تحقیقات دانشگاه نیوکاسل به چشمههای آب گرم باستانی برای کشف منشأ حیات روی زمین روی میآورد.
این تیم تحقیقاتی که توسط شورای تحقیقات محیط زیست طبیعی بریتانیا تأمین مالی می شود، بررسی کردند که چگونه ظهور اولین سیستم های زنده از مواد زمین شناسی بی اثر در بیش از 3.5 میلیارد سال پیش روی زمین رخ داده است. دانشمندان دانشگاه نیوکاسل دریافتند که با اختلاط هیدروژن، بی کربنات و مگنتیت غنی از آهن در شرایط تقلید از دریچه گرمابی نسبتا ملایم، طیفی از مولکولهای آلی تشکیل میشود که مهمترین آنها شامل اسیدهای چرب با طول 18 اتم کربن است.
یافتههای آنها که در مجلهCommunications Earth & Environment منتشر شده است، به طور بالقوه نشان میدهد که چگونه برخی از مولکولهای کلیدی مورد نیاز برای تولید حیات از مواد شیمیایی معدنی ساخته میشوند، که برای درک گامی کلیدی در چگونگی شکلگیری حیات روی زمین در میلیاردها سال پیش ضروری است. نتایج آنها ممکن است پیدایش قابل قبولی از مولکولهای آلی که غشای سلولی باستانی را تشکیل میدهند، که احتمالاً به طور انتخابی توسط فرآیندهای بیوشیمیایی اولیه در زمین اولیه انتخاب شدهاند، ارائه دهد.
اسیدهای چرب در مراحل اولیه زندگی
اسیدهای چرب مولکولهای آلی بلندی هستند که دارای مناطقی هستند که هم آب را جذب و هم دفع میکنند که به طور طبیعی به طور خودکار محفظههای سلول مانندی در آب تشکیل میدهند و این نوع مولکولها هستند که میتوانند اولین غشای سلولی را بسازند. با این حال، با وجود اهمیت آنها، مشخص نبود که این اسیدهای چرب در مراحل اولیه زندگی از کجا آمده اند. یک ایده این است که آنها ممکن است در دریچه های گرمابی تشکیل شده باشند، جایی که آب داغ، مخلوط با مایعات غنی از هیدروژن که از دریچه های زیر آب مخلوط با آب دریا حاوی CO 2 می آید .
این گروه جنبه های حیاتی محیط شیمیایی موجود در اقیانوس های اولیه زمین و اختلاط آب قلیایی داغ از اطراف انواع خاصی از دریچه های هیدروترمال را در آزمایشگاه خود تکرار کردند. آنها دریافتند که وقتی مایعات داغ غنی از هیدروژن با آب غنی از دی اکسید کربن در حضور مواد معدنی مبتنی بر آهن که در زمین اولیه وجود داشتند مخلوط میشوند، انواع مولکولهای مورد نیاز برای تشکیل غشای سلولی اولیه را ایجاد میکنند.
نویسنده اصلی، دکتر گراهام پورویس، این مطالعه را در دانشگاه نیوکاسل انجام داد و در حال حاضر همکار پژوهشی فوق دکتری در دانشگاه دورهام است.
او گفت: “مرکز آغاز زندگی، محفظه های سلولی هستند که برای جداسازی شیمی درونی از محیط خارجی بسیار مهم هستند. این محفظه ها با تمرکز مواد شیمیایی و تسهیل تولید انرژی در تقویت واکنش های حیاتی موثر بودند و به طور بالقوه به عنوان سنگ بنای اولین لحظات زندگی عمل می کردند.
نتایج نشان میدهد که همگرایی مایعات غنی از هیدروژن از دریچههای هیدروترمال قلیایی با آبهای غنی از بیکربنات بر روی مواد معدنی مبتنی بر آهن، میتواند غشاهای ابتدایی سلولهای اولیه را در همان ابتدای زندگی رسوب دهد. این فرآیند ممکن است تنوعی از انواع غشاء را ایجاد کرده باشد، برخی از آنها به طور بالقوه به عنوان مهد زندگی در هنگام شروع زندگی عمل می کنند. علاوه بر این، این فرآیند دگرگونی ممکن است به پیدایش اسیدهای خاص موجود در ترکیب عنصری شهابسنگها کمک کرده باشد.
محقق اصلی دکتر جان تیلینگ، خواننده در بیوژئوشیمی، در دانشکده علوم محیطی طبیعی، افزود:
“ما فکر می کنیم که این تحقیق می تواند اولین گام را در مورد چگونگی پیدایش حیات در سیاره ما ارائه دهد. تحقیقات در آزمایشگاه ما اکنون برای تعیین دومین مرحله کلیدی ادامه دارد؛ اینکه چگونه این مولکول های آلی که در ابتدا به سطوح معدنی “چسبیده اند” می توانند به سمت بالا بروند. محفظههای سلول مانند محصور به غشای کروی را تشکیل میدهند؛ اولین پروتوسلهای بالقوه که اولین حیات سلولی را تشکیل دادند.
جالب اینجاست که محققان همچنین پیشنهاد میکنند که واکنشهای غشایی، واکنشهای مشابه، هنوز هم میتواند در اقیانوسها در زیر سطوح قمرهای یخی در منظومه شمسی امروز رخ دهد. این امکان منشأ زندگی جایگزین را در این جهان های دور افزایش می دهد.
تنها یک موزه در امتداد مسیر قدیمی اورگان وجود دارد که داستان گسترش آمریکا به سمت غرب را از نگاه کسانی که در حال گسترش هستند، بازگو می کند. در گوشهای از اورگان که با واشنگتن و آیداهو هم مرز است، این گالریها و نمایشگاههای تعاملی با صفحات چوبی، میراث مردم بومی را جشن میگیرد و برای آنچه که هنگام ورود پیشگامان ویران شد، عزاداری میکند. با قدم زدن در یک سطح شیب دار طولانی، بازدیدکنندگان وارد نمای آجری یک «مدرسه آموزشی هندی» می شوند، جایی که کودکان بومی به زور تغییر مذهب داده و جذب می شوند. عکسی در اندازه واقعی از دانشجویان که به بیش از یک قرن پیش خیره شده اند. یونیفرم های همسان آنها را شبیه سربازان کوچک می کند.
بابی کانر توضیح داد: «به ما گفته شد که اگر میخواهیم تاریخ خود را به خوبی بیان کنیم، خودمان بنویسیم. او در اتاق کنفرانس موسسه فرهنگی Tamástslikt نشست، مرکزی که او در رزرواسیون Umatilla، خانه قبایل Cayuse، Umatilla و Walla Walla اداره میکند. و این داستان به قدمت زمان است: فتح.
تاریخچه اکتشاف اغلب به صورت باینری گفته می شود. کاوشگر و کوه بلند. کاوشگر و جزیره دور افتاده کاوشگر و قبیله بدون تماس. فاتح و فتح شده. امروزه تعریف اکتشاف گسترده تر شده است. ما بدنمان، اصل و نسبمان، ظرفیت مغزمان، ایده خانه را بررسی می کنیم. ما تاریخ را بررسی می کنیم و اینکه چه کسی می تواند آن را بازگو کند. کاوشگر یک ماجراجو، یک نمایشگر، یک دانشمند بوده است، و اکنون یک کهن الگوی جدید وجود دارد: آشتی دهنده – کسی که به ما کمک کند بفهمیم چگونه به اینجا رسیدیم. این پیشگامان کتاب های تاریخ ما را بازجویی می کنند، آنها را بازنویسی می کنند و امیدوارند که از تکرار گذشته جلوگیری کنند.
