简介

鱼尾抛射点(FPP)是南美洲最早广泛使用的岩屑工具类型123.45.朱尼厄斯·伯德最初将这些点定义为“费尔点”,他在巴塔哥尼亚南端费尔洞穴的晚更新世文化层中发现了一组6.这个考古建筑群之所以广为人知,主要是因为它的年代晚了几个世纪,与北美克洛维斯点有一些相同的技术形态特征17这是整个美洲最早流传的技术中心8910.鱼尾在传统上被定义为无刺的点,有一个宽阔的三角形或披针形的叶片,凸的边缘,和圆形的肩膀67.尽管近几十年的研究表明,FPP之间存在显著的形态差异,但大多数标本都具有特定的设计特征,如宽而薄的叶片,通常有凹槽的茎7.鱼尾点和克洛维斯点也经常与大型动物遗迹联系在一起。克洛维斯和鱼尾弹丸点在时间和风格上的相似性,使得一些研究人员合理地提出,它们代表了同一文化或技术现象的表达171112而且两者都与巨型动物狩猎有关。尽管有不同的观点,克洛维和(在较小程度上)FPP一直是关于美洲早期人类争论的核心。

在北美,克洛维斯点和巨型动物的捕猎之间的联系是非常明显的13并引发了一场关于人类在更新世巨型动物灭绝中所扮演角色的长期而持续的辩论1415161718.尽管由于人类开发巨型动物的直接证据有限,这种争论尚未在南美洲发生1920.21在美国,最近的一篇论文让FPP在物种灭绝的辩论中扮演了更坚定、更重要的角色22.基于间接证据,以及FPP和巨型动物之间的时间和空间相关性,Prates和Perez22提出这些投射点是猎捕巨型动物物种的主要武器。结果表明:(1)FPP在南美洲南部同时出现,约13 k年cal BP,在类似地形的开阔地带,巨型动物的密度也达到最大值;(2)FPP和巨型动物在11 k年cal BP后几乎完全消失。这些结果表明,FPP技术的迅速和成功的传播推动了晚更新世人口的高速增长23此外,还有其他环境因素和间接影响24-巨型动物的灭绝。

利用FPP狩猎巨型动物可以通过以下证据层次进行评估:(1)直接证据(在捕杀/屠宰地点的关联),(2)功能性证据(使其特别设计用于狩猎巨型动物的独特特征),以及(3)相关性证据(与巨型动物的空间和时间相关性)。假设找到直接证据不是巨型动物捕猎的必要条件2526相关证据已经被评估过了22在本文中,我们评估了FPP在捕食巨型动物时的功能特征。如果人类是物种灭绝的主要原因,并且他们在FPP出现后突然戏剧性地影响了巨型动物(约13k年BP)。22在美国,这项技术必须被视为一场真正的行为革命27.因此,我们预计FPP和巨型动物狩猎之间存在很强的功能关系。如果是这样的话,FPP在分布和功能特性方面肯定与其他早期未用于巨型动物狩猎的抛射点有明显不同。在本文中,我们探讨了这些问题,以更好地了解投掷点技术的变化与潜在的巨型动物猎物(体重超过44公斤)之间的关系。14人类猎人。首先,我们估算并比较了南美南锥体(即FPP、Tigre、Pay Paso、Tuina、Ayampitin和Patagonian三角形)中FPP空间集中的最晚更新世(约13 k - 11 k cal BP)和全新世早期(11 k - 8.5 k cal BP)早期抛物点的时空分布。为此,我们使用了地点分布和放射性碳年代以及最大熵分布模型(MaxEnt)2829和汇总概率分布(SCPD)方法30.31.如果FPP是专门为猎杀灭绝的巨型动物而设计的22从时间和地理的角度来看,我们预计在物种灭绝之后,在它们分布的整个区域,它们将被其他类型的点所取代,而这些点对捕猎大型哺乳动物来说效率较低(例如,体型较小、杀伤力较小的点)。然后探讨了不同类型早期抛射点的设计特点及其与巨型动物狩猎的关系。为此,我们分析了南锥体早期抛射点类型的形态测量学和技术数据。特别地,我们评估了弹丸点与不同时期(更新世晚期和全新世早期)和不同地区(潘帕斯、安第斯和巴塔哥尼亚)可用的潜在巨型动物猎物的形态功能对应关系。我们测量每种点类型的设计有效性(鲁棒性和穿透性)、破坏能力、杀伤力和制造成本323334353637.如果从13k cal BP开始,FPP是人类成功捕猎巨型动物的关键技术因素,我们预计,从形态功能的角度来看,这些点显示出组织损伤的最高能力。我们的研究结果加强了南美南部早期抛射点技术的变化与可用猎物体重的变化有关的预期。FPP与捕食已灭绝的巨型动物密切相关,与全新世早期不同,它们的设计受到捕食大型动物的要求的限制。

