdaidhean earrann tana a dhèanamh air na sampallan micromorphological co-fhreagarrach de ghrùidean faisg air làimh (a ’toirt a-steach nodules carbonate).
Chuir sinn sampaill 14C a-steach don Ionad airson Rannsachadh Isotope Gnìomhaichte (CAIS) aig Oilthigh Georgia, Athens, USA.Bidh an sampall carbonate ag ath-fhreagairt le searbhag fosphoric 100% ann an soitheach freagairt falamh gus CO2 a chruthachadh.Glanadh aig teòthachd ìosal de shampaill CO2 bho thoraidhean ath-bhualadh eile agus tionndadh catalytach gu grafait.Chaidh an co-mheas de graphite 14C/13C a thomhas a’ cleachdadh mòr-speactrometer luathadair 0.5-MeV.Dèan coimeas eadar an co-mheas sampall leis a’ cho-mheas a chaidh a thomhas leis an inbhe oxalic acid I (NBS SRM 4990).Tha marmor Carrara (IAEA C1) air a chleachdadh mar chùl-raon, agus tha travertine (IAEA C2) air a chleachdadh mar an ìre àrd-sgoile.Tha an toradh air a chuir an cèill mar cheudad de charbon an latha an-diugh, agus tha an ceann-latha neo-calibrated air a thoirt seachad ann am bliadhnaichean radiocarbon (bliadhnaichean BP) ro 1950, a’ cleachdadh leth-bheatha 14C de 5568 bliadhna.Tha a’ mhearachd air ainmeachadh mar 1-σ agus a’ nochdadh mearachd staitistigeil agus deuchainneach.Stèidhichte air an luach δ13C air a thomhas le mòr-speactrometry co-mheas isotope, thug C. Wissing bhon obair-lann bith-eòlas ann an Tubingen, sa Ghearmailt, cunntas air ceann-latha bloigh isotope, ach a-mhàin UGAMS-35944r air a thomhas aig CAIS.Chaidh sampall 6887B a sgrùdadh ann an dùblachadh.Gus seo a dhèanamh, drileadh dàrna fo-shampall bhon nodule (UGAMS-35944r) bhon raon samplachaidh a tha air a chomharrachadh air an uachdar gearraidh.Chaidh an lùb calibration INTCAL20 (Clàr S4) (62) a chaidh a chuir an sàs anns an leth-chruinne a deas a chleachdadh gus bloigh àile de gach sampall gu 14C gu 2-σ a cheartachadh.
Ùine puist: Jun-07-2021