زمانی که با کانر در آن اتاق کنفرانس نشستم، شش ماه را در اورگان، ایالت خودم، گذراندم و منتظر همهگیری COVID-19 بودم. سالها از مکانهایی مانند باتلاقهای دورافتاده سودان جنوبی، مرز بیابانی ایالات متحده و مکزیک، و کوههای شرق کنگو برای این مجله ارسال میکردم. اکنون، پیش پا افتاده بودن خانه ای که هرگز به آن علاقه زیادی نداشتم، جلوی من کشیده شده بود. دیری نگذشت که در لبه ایالت قرار گرفتم و ایده خود را از اکتشاف زیر سوال بردم.
اما ابتدا، اجازه دهید حدود 60000 سال را به عقب برگردانیم به زمانی که “یک مستعمره کوچک در آفریقا به جهان رفت و ارتباط خود را از دست داد.” این به گفته فیلیپه فرناندز-آرمستو، مورخ و استاد دانشگاه نوتردام است، که نزدیک به شش دهه را صرف مطالعه چگونگی تغییر جهان توسط فرآیندی کرده است که او آن را مسیریابی مینامد – که در آن فرهنگهای مختلف با هم برخورد میکنند، تعامل میکنند، و سازگار میشوند.
در سفرهایی که با حرص، امپریالیسم، مذهب و علم به یکدیگر دامن می زنند. او میگوید: «تاریخ اکتشاف در حال بازگرداندن مسیرهای بین مردم مختلف است.» گویی هزاران سال است که سعی کرده ایم فاصله ای را که اجداد اولیه ما بین ما گذاشته اند، چه خوب و چه بد، از بین ببریم.
این هدف بود که دانشمندان، دانشمندان و مردان نظامی را متحد کرد تا انجمن نشنال جئوگرافیک را در سال 1888 تأسیس کنند. در 135 سال گذشته، ما دریا، آسمان، زمین و فضا را “برای افزایش و انتشار دانش جغرافیایی” لوله کشی کرده ایم. ” اکتشافی که ما تأمین مالی کردیم و مستندسازی کردیم، گاهی کمتر در مورد برقراری تماس و بیشتر در مورد اولین بودن به نظر می رسید. و هیچ کمبودی در این نقاط عطف وجود نداشت: از صعود به قله اورست با تیم آمریکایی تا نقشه برداری از کف اقیانوس اطلس.
ابتدا به اکتشافاتی تبدیل شدند: علم، فضا و جهان طبیعی به خاطر اسرارشان به هم ریخته شدند. لیکیها اجداد فسیلشده ما را کشف کردند، جین گودال در میان شامپانزهها زندگی میکرد، و مایک فی، حافظ طبیعت، مسیری 2000 مایلی را در جنگلهای بارانی آفریقای مرکزی ترسیم کرد. کاشفان امروزی ممکن است اصلاً انسان نباشند: آیا دوربین زمانی که برای عکاسی از اعماقی که انسان ها هنوز به آن نرسیده اند به اعماق اقیانوس انداخته می شود، کاوش می کند؟ یا یک ربات میکروسکوپی که برای انجام عمل جراحی از بدن ما عبور می کند؟
داستان ها برای صدها سال به اکتشاف دامن زده اند. در دورانی که به عنوان عصر اکتشاف اروپایی شناخته می شود، از قرن 15 تا 17، داستان های عامه پسند از قهرمانان در سفرهای جسورانه می گفت و این به اصطلاح عاشقانه های جوانمردی ممکن است الهام بخش کلمب و ماژلان برای حرکت دریانوردی باشد. داستان سرایی بارها و بارها جهان را با نسل های جدیدی از کاشفان پر کرده است. شاید عکسها و نقشههایی که مجله نشنال جئوگرافیک منتشر کرد، شما را به بیرون رفتن و دیدن دنیا تشویق کرد. اما داستانها همچنین در خدمت افسانهای غربی درباره کاشف بودهاند که کاملاً درست نیست.
فرناندز-آرمستو میگوید: «متون برای بحث درباره کاوشگران دیگر کشورها شکست خورده است، بنابراین در 500 سال گذشته این داستانی بود که مردهای سفیدپوست مرده بودند. “این تصور را ایجاد کرد که این یک فعالیت مردانه سفیدپوست است – به هیچ وجه اینطور نیست.”
یکی از اولین نقشه های جهان حدود 8000 سال پیش بر روی دیوار غاری در هند ترسیم شد و اولین کاشف که به نام می شناسیم، هارخوف است که در حدود 2290 سال قبل از میلاد سفیری را از مصر فراعنه به مناطق گرمسیری آفریقا رهبری کرد و سپس مهاجرت بانتوها از غرب آفریقا در سراسر قاره جنوب صحرا، از هزار سال قبل شروع شده است.
در اقیانوس آرام، ملوانان در گودالها و کاتامارانها ستارهها و موجهای دریا را دنبال میکردند تا جزایر را از گینه نو تا هاوایی نقشهبرداری و مستعمره کنند، از حدود 1500 قبل از میلاد در قرن هفتم، یک راهب چینی به نام Xuanzang از چین، هند و نپال عبور کرد. جستجو برای متون مقدس بودایی اصلی در همان قرن، ارتش های عربی از شبه جزیره عربستان به سمت آسیای مرکزی و شمال آفریقا حرکت کردند که با انگیزه فتح مقدس تغذیه می شد.
دوران کاشف مرد سفید پوست مدت ها پس از آن فرا رسید و کهن الگو بر روایت غربی تسلط یافت. اما آن کاوشگران دیگر همیشه آنجا بوده اند.
در آرشیو نشنال جئوگرافیک، نمونههای مدرنتری را میبینم که جامعه آن زمان نادیده گرفته بود: ژولیت بردون، کاشف زن که با نام آدام وارویک برای انتقال کاوشهای خود در چین در دهه 1920 منتشر کرد، و رینا تورس د آرائوز، انسان شناس پانامایی که اولین سفر خود را از جنوب به آمریکای شمالی با ماشین انجام داد.
در انبوهی از بریدههای خبری در مورد هریت چالمرز آدامز – که در آغاز قرن بیستم، 40000 مایل در آمریکای لاتین را طی کرد، مسیر کلمب را از اروپا به آمریکای جنوبی بازگرداند، و از سنگرهای خط مقدم جنگ جهانی اول عکسبرداری کرد – سرفصلها نشان میدهند. علاقه بیشتر به اینکه چگونه او از کلیشه زنانه دور شده است: “زنی بدون ترس از موش” یکی را می خواند.