结果

弹丸点类型时空密度的空间分布与变化

利用MaxEnt方法实现的空间分布建模,绘制了南美洲南部晚更新世和全新世早期抛射点的分布2829.我们考虑了约13-11 k cal BP(最新更新世)和11-8.5 k cal BP(全新世早期)的抛射点记录,以及在古气候中可用的生物气候变量38对于每个周期。数字1显示了两个时期不同类型弹点的空间分布。MaxEnt模型对所有类型的预测能力都很高,AUC值在0.8到0.99之间(fp - andes: 0.800;FPP-Pampas: 0.897;FPP-Patagonia: 0.973;推拿治疗:0.978;Ayampitin: 0.797;巴塔哥尼亚三角形:0.989),这表明我们得到了每种弹丸点类型分布的非常好的估计。分布图显示,晚更新世FPP在潘帕斯地区潜在分布值较高,记录数量较多,巴塔哥尼亚地区分布较分散;老虎点被限制在潘帕斯的几个地点。在全新世早期,我们观察到巴塔哥尼亚三角形弹点类型与fpp -巴塔哥尼亚有相似的分布; Tuina and Ayampitin are superimposed on FPP-Andes, and Pay Paso occupy almost the same sites as Tigre points (Fig.1).

图1
图1

南美南部弹丸点的空间分布。最新更新世的潜在分布图(一个)和早全新世抛射点(b).颜色表示分布值大于0.6(浅色)和0.8(深色)的可能性。对于Tigre和Pay Paso抛射点,由于样本量小,只绘制了站点图。南美北部有鱼尾弹点的地点也被画成小黑点。使用QGIS 3.16 '汉诺威'生成的地图(https://qgis.org/en/site/index.html).

利用放射性碳年代和总和概率分布方法(SCPD方法)评估了不同类型弹丸点密度的时间变化30.31).数字2结果表明,在安第斯、潘帕斯和巴塔哥尼亚,FPP枣密度的变化几乎是同步的,在13 k cal BP后明显增加,而在12.5 k ~ 11 k cal BP之间则明显下降。Tigre点与潘帕斯地区FPP的最后记录是同时代的(图1)。2).早全新世抛射体类型在11 k cal BP以后出现在潘帕斯(Pay Paso)和巴塔哥尼亚(Patagonia)地区(Patagonia三角形),后一时期出现在后者地区。在安第斯山脉,Tuina点与FPP部分重叠。2).然而,这种叠加是由于来自一个单一遗址(印加奎瓦4号)的一些古老的日期,这是异常值。

图2
图2

总结了南美南部三个地区的概率分布曲线。安第斯山脉(一个)、潘帕(b)及巴塔哥尼亚(c),使用每个弹丸点类型或风格的估计SCPD曲线。我们只包括超过8.5万年Cal BP的抛射点类型。

弹丸点的设计,对组织的伤害和杀伤力

我们利用宽度和厚度探索了弹丸点设计随时间和地理空间的差异32,尖端截面周长(TCSP,被认为是组织损伤的代表)3334,创面面积(WSA)36,以及制造业的工作投资(WI)37.数字3.分别考虑来自安第斯、潘帕斯和巴塔哥尼亚的FPP,以对数尺度显示了六种研究弹点类型的平均值的厚度和宽度之间的关系。这些变量之间的关系用最小二乘回归线表示。随着抛射点宽度的增加,对猎物的潜在伤害增加;通过降低厚度,钻穿能力增加,同时也增加了由于失去鲁棒性而破裂的风险。因此,有必要对宽度和厚度进行补偿,使弹丸点保持穿透能力,造成严重伤害,并保持完好32.由于最小二乘回归线是在对数尺度下估计的,所以两个变量之间的关系是指数关系(图5)。3.).

