Эксперты XX века считали, что появление людей совпало с образованием свободного ото льда коридора между двумя огромными ледяными щитами, разделяющими территории нынешней Канады и севера США. Коридор, образовавшийся в результате таяния льдов в конце последнего ледникового периода, позволил людям проникнуть с Аляски на основную территорию Северной Америки. Сначала считалось, что это произошло примерно 14 тыс. лет назад, затем датировка была скорректирована — ученые сошлись во мнении, что это произошло на 2 тыс. лет раньше, то есть 16 тыс. лет назад. Это по-прежнему соответствовало представлению, что люди достигли основных районов Америки только тогда, когда заканчивался последний ледниковый период.
Переворот произошел в последние два года. В сентябре 2021 года группа ученых датировала ископаемые следы, найденные в Нью-Мексико. Их возраст составил около 23 000 лет, что совпадает с последним ледниковым периодом — проход из Аляски был закрыт льдами. Следы были оставлены людьми, которые проходили по берегу древнего озера рядом с текущим поселением Уайт-Сэндс.
Открытие расширило историю присутствия людей на континенте сразу на 7000 лет, но подверглось критике научного сообщества.
Выводы в исследовании 2021 года были основаны на радиоуглеродном датировании семян обыкновенной травы, найденных в слоях отложений выше и ниже места обнаружения следов. Радиоуглеродное датирование основано на распаде углерода-14 и позволяет оценить возраст органических материалов возрастом до 50 000 лет. Однако некоторые ученые высказали сомнения относительно точности датирования из-за потенциального влияния озерной воды. По их мнению, вода в озере могла содержать частицы «более старого» углерода-14. Растения, питаясь этой водой, могли получить этот углерод-14 и таким образом их датировка потенциально содержит это искажение — радиоуглеродный анализ считает их более старыми, чем они есть на самом деле.
Чтобы развеять сомнения, ученые решили датировать пыльцевые зерна. Пыльцевые зерна крайне маленькие, примерно 0,005 миллиметра в диаметре, поэтому для достоверного анализа их нужно много — не менее 70 000. Ученые применили метод проточной цитометрии, который обычно используется в медицине для подсчета и отделения отдельных клеток. Метод основан на использовании флуоресцентных свойств клеток, которые активируются лазером. Клетки движутся через поток жидкости, и при флуоресценции ворота открываются, позволяя изолировать и концентрировать отдельные клетки.
Во всех слоях отложений между следами в Уайт-Сэндс есть пыльцевые зерна. Это имеет ключевое значение, поскольку наличие такого обилия пыльцы позволяет анализировать растения, например, сосны, которые не подвержены воздействию «старой воды». Обработав образцы с применением проточной цитометрии для определения концентрации пыльцы, исследователи получили датировку, основанную на пыльце сосен.
Она подтвердила исходную хронологию следов — они были оставлены около 23 тыс. лет назад. Также пыльца позволила восстановить растительность, существовавшую во время оставления следов. Растения были характерны для ледникового периода в Нью-Мексико.
Для независимой проверки ученые использовали оптически стимулированную люминесценцию (OSL) как дополнительный метод датирования. ОSL основан на измерении энергии, накапливаемой внутри зерен кварца со временем. Зерна кварца накапливают энергию из окружающего фонового излучения, а при воздействии света они высвобождают эту энергию. Ученые взяли образцы погребенного кварца с помощью металлических трубок, чтобы избежать воздействия света. Затем они измерили свет, излучаемый зернами кварца в лаборатории, чтобы определить их возраст. Результаты датирования методом OSL подтвердили полученные ранее даты с использованием других методов.
Таким образом доказано, что люди проникли в центральные районы Северной Америки на 7 тыс. лет раньше, чем считалось, — около 23 тыс. лет назад. И это значимое изменение устоявшихся представлений археологов о расселении современного человека по планете. Открытие порождает новую загадку — каким образом это произошло. На севере были тысячекилометровые непроходимые ледники.