همانطور که در طول تاریخ می کاوشیم تا افراد جدید را به پانتئون کاشفان بیاوریم، داستان های قدیمی را دوباره ارزیابی می کنیم: کاوش برای افرادی که مورد کاوش قرار می گرفتند – و سپس اغلب مورد استثمار یا حتی نابودی قرار می گرفتند چه معنایی داشت؟ آیا واقعاً می توان مکانی را کشف کرد؟ و چه کسی را باید کاوشگر دانست؟ آیا حوا به خاطر گاز گرفتن میوه حرام و کسب علم است اما از عدن چشم پوشی کرده است؟ یا پاندورا که به دلیل کنجکاوی مجبور شده است جعبه را باز کند و بدبختی ها را بر سر دنیا بیاورد؟
امروزه تاریخچه اکتشاف برای پر کردن حفرههای قدیمی توسط افرادی مانند تارا رابرتز بازنویسی میشود، کسی که در مارس 2022 با غواصی خود در حین غواصی در فلوریدا برای نقشهبرداری از کشتیهای غرقشده که زمانی افراد برده را از آفریقا به آنجا میبردند، ظاهر شد. آمریکا. یازان کوپتی، یک مورخ شفاهی فلسطینی، در حال حفاری عکسهای یک قرنی از فلسطینیها از آرشیو نشنال جئوگرافیک است و از رسانههای اجتماعی برای پر کردن داستانهای آنها استفاده میکند – نام آنها، تعطیلات در حال جشن گرفتن، روستاها در پسزمینه.
در مؤسسه فرهنگی Tamástslikt، کانر، که از دودمان Cayuse، Nez Perce و Umatilla میآید، برای توصیف این شکل جدید از اکتشاف از کلمه «بازیابی» استفاده کرد. اخیراً رقصندگان یک رقص تشریفاتی پس از نبرد را اجرا کردند که نیم قرن بود در انظار عمومی دیده نشده بود. قبیله Nez Perce 320 جریب زمین اجدادی را برای جمع آوری، دفن مردگان خود و میزبانی فستیوال ها به دست آورده است. اسامی قبایل در حال بازگشت به نقشه ها و علائم هستند.
کانر گفت که ایده گفتن داستان آنها در یک موزه در ابتدا قبایل کنفدراسیون پناهگاه سرخپوستان Umatilla را گیج کرد. چیزی برای جشن گرفتن در مورد نابودی مردم و سرزمین آنها وجود نداشت. اما آنها به این فکر کردند که چگونه روایت اکتشاف در اورگان هنوز با یک واگن پیشگام بر روی پرچم و مجسمه پیشگام در بالای ساختمان کاپیتول تجلیل می شود. و آنها در نظر گرفتند که داستان آنها چقدر بزرگتر از سرزمینی است که در آن اتفاق افتاده است – گوشه ای دورافتاده در لبه غربی آمریکا – و چقدر می تواند در سراسر جهان قابل ارتباط باشد. او گفت: «این مرکز جهان ماست، اما به همه جهانهای دیگر متصل است.»
پروتئومیکس، مطالعه پروتئینهای موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزانتر و آسانتر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.
پروتئومیکس، مطالعه پروتئینهای موجود در ترکیب ژنتیکی ما، روشی ارزانتر و آسانتر از استفاده از DNA قدیمی برای تعیین جنسیت است.
روسری از پرهای ماکائو جمجمه 600 ساله یک کودک قربانی شده از سایت پرویی پامپا لا کروز را تزئین می کند. باستان شناسان از پروتئومیک استفاده کردند تا مشخص کنند قربانی های کلیدی در این مکان، مانند این فرد، از کودکان پسر بوده است.
افشای جدیدی مبنی بر اینکه بقایای یک «مرد» قدرتمند باستانی که در مقبرهای استادانه در اسپانیا دفن شده است، در واقع زنانه است، فرضیات مربوط به نقش زنان در جوامع اولیه اروپایی را به چالش میکشد.
اما همچنین نمونهای واضح از روشهای جدیدی است که باستانشناسان از مطالعه پروتئینهایی استفاده میکنند که بیوشیمی پیچیده کدگذاری شده در DNA سلولی را تشکیل میدهند.
با بررسی پروتئینهای موجود در مصنوعات آلی مانند دندانها و استخوانها، دانشمندان اکنون میتوانند جزئیات DNA سازنده آنها را بیاموزند – اما بدون نیاز به تجزیه و تحلیل DNA واقعی که ممکن است زنده مانده باشد.
مارتا سینتاس پنیا ، باستانشناس دانشگاه سویل و نویسنده اصلی مطالعه جدیدی که از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت زن در مقبره استفاده میکند، میگوید: چنین تکنیکهایی که پروتئومیکس نامیده میشوند، «ظرفیت ایجاد انقلابی در باستانشناسی را دارند» .
یک مقبره مجلل – و یک فرض بی چون و چرا
مطالعه ای که امروز در Scientific Reports منتشر شد ، کشف این مقبره را در سال 2008 در Valencina de Concepción ، شهری در نزدیکی سویا در جنوب اسپانیا توصیف می کند.
این در داخل یک گورستان وسیع قرار دارد که قدمت آن به عصر مس ایبریا بین 4200 تا 5200 سال پیش می رسد. و یکی از غنیترین مقبرههایی بود که تا به حال در اسپانیا پیدا شده بود، با وسایل قبرهای مجلل که شامل یک عاج فیل کامل، یک خنجر با تیغهای کریستال و دهها مهره از مروارید بود.
باستان شناسان در آن زمان بر اساس ارزیابی آنها از بقایای اسکلت، پیشنهاد کردند که فرد مدفون در آنجا مردی بین 17 تا 25 ساله است. اثاثیه قبر نشان می داد که “او” در جامعه دارای موقعیت نخبه ای بوده است.
اما بررسی جدید مینای دندان از بقایای افراد، وجود پروتئینهایی را نشان میدهد که توسط ژنهای کروموزوم X ساخته میشوند، اما پروتئینهای معادلی که توسط ژنهای کروموزوم Y ساخته میشوند، وجود ندارد. این نشان میدهد که فرد در مقبره از نظر بیولوژیکی زن (XX) بوده است و نه مرد (XY).
سینتاس-پنا و نویسنده ارشد این مطالعه، لئوناردو گارسیا سانجوان ، همچنین در دانشگاه سویل، میگویند که کشف جدید آنها مدلهایی از جوامع ماقبل تاریخ در ایبریا را به چالش میکشد که نشان میدهند توسط مردان کاریزماتیک رهبری میشدند.
اما محققان میگویند: «مطالعه ما نشان میدهد که لزوماً اینطور نبوده است». در عوض، به نظر میرسد که زنان نیز میتوانند رهبر باشند – که مجبور به بازنگری در نقشهای اجتماعی زنان در ایبریا عصر مس و جاهای دیگر میشوند .
باستان شناسی “انقلابی”.
در حالی که پیشرفتها در مطالعه DNA باستانی باستانشناسان را قادر میسازد تا اطلاعات دقیقی را از بقایای باستانشناسی، از جنسیت گرفته تا رنگ چشم استخراج کنند، این فرآیند میتواند گران و زمانبر باشد و نمونهها مستعد آلودگی هستند – زمانی که واقعاً DNA کافی برای بازیابی وجود داشته باشد.
از طرف دیگر، پروتئومیکس می تواند برای ایجاد یک نمایه ژنتیکی جزئی از بقایای باقیمانده بدون توجه به وجود DNA در نمونه استفاده شود: “این به شما امکان می دهد ژنوتیپ بسیار کوچکی را از DNA بدست آورید، حتی زمانی که DNA موجود در نمونه تجزیه می شود. و رفته است .
