Люди освоили закалку камня огнем в среднем палеолите

Первобытные люди научились закаливать в огне породу для каменных орудий не менее 70 тысяч лет назад, а, возможно, и вдвое раньше - 140 тысяч лет назад. К такому выводу пришел южноафриканский археолог Кайл Браун из университета Кейптауна. Его статью, изложенную в журнале Science, обобщает портал Science Now.

Кайл Браун занимается, среди прочего, экспериментальной археологией, в том числе, воссоздает каменные орудия ранних жителей Южной Африки. Опытным путем Браун пришел к выводу, что местная порода силькретов (так называемых кремневых панцирей), широко использовавшаяся в палеолите, без предварительной обработки оказывается негодна для изготовления ножей и скребков. Но если подвергнуть силькреты продолжительному нагреванию (примерно 30 часов при температуре 300 градусов Цельсия), то из них получаются удобные для дальнейшей работы камни: они легко колются, расщепляются нужным образом и имеют солидный запас прочности. Сделанные экспериментаторами орудия оказались близки к тем, что находили в пещерах Пиннакл Пойнт, важном южноафриканском палеолитическом комплексе. Длительность нагрева и его определенная температура указывают на то, что древние люди могли целенаправленно добиваться условий для наилучшей обработки камня, то есть, каменные орудия из обожженной породы не были случайностью.

В обзоре в New Scientist отмечается, что помимо экспериментов с самодельными орудиями Браун и его коллеги изучали настоящие палеолитические орудия, найденные на стоянках культуры Стиллбей (провинция Западный Кап). Группа Брауна показала, что все обследованные орудия, датируемые 47 - 164 тысячами лет, подвергались термообработке.

Из работы Брауна следуют два вывода. Во-первых, сознательное использование огня для изготовления каменных орудий впервые обнаруживается в Африке, а не в Европе, и намного раньше, чем предполагалось до сих пор (археологический консенсус сходился на 25 тысячах лет назад, по словам Брауна, приведенным в The New York Times). Во-вторых, столь серьезная технология обработки свидетельствует о сложном и высокоорганизованном поведении Homo sapiens в среднем палеолите.

У молекул обнаружили клонические войны

Ученые выяснили, что в смеси двух типов молекул, стремящихся объединиться в сложную структуру, "побеждают" молекулы, которых в смеси больше. В своей работе исследователи использовали так называемые зеркальные изомеры - молекулы одинакового химического состава, которые невозможно совместить друг с другом в пространстве. Статья с результатами работы опубликована в журнале Nature Chemistry. Основные положения исследования изложены в пресс-релизе Университета Ливерпуля.

Зеркальная, или оптическая, изомерия проявляется способностью некоторых веществ поворачивать плоскость поляризованного луча света в противоположные стороны. Зеркальные изомеры делятся на правовращающие или левовращающие. Зеркальные изомеры одного и того же вещества относятся друг к другу как предмет к своему зеркальному отражению. Наглядно это можно увидеть здесь.

Зеркальная изомерия распространена среди органических молекул, например, аминокислот. Белки в живых системах образуются преимущественно из одного типа аминокислот - левовращающих (недавно исследователи связали эту особенность аминокислот с метеоритами). Другие оптические изомеры также стремятся объединяться только с себе подобными. Вещества, образованные разными типами зеркальных изомеров, имеют разные свойства. Именно тенденция оптических изомеров избирательно собираться в большие структуры стало предметом изучения новой работы.

Исследователи изучали смеси двух зеркальных изомеров, способных объединяться в сложные структуры. Левовращающие молекулы объединялись с левовращающими, а правовращающие - с правовращающими. В том случае, если в смеси было равное количество двух типов изомеров, "правые" и "левые" структуры образовывались с равной частотой. Однако в том случае, если молекулы одного типа преобладали, именно они объединялись в сложные структуры. Изомеры, бывшие в меньшинстве, оставались в неупорядоченном виде.

На основании теоретических выкладок, авторы заключили, что такая избирательность изомеров является следствием закономерностей изменения общей энтропии (неупорядоченности) системы. Исследователи полагают, что обнаруженное ими свойство может лечь в основу новых методов разделения оптических изомеров. Кроме того, результаты помогут ученым лучше понять принципы, которые лежали в основе "добиологической" эволюции - изменениях молекул, существовавших до появления живых систем.