图3
图3

六种弹丸点类型在对数尺度上的厚度和宽度关系的散点图。实线是表示每种弹丸点类型平均值的数据点的最小二乘回归线。灰色区域表示最小二乘线的置信区间。回归线上方左上角的弹丸点显示设计的鲁棒性最大化,回归线下方右下角的点显示设计的穿透性最大化。针尖截面周长(TCSP)和工作投入(WI)也分别以颜色梯度(以毫米表示)和球的大小显示。参见布坎南和汉密尔顿32以类似的方法探索效能和毁伤能力。

数字3.安第斯山脉和潘帕斯山脉更新世晚期抛射点宽度最大,全新世早期抛射点宽度最小。潘帕斯和安第斯的FPP位于最小二乘线附近,表明它们的设计是为了最大化鲁棒性和穿透性属性32.潘帕斯、安第斯和Tigre弹丸点的FPP显示出较高的TCSP值,反映出更强的组织损伤能力(图。3.).潘帕斯和安第斯地区早全新世抛射点的TCSP值明显低于晚更新世抛射点的TCSP值1),表明产生组织损伤的能力随着时间的推移而下降,即使这是通过增加更窄的点穿透来平衡的。在巴塔哥尼亚没有观察到这种差异1),其中鱼尾点和全新世早期点(巴塔哥尼亚三角形)显示了相似的TCSP值(图。3.).在Fig的形态空间中。3.与最新的更新世相比,全新世早期的点设计显示出更随机的模式——远离最小二乘回归线,这表明没有一个因素限制了设计。

表1 TCSP指标弹点组间非参数均值差异检验。

创面面积(WSA),定义为TCSP与穿透深度的乘积36它衡量的是动物胸腔中子弹的杀伤力。计算FPP、Tigre、Tuina、Ayampitin和Pay Paso丸点的该指数。我们的研究结果表明,除了来自巴塔哥尼亚的FPP外,所有晚更新世的设计都比早期全新世的设计更具潜在的致命性2).

表2 FPP、Tigre、Tuina、triangars、Ayampitín和Pay Paso弹点的TCSP、穿深和WSA的估计均值和标准差(SD)。

最后,估计工作投入(WI)(取自Aschero和Hocsman并加以修正)37)如图所示。3.,根据工作难度的增加,我们为不同的技术程序(例如双面缩小或变薄)指定一个从1到4的值。FPP的WI值最高(4分),其次是Tigre(3分)、巴塔哥尼亚三角形、Ayampitin和Pay Paso(2分)和Tuina抛射点(1分)(图4)。3.).FPP的技术形态特征(大宽度,最小厚度,双面薄化,超剥落和凹槽)必然要求在成型过程中投入更多的工作。全新世早期的设计工作较少,需要更小的刀片宽度和更简单的双面减少/细化。

潜在猎物的体重

我们利用基于回归模型的先前估计,描述了在考古背景下发现的或与人类密切相关的巨型动物物种的体重随时间和空间的变化40.数字4说明身体大小值因地区而异。安第斯山脉最新更新世物种平均值(棘齿齿鲨,棘齿齿鲨,棘齿齿鲨,棘齿齿鲨)比全新世早期的化石重约1100公斤(喇嘛guanicoe海马反感,Vicugna Vicugna).在潘帕斯,最新的更新世物种(美洲大地菊(M.)鲁舌therium robustum,新马(Equus negeus),骆驼(Lama guanicoe),达尔文尼(Mylodon darwini)比全新世早期的重约950公斤(喇嘛guanicoe而且Ozotoceros bezoarticus),在巴塔哥尼亚,前者(Mylodon darwini喇嘛guanicoe,喇嘛(vicugna) gracilisHippidion saldiasi)比后者重约250公斤(喇嘛guanicoe而且Hippocamelus bisulcus).这种晚更新世和全新世早期动物体质量差异的模式与上述弹丸点设计有效性(鲁棒性和穿透性)、损伤能力和制造成本的差异类似,在安第斯和潘帕斯地区差异较大,在巴塔哥尼亚地区差异较小(表1)1和无花果。4).