مطالعات پارکر همچنین نشان میدهد که پروتئینها اغلب در استخوانها و دندانهای باستانی پایدارتر و بهتر از DNA حفظ میشوند. اما اگر پروتئین دارید، ممکن است DNA نداشته باشید.
سینتاس پنیا و گارسیا سانجوان معتقدند استفاده از پروتئومیکس برای تعیین جنسیت بقایای انسان “موثرتر، ارزان تر و سریع تر” از تجزیه و تحلیل DNA باستانی است.
اگرچه این روش تنها چند سال قدمت دارد، اما در حال حاضر تأثیر علمی دارد، آنها می گویند: “نتیجه ای که در مقاله ارائه می کنیم کارایی این تکنیک را تایید می کند.”
پروتئومیکس و DNA باستانی
مانند محققانی که در عصر مس در اسپانیا دفن شدند، توانایی تعیین جنسیت از پروتئین های موجود در مینای دندان انسان نیز برای باستان شناس پرویی و کاوشگر نشنال جئوگرافیک، گابریل پریتو ، که در آخرین مطالعه شرکت نداشت، بسیار ارزشمند بوده است.
او دندان قربانیان قربانی یک کودک دسته جمعی توسط مردم چیمو پرو را برای همکار خود پارکر فرستاد. پروتئین ها نشان دادند که قربانیان کلیدی کودکان پسر بودند.
پریتو می گوید: «این واقعاً به ما کمک کرد تا بفهمیم، حداقل برای این رویداد، پسران مهم ترین قربانیان قربانی بودند.
قربانیهای چیمو صدها قربانی را شامل میشد، بنابراین تجزیه و تحلیل DNA باستانی بسیار گران تمام میشد، حتی اگر DNA قابل دوام در هر مجموعه از بقایای آن یافت شود.
و در حالی که تجزیه و تحلیل DNA برای برخی از قربانیان قربانی ادامه دارد، برای تمجید از پروتئومیکس است – برای مثال، برای نشان دادن اینکه آیا هر یک از قربانیان با هم مرتبط هستند یا خیر.
پریتو می گوید: «پروتئومیکس و DNA باستانی با هم کار می کنند. اما اگر ما شانس انجام پروتئومیکس را داشته باشیم، آن را دنبال می کنیم.
پروتئومیکس در باستان شناسی – و حیوانات
علاوه بر ارائه اطلاعات ژنتیکی از بقایای حیوانات و انسان، پروتئومیکس همچنین می تواند برای بررسی میکروارگانیسم هایی که باعث بیماری های باستانی مانند جذام یا طاعون می شوند، استفاده شود. شناسایی بقایای مواد غذایی در سفال های باستانی؛ و برای تعیین منابع الیاف مورد استفاده در منسوجات باستانی، که می تواند بینشی در مورد شبکه های تجاری باستانی ارائه دهد.
مایکل باکلی ، باستان شناس زیست مولکولی در دانشگاه منچستر در بریتانیا، پروتئومیکس کلاژن – پروتئین اصلی در استخوان ها – را با روش طیف سنجی جرمی (ZooMS) برای تعیین اینکه یک استخوان خاص از یک مکان باستان شناسی از کدام گونه جانوری به وجود آمده است، توسعه داده است. .
این تکنیک اخیراً برای نشان دادن اینکه عاج در یک قبر انگلیسی قرن پنجم یا ششم از یک فیل آفریقایی آمده است استفاده شد ، که به معنای یک مسیر تجاری ناشناخته قبلی در سراسر جهان باستان در آن زمان است.
باکلی میگوید: «خیلی خوب است که ZooMS در حال حاضر به سرعت در حال پیشرفت است. یکی از امیدوارکنندهترین جنبهها این است که ما شروع به تولید مقادیر بسیار بیشتری از دادهها کردهایم و اطلاعات بسیار بهتری در مورد تعاملات انسان با حیوانات در گذشته دریافت میکنیم.»
در یک سفر دو ساله، یک عکاس نشنال جئوگرافیک در حال مستندسازی رودخانه قدرتمند و اکوسیستم بزرگتر از آند تا اقیانوس اطلس است.
دو جگوار به داخل رودخانه میپرند و به سمت پاکا میروند. این جوندگان بزرگ، با کت های لکه دار و راه راه، شناگران چابکی هستند. پیراناها که توسط هیاهو جذب شده اند، در همان نزدیکی شناور هستند.
من در حال عکاسی از این صحنه پرچرب هستم، اما زمانی که در حال انجام وظیفه هستم، در زیر آب نیستم. به جای غواصی برای دیدن این آبزیان، به یک طاقچه صخره ای بسیار بالای یک جنگل بارانی صعود کرده ام. جگوارها، پاکاها و پیراناها گوشت و خون نیستند. آنها آثار هنری ماقبل تاریخ هستند که با هماتیت، اکسید آهن قرمز خون، با جزئیات بسیار عالی نقاشی شده اند. من در حیرت هستم، انگار برای اولین بار سقف کلیسای سیستین را می بینم.
این تصاویر در پارک ملی Chiribiquete کلمبیا با ده ها هزار سال قدمت، شواهدی از رابطه طولانی نوع بشر با بزرگترین اکوسیستم آب شیرین جهان است. من بخشی از اکسپدیشن آمازون سیاره دائمی نشنال جئوگرافیک و رولکس هستم و از نزدیک با سایر کاوشگران نشنال جئوگرافیک در حال انجام تحقیقات انتقادی به امید تضمین آینده این قلمرو آبی هستم که توسط علم و رسانه ها نادیده گرفته شده است.
جنگلهای بارانی، وزنهای ضروری و در خطر انقراض برای تغییرات آب و هوایی، رودخانه عظیم را تحت الشعاع قرار داده است. از آند تا اقیانوس اطلس، آمازون به طول 4150 مایل جریان دارد، شریان اصلی شبکه ای با بیش از هزاران شاخه و ده ها هزار نهر در منطقه ای به وسعت استرالیا. به مدت دو سال، از رودخانه، از ارتفاعات کوه ها تا اقیانوس ها، عکاسی خواهم کرد. برخلاف بسیاری از داستاننویسانی که به اینجا سر زدهاند، من به زیر سطح زمین شیرجه میزنم تا دنیای زیرین آبزی را که به ندرت دیده میشود، نمایان کنم.
چند ماه پیش، از نقطه شروع جغرافیایی خود، قله نوادو میسمی در جنوب غربی پرو، دورترین نقطه از دهانه آمازون، جایی که آب ها بدون وقفه در تمام سال جاری هستند، عکاسی کردم. من در Chiribiquete هستم تا نوع متفاوتی از شروع و مبدا را کشف کنم.
در اینجا، اولین داستان نویسان آمازون، باستانی ترین داستان های بصری که تا به حال در قاره آمریکا یافت شده است را نقاشی کردند. بیش از 75000 نقاشی در بیش از 70 نقاشی دیواری کشف شده است که این پارک را به عنوان لوور هنر صخره ای در قاره آمریکا تثبیت می کند. این تابلوها شامل جانوران و گیاهان، مردم و نقوش هندسی است. جگوارها، گاهی در اندازه واقعی، یکی از رایج ترین نقوش هستند که هر کدام دارای الگوی منحصر به فردی از گل رز یا خطوط هستند.
سمت چپ : هنرمندان شمن باستان، دیدنیترین مکانها را برای خلق تصاویر خود انتخاب میکردند. پانل “Hojarasca” (“برگ های افتاده”) – جگوارها در حال شکار پاکا در میان پیراناها – روی ستون در سمت چپ، پشت ستون در پیش زمینه قرار دارد. T… ادامه مطلب
سمت راست : کمپ اصلی اکسپدیشن روی تکهای کوچک از سنگ ناهموار که در طول روز به کوره تبدیل میشود، با سنگهای گرمشده با خورشید، هوا را در چادرها با دمای بیش از 100 درجه فارنهایت میپزد. فقدان سایه و تعداد زیاد زنبورهای عرق… ادامه مطلب
من با تیم کوچکی هستم که شامل زیست شناس آبزی و کاوشگر نشنال جئوگرافیک فرناندو تروخیلو و باستان شناس کارلوس کاستانو-اوریبه است. گروهی از کوهنوردان کلمبیایی و متخصصان جنگل با ما هستند تا در بیابان بدون مسیر گم نشویم. ما تنها نهمین اکسپدیشنی هستیم که اجازه کاوش در بزرگترین پارک کلمبیا را دریافت میکنیم، پارکی که از منظرهای تماشایی از جنگلهای بارانی انبوه و کوههای رومیزی سر به فلک کشیده به نام tepuis محافظت میکند .
به مدت 25 سال من وحشی ترین دریاهای سیاره خود را، ابتدا به عنوان یک زیست شناس دریایی و سپس به عنوان یک عکاس خبری مستند کرده ام. من به خوبی می دانم که چگونه توسط یک کوسه گاز گرفته یا توسط یک نهنگ تغذیه له نشدم، اما من یک نوزاد در جنگل هستم. در دفاع از من، Chiribiquete مکانی فوقالعاده دشوار برای کاوش است، و هنرمندان باستانی برخی از غیرقابل دسترسترین مکانها را انتخاب کردند.
پارک طبیعی ملی Chiribiquete دور از غرب پرجمعیت کلمبیا، از کوههای مسطح منحصربهفرد محافظت میکند که دارای سنگ نگارههای باستانی بسیاری در کنارههای صخرهمانند خود هستند، که گواهی بر حضور طولانی مدت انسان در منطقه است.
منظره ای چالش برانگیز
هلیکوپتر از فرودگاه کوچک San José del Guaviare در جنوب مرکزی کلمبیا بلند می شود. چشم انداز زیر مجموعه ای از مراتع و علفزارهای گاو است. سرانجام فرشی ناشکسته از جنگل های بارانی بکر به افق می گشاید. وقتی اولین کوهها ظاهر میشوند، خلبان فرود میآید و ما از میان درههای بسیار باریکی عبور میکنیم که تقریباً میتوانم دستم را دراز کنم و صخرهها را لمس کنم. ما روی یک تکه سنگ ناهموار فرود می آییم. هلیکوپتر به سختی جا می شود.
لوکیشن ایده آل به نظر می رسد، اما به نظر می رسد که ما روی یک کوره اردو زده ایم. همانطور که خورشید سنگ را گرم می کند، هوا را در چادرهای ما تا بیش از 100 درجه فارنهایت می پزد. سعی میکنم به خواب بروم، ناامید از یک نسیم. عرق من تالاب هایی را روی تشک من تشکیل می دهد.
با صدای ده ها هزار هلیکوپتر کوچک بیدار می شویم. زنبورهای عرق اینجا هستند. به زودی کل اردوگاه – جعبههای دوربین، چکمهها، لباسها، بشقابها، کارد و چنگال، هر چیزی که بیرون مانده است – در زنبورهای عسل پوشانده میشود. من این اشتباه را مرتکب میشوم که زیپ چادرم را کمی ترک میکنم و خیلی زود به دهها هم اتاقی میرسم. به زنبورها اجازه دادم تشنگی خود را از دریاچه عرق ناف من سیراب کنند.
مقاومت بی فایده است. زنبورها بر ما غلبه می کنند. آنها در بینی و گوش ما می خزند. یکی حتی زیر پلک من می لغزد. توری سر اجباری می شود.
مناطق پست مجاور رودخانه هایی که از پارک عبور می کنند به سختی زنبور عرق دارند، اما به ما توصیه شد که در آنجا نمانیم. گفته می شود که بقایای نیروهای شورشی فارک زمانی از این رودخانه ها استفاده می کنند که آب به اندازه کافی بالا باشد. من زنبورها را به AK-47 ترجیح می دهم.
یک بار، در یک سفر در سال 2017، تروخیلو در ساعات اولیه صبح با صدای پا از خواب بیدار شد. با تصور اینکه این محقق دیگری است، دوباره به خواب رفت. صبح روز بعد، دانشمندان رد پاهای کوچکتری را با پای برهنه و همگام با ردپاهایشان کشف کردند.
مردم بومی کارییونا، موریو یا ارومی – که از زمان برخوردهای خشونتآمیز با دستگاههای لاستیک در دهه 1800، بدون تماس یا در انزوا زندگی میکنند – در سرچشمههای مهمترین رودخانههای پارک ساکن هستند. بیش از 50 مایل زمین صعب العبور آنها را از محل کمپینگ ما جدا می کند، اما قبل از اینکه بخوابم، با دقت به صدای خش خش برگ ها یا ترک خوردن یک شاخه گوش می دهم.
در دهه 1940، ریچارد ایوانز شولتز، گیاه شناس قومی دانشگاه هاروارد، اولین دانشمندی بود که به نقاشی های هندی روی صخره های چیریبیکت توجه کرد. اما او متوجه نشد که توسط یکی از گسترده ترین مخازن هنر سنگ احاطه شده است. این تنها در دهه 1980 آشکار شد، زمانی که طوفان سسنا کاستانو-اوریبه را از مسیر خارج کرد و او رشته کوهی را مشاهده کرد که در هیچ یک از نقشههایش وجود نداشت.
او برای کاوش برگشت، تابلوها را دید و تصمیم گرفت زندگی خود را وقف Chiribiquete کند. او نه تنها اولین توضیحات دقیق نقاشیها را منتشر کرد و آنها را به کیهانشناسی بومی مرتبط کرد، بلکه در تأسیس پارک در سال 1989، گسترش در سالهای 2013 و 2018 و انتخاب به عنوان میراث جهانی یونسکو در سال 2018 نقش مهمی داشت.
قدیمیترین نقاشیهای اینجا با رادیوکربن به 20000 سال پیش برمیگردند، اما جوانترین آنها مربوط به دهه 1970 است و شواهد قانعکننده نشان میدهد که برخی از آنها حتی جدیدتر هستند. در سفر دیگری، کاستانو-اوریبه یک آتشدان کوچک با استخوانهای حیوانات و رنگدانهها در زیر برخی از نقاشیها پیدا کرد که نشان میدهد این هنر همچنان در کیهانشناسی و فعالیتهای تشریفاتی بومی معنادار است.