图4
图4

被人类猎杀的巨型动物物种的体型变化。各地区和时期巨型动物体重(公斤)的箱线图。该图显示了最小值和最大值(晶须)、第一和第三四分位数(框界)和中位数(中线)。

讨论

抛射点在时间和空间上的多样性

虽然没有保存下来的锋利的木矛或骨弹尖可能是用来打猎的4142鱼尾石点是南美洲最早分布的抛射点类型(13-11 k cal BP),也是唯一分布于所有纬度和大多数环境的抛射点类型,密度在热带低地最低,在南锥最高(图5)。1而且2).在更新世末期以草原或稀树草原等开放环境为主的地区,特别是潘帕斯和巴塔哥尼亚,密度较高43在那里,巨型动物的多样性和数量也更为丰富44.如果FPP是专门为猎杀灭绝的巨型动物而设计的22,我们预计它们会在灭绝后被其他类型的投射点所取代,这些投射点在它们的分散区域内更小,对捕食大型哺乳动物来说效率更低。如Buchanan等人所示。45在美国,更大的北美古印第安人尖用来捕猎更大的猎物,更小的尖用来捕猎更小的猎物。

总的来说,整个南锥地区,特别是三个地区(南安第斯、潘帕斯和巴塔哥尼亚),都实现了巨型动物灭绝后FPP替代的预期。2).在这三个区域,FPP都出现在13k年cal BP左右,紧接着巨型动物物种数量和密度的增长突然停止,并在12.9 ~ 12.8 k年cal BP开始显著下降22.从12 k年cal BP以后,在安第斯(Tuina)和潘帕斯(Tigre和Pay Paso)出现了其他类型的抛射点,在11 k年cal BP左右完全取代了FPP,当时巨型动物几乎消失。在巴塔哥尼亚,尽管FPP比其他地区消失得更早(在11.5 k cal BP之前不久),但在大约500年的时间里没有标准化抛射点的记录。有趣的是,在这个地区,巨型动物灭绝后,guanaco也撤退了4647人口增长的减速和下降似乎比其他地区更为剧烈和持久23.因此,该地区抛射点的长期不可见也可能是人类人口密度低和/或灭绝后哺乳动物可用性减少的影响。只有大约11k年cal BP的中型三角形弹点出现在巴塔哥尼亚,然后在该地区的大部分地区持续了几千年(图。248

虽然FPP是南美洲南部最早、分布最广的抛射点,但并不是最新更新世时代的唯一抛射点。与巨型动物同时代的还有其他几种类型,但它们的空间和时间分散比FPP小(图5)。1而且2).首先,Tigre点在乌拉圭潘帕斯地区分布有限,与FPP有部分时间重叠,并在约11 k年cal BP时一起消失。在最近的一篇论文中,有人提出无茎三角形点可能与潘帕斯的FPP是同时代的49,但我们没有在这里分析它们,因为它们还没有安全的年代。唯一可用的日期(约8k cal BP)来自Arroyo Seco 2(潘帕斯),但这些点与人类遗骸有关,主要嵌入在骨骼中50所以,它们可能不是用来打猎的,或者至少不是专门用来打猎的。相反,Tigre点的增加与FPP的下降(12 k ~ 11.1 k年cal BP)同时发生。51(无花果。2).因此,不能排除它们代表了一种本地变体的点,也是为巨型动物捕猎而设计的,它们在更新世晚期的灭绝之后,就像FPP一样被废弃和消失了。