هک کردن، پیاده روی، راپلینگ
قبل از شروع سفر ما، کاستانو-اوریبه با یک شمن در سیرا نوادا د سانتا مارتا، رشته کوهی در نزدیکی ساحل کارائیب مشورت کرد. برای اطمینان از بازگشت ایمن و دلجویی از ارواح سایت ها، شمن به او توصیه کرد که قبل از نزدیک شدن به نقاشی ها، تنباکو را – که برای بسیاری از گروه های بومی آمازون مقدس است – عرضه کنیم.
در پایه یک برج ماسه سنگی، Castaño-Uribe از اطراف سیگارهای چاق عبور می کند که در طول بازی پوکر ظاهری نامرتب ندارند. ما به شدت پف می کنیم، خود را در دود غسل می دهیم، کف دست خود را روی سنگ می گذاریم و با جدیت قصد خود را بیان می کنیم. برای اندازه گیری بیشتر، کاستانو-اوریبه دود را از بالای سر هر یک از ما بیرون می دهد.
تنها پس از آن شروع به کاوش می کنیم.
پس از ساعتها هک کردن در میان شاخ و برگهای انبوه، یک دره تاریک ما را روی یک یال باریک در کنار صخرهای عمودی بیرون میریزد. ما در سایتی به نام “Los Gemelos” (“دوقلوها”) هستیم. هنر صخرهای که ماهیهای گز، سمورها و لاک پشتها را به تصویر میکشد بسیار باشکوه است و به شدت توسط زنبورها محافظت میشود. این بار نه زنبورهای عرق بینیاز مزاحم، بلکه زنبورهای بدخیمتر.
در کمتر از نیم ساعت تیم در مجموع بیش از صد نیش را تحمل می کند. ما عقب نشینی می کنیم، اما زنبورها دنبال می شوند و دیواره سنگی که برای بالا رفتن به طناب ثابتی نیاز دارد تبدیل به گلوگاه می شود. من و کاستانو اوریبه منتظریم که او تصمیم بگیرد که از نیش زدن به اندازه کافی سیر شده است.
او طناب را دور می زند و در یک دویدن خمیده، از روی صخره تقریباً عمودی 30 فوتی بالا می رود و از ریشه درخت به ریشه درخت، از شاخه به شاخه، به سبک تارزان می جهد. من که نمیخواهم به رحمت زنبورهای متخاصم رها شوم، دنبال میکنم و با وجود اینکه 15 سال جوانتر هستم، برای ادامه دادن تلاش میکنم.
هر روز صبح با هلیکوپتر و سپس پیاده به راه میافتیم، از شیبهای پرشیب و جنگلی انبوه بالا میرفتیم، صخرهها را به پایین میرفتیم و نردبانهایی را برای حرکت در درههای تاریک و مرطوب میکشیدیم. کمتر از نیم ساعت پس از یک صعود، من به دلیل انتخاب های مد زرهی ام در آستانه سقوط هستم. من با شلوار رزمی ضخیم، دو پیراهن، دستکش، یک توری سر و یک جفت گتر مارگزیده پوشیده ام. من هر کاری که لازم باشد انجام خواهم داد تا از خودم در برابر دشمنان واقعی و خیالی محافظت کنم.
نیش وحشیانه مورچههای گلولهای، 4 بسیار زیاد بر روی شاخص درد اشمیت، شبیه راه رفتن روی زغالهای داغ با یک میخ سه اینچی در پاشنه پا توصیف میشود. فرد لنس بالقوه کشنده مسئول بیشتر مارگزیدگی ها در منطقه آمازون است. نیش یک پشه خاکی ماده می تواند من را به لیشمانیوز بد شکل مبتلا کند. با هر قدم پر زحمت در گرمای خفه کننده، بارها و بارها از خودم می پرسم که در آمازون چه کار می کنم.
به خودم یادآوری می کنم که این تنها یک فصل از سفر من است. به زودی به عنصر خود باز می گردم، زیر آب، و از گونه هایی که آنقدر عجیب و غریب هستند عکاسی می کنم که می توانستند در کانتینای جنگ ستارگان باشند . دلفین های صورتی از سونار برای حرکت در جنگل های سیل زده استفاده می کنند. آراپایما، ماهی زرهی که وزنش به اندازه گوریل پشت نقره ای است، مانند مارلین از آب می پرد. مارماهیهای الکتریکی، مانند باتریهای شنا، شوکهای 600 ولتی را به اندازهای قوی وارد میکنند که یک انسان را بکشند. ماهیهای سیاه آب شیرین با لکههای زرد روشن در لابه لای برگهای کفهای جنگلی غرق شده قرار دارند.
همکاران من در National Geographic Explorer عبارتند از: فرناندو تروخیلو، ژائو کامپوس-سیلوا، روتمری پیلکو هاارکایا، آنجلو برناردینو، تیاگو سیلوا، بیکر پری، و هینسبی کادیلو-کویروز. آنها در حال انجام کارهای پیشگامانه بر روی دلفین های صورتی، آراپایماها، خرس های عینکی، حرا، جنگل های سیل زده، تغییرات آب و هوایی و آلودگی جیوه هستند. سال آینده، نشنال جئوگرافیک یک شماره کامل از مجله را به آمازون اختصاص خواهد داد که شامل عکس های من و مطالعات آنها می شود.
الهام گرفتن از اولین هنرمندان آمازون
طبیعت گرایان مشهور قرن نوزدهمی مانند هنری والتر بیتس، آلفرد راسل والاس و الکساندر فون هومبولت تصاویر زیبایی از آنچه در اکتشافات خود در حوضه رودخانه آمازون دیده بودند ارائه کردند. اما من به Chiribiquete آمدم تا کارهای اولین افرادی را در آمازون ببینم که جانوران و گیاهان را به تصویر میکشند، بهویژه از حیوانات آبی که امیدوارم از آنها عکس بگیرم. بر روی دیوارهای صخره ای، ماهی ها، لاک پشت ها، کایمان ها و دیگر اشکال حیات را نقاشی کردند.
در طول پنج روز اقامت در Chiribiquete، صدها تصویر تصویری را دیدیم. پانل “Hojarasca” (“برگ های افتاده”)، با جگوارهایی که در میان پیراناها به شکار پاکا می پردازند، بیشترین صحبت را با من داشتند. نحوه نقاشی آنها بر روی یک برآمدگی این حس را برانگیخت که من در زیر آب به بالا نگاه می کردم که صحنه در بالا پخش می شد.
کاستانو اوریبه فکر میکند که این نقاشیها احتمالاً توسط شمنها ساخته شدهاند و در مراسم مذهبی نقش داشتهاند. شمن های بانیوا از طریق خوردن گیاهان مقدس معتقدند که می توانند به جگوار تبدیل شوند و با ارواح صحبت کنند. برای تیکونا، دلفینهای صورتی مقدس هستند، در رقصهایشان ظاهر میشوند و گفته میشود که در مالوکاها یا خانههای دراز در انتهای رودخانه زندگی میکنند. آناکونداها اغلب به عنوان خالق جهان در نظر گرفته می شوند، و یک افسانه دزانو از مار غول پیکری می گوید که از آمازون بالا رفت و اجداد تمام بشریت را بر پشت خود حمل کرد.
شمن ها احتمالاً برای برقراری ارتباط با موجودات ماوراء طبیعی نقاشی می کردند تا تعادل بین انسان ها و بقیه طبیعت را تضمین کنند. من داستان می گویم زیرا رابطه ما با تنوع زیستی زمین نیاز فوری به کالیبراسیون مجدد دارد. دنیای آبزیان آمازون توسط سدها، استخراج معادن، صید بی رویه، آلودگی و تغییرات آب و هوایی تهدید می شود. با خیره شدن به این تصاویر زنده و جاودانه، احساس می کنم عمیقاً با این هنرمندان و نقاشی های آنها پیوند دارم. من متوجه شدم که داریم داستانهای مشابهی را تعریف میکنیم، و امیدوارم عکسهای من حتی کسری از آنها را امتحان کنند.
باستان شناسان شواهدی از تعامل انسان و کوسه به بیش از 35000 سال پیش در پرو یافته اند، از جمله دفن تشریفاتی کوسه ها و ماهیگیرانی که با اعضای بدن اضافی دفن شده اند.
چرا این شکارچیان کوسه مردگان خود را با اندام اضافی دفن کردند؟
باستان شناسان شواهدی از تعامل انسان و کوسه به بیش از 35000 سال پیش در پرو یافته اند، از جمله دفن تشریفاتی کوسه ها و ماهیگیرانی که با اعضای بدن اضافی دفن شده اند.
این دفن انسانی از یک جامعه ماهیگیری کوسه 1500 ساله برای باستان شناسان شگفتی ایجاد کرد: دو پای چپ اضافی در کنار جسد بالغ دفن شدند.
دهها تدفین «بسیار منحصربهفرد» از یک جامعه ماهیگیری کوسههای پرو باستانشناسان را نه تنها به خاطر اشیاء فلزی ارزشمند و گلدانهای سرامیکی عجیب و غریب موجود در آنها، بلکه – در برخی موارد – اندامهای انسانی اضافی که شامل آنها میشد، مورد توجه باستانشناسان قرار داد.
بیش از 50 تدفین و یک سکونتگاه کوچک ساحلی متعلق به فرهنگ Virú در سال 2018 در شهر Huanchaco در ساحل شمالی پرو کشف شد. ویکتور کامپانا باستان شناس که این کاوش را هدایت می کند، می گوید: «این یک دهکده ماهیگیری کوچک پیچیده است.
فرهنگ کمتر شناخته شده Virú، که به خاطر دره Virú که از کوههای آند تا اقیانوس آرام امتداد دارد، نامگذاری شده است، بین سالهای 100 تا 750 پس از میلاد در این منطقه رشد کرد، قبل از اینکه موچه کنترل منطقه را به دست گرفت.
به نظر می رسد حدود 30 مورد از 54 تدفین ویروسی که عمدتاً بالغ هستند، نه تنها شامل اسکلت های کامل، بلکه بخش های اضافی بدن نیز می شود. به نظر می رسد بیشتر اندام های پاداش بازوها و پاها هستند. در یک مورد، یک فرد بالغ دست نخورده دفن شد، همراه با دو پای چپ اضافی که درست در کنار جسد دفن شده بود.
مطالعه اولیه نشان میدهد که بسیاری از بقایای بقایای شواهدی از تروما، از جمله آثار بریدگی و آسیبهای ناشی از نیروی بلانت را نشان میدهند. کامپانا میگوید افرادی که آسیب دیده بودند نیز به احتمال زیاد با اندامهای اضافی دفن شده بودند.
در این زمان، باستان شناسان تنها می توانند در مورد انگیزه دفن غیرعادی ویروس ها حدس بزنند. یک پیشنهاد این است که اندام اضافی ممکن است به عنوان یک قربانی برای همراهی مردگان در زندگی پس از مرگ باشد. کار آزمایشگاهی اضافی مشخص خواهد کرد که آیا هر نوع رابطه ای بین افراد دفن شده و صاحبان قسمت های اضافی بدن وجود داشته است یا خیر.
میراث ماهیگیران
دفنهای ویرو همچنین دارای انواع کالاهای قبر، از جمله ظروف سرامیکی تزئین شده با صورت انسان و جزئیات عجیب و غریب حیوانات، جواهرات، و ورقههای مسی تا شده در دهان یا دست متوفی هستند. در میان جالبترین یافتههای کامپانا، یک قلاب ماهی مسی بسیار بزرگ (به طول چهار اینچ) است که با ورق طلا پیچیده شده است.
اندازه قلاب برای به دام انداختن ماهیهای بزرگ و کوسهها مناسب است، یک عمل با سنت بسیار طولانی در این منطقه ساحلی شمال پرو، که در اطراف پایتخت منطقهای تروخیلو قرار دارد.
در سال 2010، پریتو معبدی 3500 ساله را کشف کرد که توسط شکارچیان کوسه در منطقه هوانچاکو مورد استفاده قرار می گرفت. شواهد برای Caballitos de Totora ، قایق های نی که هنوز توسط ماهیگیران هوانچاکو تا به امروز مورد استفاده قرار می گیرد، حداقل به چهار هزار سال پیش برمی گردد.
نزدیک به یک دهه بعد، پریتو یک سکوی تشریفاتی 1500 ساله موچه را در محل پامپا لا کروز در هوانچاکو، بر روی تپه ای بر فراز اقیانوس آرام کشف کرد. در زیر آن 9 کوسه و همچنین جفت ماهی تن زردپره، آفتابماهی و نهنگ کوگیا دفن شدند.
“وظایف دیرینه شناسان و مورخان کلاسیک و باستان شناسان به طور قابل ملاحظه ای مشابه است – حفاری، رمزگشایی و زنده کردن بقایای وسوسه انگیز زمانی که هرگز نخواهیم دید.” – آدرین مایر
امواج گرما از زمین خاک آلود، خشک و ترک خورده بلند شد. مگس های سیاه ریز در اطراف چشم ها و صورت تیم وزوز می کردند. تنها سایه زیر سایبانی بود که در سراسر سنگر باز کم عمق نصب شده بود که در آن نیم دوجین نفر به آرامی لایه ها را از بین بردند. کثیفی زمان است. هر چه آدم عمیقتر میکند، زمان به عقبتر میرود.
لایه ای با قدمت 23000 سال در تقریباً دو فوت پایین در معرض دید قرار گرفته است که رد پای یک زن و یک کودک نوپا را آشکار می کند. داستانی از سفر مایلی او در میان گل و لای سفالی نرم را روایت می کند. در آن نزدیکی یک تنبل غول پیکر و گله ای از ماموت ها پرسه می زدند. این کشف علم را مجبور میکند تا جدول زمانی انسانهایی که در قاره آمریکای شمالی زندگی میکنند را دوباره تنظیم کند و آن را به دوران پلیستوسن حداقل 10000 سال پیش ببرد.
اکتشافاتی مانند این گنجینه هایی هستند که باستان شناسان به دنبال آن هستند. باستان شناسان دانشمندان هستند – بخشی شکارچی گنج و بخشی قصه گو. آنها زمینه را به تاریخ اضافه می کنند.