一个稍微不同的例子是分布在安第斯山脉南部的Tuina抛射点。尽管Tuina点在时间上与FPP(以及巨型动物)部分重叠,但这些点的更新世年龄不应被认为是可靠的,因为两个最古老的日期(来自印加Cueva 4)似乎是异常值。与Tigre不同的是,在全新世早期,在大多数巨型动物物种已经灭绝和FPP消失之后,Tuina点的频率明显增加(图5)。1而且2).这一时间趋势与考古资料相吻合,考古资料表明推拿穴通常与现存物种有关喇嘛骆马52.因此,Tuina抛射点不应该与大型动物狩猎有关,但可能是用于狩猎仍然存在的骆驼类,在更新世灭绝之前(如果少数异常值日期有效)和之后。

除Tigre和Tuina外,另一种最新的更新世抛体类型是El Jobo披针形点,其分布比FPP更北、更安第斯。尽管表面上看年代很好,但埃尔乔博点很少,最古老的日期来自塔马塔马遗址(约16k年cal BP)53)是有争议的23;他们可能与FPP是准同时代的。除了时间问题之外,埃尔乔博点和巨型动物[乳齿象和大采象]之间的联系5455很强壮,因此,它们可能是一种当地类型的矛的变体,用来杀死这种猎物。然而,由于El Jobo点与潘潘地区的大型动物物种只有轻微的地理联系,与北部物种(尤其是长喙动物)的重叠要比FPP多得多,因此尚不清楚El Jobo和FPP是具有类似功能的抛射点的同步地理变体,还是前者被后者所取代。弗里森的实验5657结果表明,克洛维斯点(类似于FPP)有效穿透大象皮,玛瑙盆地点(更类似于El Jobo)有效穿透大象皮58)似乎更适合打穿野牛或牛皮。如果是这样的话,效率可以解释FPP取代Jobo的原因。

早期抛射点的形态功能特性

我们的预期是,如果FPP是人类成功捕猎巨型动物的关键技术因素,从13k年cal BP开始,这些点应该显示出最高的功能性能水平。这是因为大型动物通常更难捕猎和杀死,需要比小型动物更有效和致命的武器4559.射点的主要作用是在动物的皮肤和组织上打开一个伤口,深入猎物体内造成大量出血,并击中一些重要器官,从而导致迅速死亡或严重受伤,以便猎人追赶并杀死受伤的动物3245

我们的研究结果表明,南美洲最古老的岩屑抛射点,特别是FPP,比大多数全新世早期的设计更大、更有害、更致命,技术上也更复杂。如图所示。5、潘帕斯和安第斯的FPP和乌拉圭的Tigre点,它们在时间和空间上都与巨型动物有关,是TCSP值最高的地区,因此具有最高的组织损伤潜力。伤害的大小主要与射点的最大宽度有关,最大宽度的增加会造成更大的冲击和更快的被捕食者流血59.尽管TCSP指数与穿破能力呈负相关,并且减少弹丸点的尺寸将增加穿破能力,但由于需要造成猎物快速出血的伤害,这是有限的60.因此,必须在TCSP小到足以充分穿透和大到足以产生容易出血的伤口之间取得平衡3660

图5
图5

TCSP指数按弹丸点类型的箱形图(数值以毫米表示),在x轴顶部显示每种类型的典型形式。该图显示了最小值和最大值(晶须)、第一和第三四分位数(框界)和中位数(中线)。弹点的功能分配是基于民族志和实验数据60

安第斯和潘帕斯FPP也提供了宽度和厚度之间更有效的平衡(由图中的最小二乘线表示)。3.).随着点的厚度减少,鲁棒性降低,脆弱性增加,因此它对猎物受到冲击时的机械力(如屈曲)的抵抗力就会降低。例如布坎南和汉密尔顿32对于古印度的弹丸点,FPP的设计似乎是长、宽、薄,在最大穿透力和最大限度减少枪头折断的风险之间取得平衡32.类似的影响出现在创面面积分析(表2),清楚地表明FPP技术是一种高效的设计,具有很高的毁伤能力。一般来说,12,000年前Cal BP产生的伤口比全新世早期的伤口大12%到24%。

通过比较最新的更新世弹丸技术在大陆范围内(超出了我们的研究范围),我们发现了另外三个趋势。首先,El Jobo点是南美洲可能最古老的弹丸技术,也是为数不多的与巨型动物密切相关的弹丸类型之一,其破坏能力低于南部Tigre和FPP类型(图1)。5).如果El Jobo确实是南美洲最古老的抛射点类型,它们可能一直被用于捕猎巨型动物,直到被FPP取代,这可能是一种新的、更有效的、更可靠的武器,用于捕猎大型哺乳动物。其次,与后来的北美抛射物类型(如Folsom)相比,北美抛射点更明显地与巨型动物相关(如Clovis),也有更大的组织损伤潜力(图4)。559).这种模式与南美南部观测到的相似,但北美点的破坏能力值小于Tigre和FPP的估算值。同样有趣的是,我们可以看到点如何越来越向南变得更宽、更窄(见图。5)而不是更直的克洛维斯点。

最后,弹丸点的大小和TCSP的变化可能与它们在不同武器系统中的使用有关,这是通过比较民族志收集的(其武器系统是已知的)和实验武器的弹丸点TCSP提出的(Hughes的表IV)61).如图所示。5在美国,大多数来自北美和南美的最新更新世和全新世早期的弹丸类型可能与梭标飞镖一起使用61,这也是实验研究所提出的62.只有来自潘帕斯的最大的类型(Tigre,特别是FPP)似乎可以投掷或插入长矛6364.后一种武器系统通常与捕猎大型猎物有关65而且在大型动物更加丰富和多样化的地区也很合适。尽管有人提出古印度的抛射点可能是刀1266断裂实验研究表明,鱼尾点主要作为弹丸使用62.此外,一种刀尖的主要功能是弹丸,这一事实并不意味着它不能被用作刀67

除了来自南美洲南部的最新更新世抛射点提供了最高水平的性能之外,它们的技术-功能特性也需要高度的专业知识和制造成本(图5)。3.).FPP弹丸机生产的弹丸宽度大,厚度小,使用的技术包括双面减薄、超冲剥落和通常的凹槽,与生产任何其他弹丸设计相比,这肯定需要更多的工作成本和更多的技能7.刀刃又宽又薄的刀尖会对猎物造成更多的组织损伤,这本来可以补偿在制造过程中投入的更多工作和技能。在我们看来,这样一种专门的武器可能会取代以前效率较低的设计(如El Jobo),但一旦它的猎物(巨型动物)消失后,它成为一种不必要的昂贵物品,就不会再生产了。事实上,大多数全新世早期的抛射点类型,除了具有较低的伤害能力外,需要比生产FPP所需的更低的制造成本和燧石技能。特别是,他们的伤害能力低于鱼尾和虎虎点2和无花果。3.),因为它们的叶片宽度较小,特别是Tuina和Pay Paso类型。尽管大多数全新世早期地层的坚固性与晚更新世地层相似,但其最小厚度有利于穿透(图1)。3.),他们的伤害能力降低20%(表2).如图所示。3.,在Ayampitín、Pay Paso、巴塔哥尼亚三角形和Tuina弹点的工作投入仅限于双面减薄和较小的叶片宽度生产68697071

与其他设计相比,我们对FPP更好的狩猎性能的预期基本实现,除了Tigre点与Pampa FPP一起呈现最高的伤害能力值。这一点,以及Tigre点与巨型动物共存,并在它们灭绝后立即消失的事实,表明这些点也可能被用来猎杀巨型动物物种。Tigre点较厚,穿透能力低于FPP(图1)。3.),因为它们呈现的宽度和厚度之间的关系效率较低。它们可能比FPP需要更少的制造成本和穿山甲的技能,因为更少的薄化工作和没有槽。尽管Tigre点可能只是最新更新世点的一个局部风格变体,但其频率的增加与FPP的下降(12 k - 11.1 k年cal BP)在时间上是一致的。70(无花果。2),在12 k年cal BP后,大型动物的丰度和多样性下降。因此,另一种解释可能是,在12千卡BP之后,猎物可获得性的变化使高性能的FPP变得不必要,而Tigre点是捕猎巨型动物和小型猎物更可行(也更便宜)的技术选择。

从最新的更新世到全新世早期,南美洲南部潜在的猎物体积的减少反映在考古遗址中哺乳动物平均体重的减少上(图1)。4).如果早期抛射点类型的变化与这种变化一致,那么在大型动物灭绝后,抛射点的组织损伤能力预计将下降,而且这种下降的幅度应该与每个区域内体重减少的幅度一致。如图所示。6我们的研究结果支持了这一假设,因为TCSP中值的减少与区域动物群中位体大小的减少相关。在安第斯和潘帕斯地区,TCSP值差异显著或略显著,而在巴塔哥尼亚地区则不显著1),如从我们的结果中观察到的模式中所预期的。巴塔哥尼亚FPP表现出相对较低的破坏能力,即使与巴塔哥尼亚全新世早期点(巴塔哥尼亚三角形)相比,宽度和厚度之间的调整效率也很低。即便如此,这种模式也不一定与预期相反,因为巴塔哥尼亚灭绝后猎物体重的变化似乎并没有那么明显,只导致不同时期之间猎物的平均体型有很小的差异。这可能是因为最新的更新世巴塔哥尼亚巨型动物相对于潘潘和安第斯的体型较小,也因为全新世早期的潜在猎物(喇嘛guanicoe而且Hippocamelus bisulcus)比来自安第斯山脉或潘帕斯山脉的恐龙要大得多。

图6
图6

大型动物TCSP指数按弹丸点类型和体重按地区和时期的盒图,均为z评分尺度数据。该图显示了最小值和最大值(晶须)、第一和第三四分位数(框界)和中位数(中线)。利用QGIS 3.16 'Hannover' (https://qgis.org/en/site/index.html).

总之自二十世纪中期以来,鱼尾弹点就与有关早期南美洲人口的争论密不可分;主要是因为它们的年代较早,形态上与克洛维氏点相近,时间上与巨型动物重叠。与北美不同的是,在南美洲,人类剥削巨型动物的证据很少,这几乎使关于人类与最新的更新世物种灭绝之间关系的辩论无效。尽管最近的一项研究表明物种灭绝与鱼尾点的上升和推测的人口数量之间有很强的相关性22,鱼尾点与大型动物猎捕之间的功能相关性尚未得到评估。在这里,我们展示了,首先,早期南美洲抛射点的形态功能特性的变化随被捕食猎物的体型大小而在空间和时间上发生变化。其次,鱼尾点不仅在时间和空间上与灭绝的巨型动物相关,而且由于其更大的组织损伤能力、损伤/穿透比和致命性,鱼尾点是最有效的捕食技术。第三,鱼尾点更高的效率也使得它们在技术上更昂贵(由于双面变薄,过度剥落,通常是凹槽)。第四,鱼尾代表了一种革命性的新技术,很可能是从北方引进的7这更好,而且是专门为捕猎巨型动物设计的。第五,巨型动物灭绝后,南美南部不同地区的鱼尾点被其他类型的点所取代,这些点的伤害能力、伤害/穿透比和杀伤力都较低,但技术成本较低,尽管它们的效率足以杀死可用的较小猎物。最后,尽管在南美洲人类开发巨型动物的直接考古证据仍然难以找到19,我们的研究结果揭示了FPP在巨型动物狩猎中的核心作用,并加强了人类对其灭绝有直接和重大影响的假设。未来的工作需要澄清重新磨砺如何影响FPP的功能特性,FPP技术的来源,并评估狩猎策略和武器系统和狩猎不同种类猎物(在大小和动物行为学上)之间的潜在联系。

材料与方法

不同类型弹丸点类型的空间分布利用MaxEnt方法中实现的最大熵建模方法估算了南美洲南部最新更新世和全新世早期的地层2829.这种方法在古生态学和考古学中被广泛使用,因为它是稳健的,而且基于仅存在的数据28297273.在分析中使用的弹丸点数据集包括绝对日期(或高度可靠的相对日期)和精确的地理位置记录。这些数据来自原始出版物和一些最近的汇编(数据S1)并且,尽管它可能反映出有偏见的研究努力和/或影响考古记录可见度的系统性因素,但样本的代表性并不会受到影响。对于MaxEnt分析,我们分别考虑了分配给最新更新世(约13 k和11 k cal BP)和全新世早期(约11 k和8.5 k cal BP)的不同类型抛射点的记录,以及FPP的地理变体,并使用每个时期在古oclim中可用的生物气候变量作为预测因子(http://www.paleoclim.org/38.使用AUC统计量(即曲线下面积)评估每种弹丸点类型的模型的性能。2829,它衡量模型的拟合在0到1(较好的预测值)之间变化,数值低于0.50表示模型并不比随机得到的模型好,数值高于0.80表示非常好或极好拟合。所有潜在分布图均在QGIS 3.16.4 '汉诺威'中绘制。74

密度的时间变化使用放射性碳年代和综合校正概率密度法(SCPD法)对不同类型弹点进行了评估。30.31.FPP所用的放射性碳年代是由Prates和Perez编制的22数据集补充了从考古出版物中获得的其他抛射点类型的日期(数据S2).该放射性碳数据集是使用Prates等人总结的考古学标准验证标准生成的。23.使用南半球SHCal 20曲线校准了放射性碳年代。使用200年间隔内按地点分类的校准日期估计每种弹丸点类型的SCPD曲线,然后使用500年窗口大小的移动平均值进行平滑。对放射性碳年代进行了校准,并对SCPD曲线进行了估计rcarbonR软件4.075.由于我们对巨型动物灭绝前后发生的抛射技术很感兴趣,我们将分析限制在最早记录的抛射点类型,其最早记录超过8.5 k年Cal BP。

利用形态测量学和技术数据(数据S3).我们获得了来自南美南部的127个FPP和另外303个早期点的度量数据(宽度和厚度)。分析中包括的弹丸点是完整的或显示的裂缝,不妨碍测量其宽度和厚度。那些叶片受重新激活影响显著的被排除在数据库之外(数据S3).这是因为,在这些点的宽度减少后,它们造成大量出血的主要功能已经无法正常履行,所以它们可能被丢弃或重新用作刀具,就像不对称刀片的FPP所建议的那样63.我们用宽度和厚度来描述FPP弹点类型和地理变异的差异32,尖端的截面周长(TCSP273361)和制造业的工作投资(WI)37.我们首先在对数尺度上使用最小二乘回归方法探索了六种弹丸点类型的厚度和宽度之间的关系——分别考虑安第斯、潘潘和巴塔哥尼亚鱼尾弹丸点。这项分析是在Buchanan和Hamilton之后进行的32,他们使用经典异速生长法探讨了弹点在鲁棒性和穿透性方面的差异。其次,我们探讨了以TCSP为代理的组织损伤的差异能力2761TCSP来源于弹道学,由弹丸点刃的最大宽度和厚度计算(TCSP = 4 ×√[宽度/2]2+(厚度/ 2)2),可以被认为是一个代理,与它的伤害能力成正比273361.我们还计算了WSA指数(创面面积= TCSP ×穿透深度),以估计穴位的杀伤力36.根据Sitton等获得的TCSP与侵彻深度关系的实验数据,计算各类型弹丸点的侵彻深度能力(图1)。439

比较了各弹点类型的TCSP和WSA的变化,以及巨兽种体重估计的差异4076在不同地区(安第斯、潘帕和巴塔哥尼亚)和不同时期(更新世晚期和全新世早期)的考古记录中发现了与人类有关的化石。最后,基于Aschero和Hocsman算法估算了每种抛射点类型的功投入(WI)37.根据工作难度,我们为不同的技术步骤(如双面缩小或变薄)指定一个从1到4的值。工作投入顺序如下:如果使弹丸点包括双面减少(得分1),双面变薄(得分2),超弹剥落(得分3)和槽(得分4)。