رادار نفوذ به زمین
فناوری های پیشرفته به اکتشافات جدید گذشته کمک می کند. حتی با وجود اینکه رد پاها زیر دو فوت خاک مدفون شده بودند، بدون دیدن فیزیکی آنها کشف شدند. رادار نافذ زمینی (GPR) این کشف را ممکن کرد. GPR در سال های اخیر پیشرفت های چشمگیری داشته است، همراه با پیشرفت هایی در انواع دیگر برنامه های سنجش از راه دور.
وضوح GPR همراه با عمقی که GPR می تواند اشیا را تشخیص دهد، بهبود یافته است. رایانه ها می توانند داده های GPR را به تصاویر سه بعدی پردازش کنند و نمایه عمقی از ناحیه اسکن شده را ارائه دهند. اینگونه رد پاها شناسایی شد.
علاوه بر GPR، محققان از مغناطیسسنجهایی استفاده کردند که اختلالات موجود در رسوب را تأیید میکنند، که میتوان آنها را به صورت سه بعدی، البته با وضوح بسیار پایینتر، تصویربرداری کرد.
رسوب خود حافظه ای دارد که اثرات وزن و حرکت حیوان را به شیوه ای زیبا ثبت می کند. توماس اوربان، دانشمند پژوهشی دانشگاه کورنل که رهبری تیم کشف را بر عهده داشت، به ما راهی برای درک بیومکانیک جانوران منقرض شده می دهد که قبلاً هرگز نداشتیم.
معمولاً یافته های باستان شناسی مربوط به استخوان ها و مصنوعات است. ردپاهای فسیل شده “شبح” انسان ها و دیگر موجودات، آنها را زنده می کند و نماهایی از گذشته زنده را ارائه می دهد.
در شرایط ایده آل، GPR می تواند به عمق 30 متر (98 فوت) برسد. دقت و دامنه GPR به نوع رسوب، میزان رطوبت و سایر مورفولوژی های زمین شناسی بستگی دارد. زیربنای فناوری GPR و مغناطیسسنجی، سیستمهای اطلاعات مکانی قوی (GIS) هستند که رکورد دیجیتالی کشف را حفظ میکنند و امکان تحلیلهای مکانی بیشتر را فراهم میکنند. پیشرفت در یادگیری ماشینی تشخیص آینده را بهبود می بخشد.
در جاهای دیگر در قاره آمریکا، پروژه ای در مکزیک از دهه 1990 با استفاده از GPR برای نقشه برداری از سنوت ها و سفره های زیرزمینی مورد استفاده مایاها در جریان بوده است. یک سیستم غار آبی زیرزمینی به طول 215 مایل – طولانی ترین در جهان – در شبه جزیره یوکاتان نقشه برداری شده است. غواصان با کاوش در این سنوت ها بقایایی از حیوانات عصر یخبندان، از جمله ببر و ماموت را پیدا کردند.
لیدار و ALS
Lidar (تشخیص نور و محدوده) اکتشافات بیشتری را با کمک هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ممکن می کند. برای مثال، در جنگلهای گواتمالا، لیدار شهر ناشناخته باستانی مایا، تیکال را آشکار کرد.
لیدار یک سنسور فعال است که ارتفاع زمین را اندازه گیری می کند. با استفاده از یک سیستم اسکن لیزری هوابرد (ALS) که روی هواپیما، هلیکوپتر یا پهپاد نصب شده است، پرتوهای لیزر دستگاه لیدار چشم انداز را اسکن می کند. این سیستم مدت زمانی را که طول می کشد تا پرتو به یک جسم روی زمین برسد و به عقب برگردد را محاسبه می کند.
نتیجه برای هر جسم زمینی که لیزر لمس میکند، یک نقطه ایجاد میکند و مسافت طی شده پرتو را محاسبه میکند. در طول یک اسکن، میلیاردها امتیاز جمع آوری می شود. سپس باستان شناسان زمین فضایی نقاط جمع آوری شده را در یک ابر نقطه ای پردازش می کنند (شکل 1). با انتخاب تنها نقاط طبقه بندی شده به عنوان زمین و آب، نقاط به یک تصویر شطرنجی تبدیل می شوند و باستان شناسان چشم اندازی از زمین برهنه زیر تاج درخت و پوشش گیاهی ارائه می دهند (شکل 2).
به این ترتیب، لیدار به عنوان یک راه غیر مخرب برای شناسایی سازندهای خاکی، حتی در جنگل های متراکم عمل می کند.
چالش با لیدار و تصاویر، حجم انبوه دادهها است که فراتر از محدوده آن چیزی است که یک انسان میتواند به صورت دستی بررسی کند. به دلیل اینکه ویژگیهای باستانشناسی تا چه حد ضعیف هستند، جستجو اغلب نیازمند دستکاری مجموعه دادههای تصویری با ترکیب باندهای چند طیفی و سپس ادغام آنها با دادههای توپوگرافی است. برای کمک به این تلاش عظیم، هوش مصنوعی برای طبقهبندی مبتنی بر پیکسل و تجزیه و تحلیل تصاویر مبتنی بر شی (OBIA) برای برجسته کردن مناطق مورد علاقه برای مطالعه بیشتر استفاده میشود.
دیلن دیویس، دکتری. کاندیدای دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، پیشگام استفاده از OBIA برای یافتن کارهای خاکی مانند تپههای مدور، دیوارهای سنگی و جادهها در بوفورت، کارولینای جنوبی بود. او از تصاویر NOAA با وضوح بالا که قبل از فصل طوفان 2008 از ساحل گرفته شده بود استفاده کرد.
در سطح محلی، باستان شناسان همین رویکرد را برای یافتن سنگ قبرها در گورستان های بدون علامت به کار می گیرند. یک سیستم طبقهبندی مبتنی بر شی مبتنی بر پیکسل به یک محقق کمک کرد تا به طور خودکار سنگهای قبر بالقوه را در یک گورستان با پوشش گیاهی متراکم شناسایی کند. فناوری مورد استفاده برای OBIA برای کیلومتر شماری اینرسی بصری (VIO) نیز استفاده می شود. ناسا در حال آزمایش تکنیک های VIO برای کمک به فضانوردان در جهت یابی سطح ماه است (نگاه کنید به برنامه Artemis ناسا به سیستم مرجع فضایی ماه نیاز دارد). برای آرتمیس، VIO از دهانه های ماه به عنوان یک سیستم مرجع برای بدست آوردن موقعیت دقیق استفاده می کند.
دنیای سه بعدی مجازی
شاید یکی از مهم ترین کاربردهای فناوری برای تحقیقات و اکتشافات باستان شناسی، استفاده از جهان های غوطه ور سه بعدی مجازی باشد. کاوش در جهانهای باستان به شکلی که ممکن است به نظر میرسیدند، بینشهای بیشتری را به باستانشناسان و عموم مردم میدهد تا اکتشافات خود را تجربه کنند و ما را با تاریخ مرتبط کند.
سفر چند مایلی دختر جوانی که یک کودک نوپا را در 23000 سال پیش از یک چشم انداز عصر یخبندان حمل می کند، برای هر والدینی بسیار دور و در عین حال آشنا به نظر می رسد. این تصویر به اصل و نسب مشترک ما روح می بخشد. از طریق قدرت GIS و فن آوری های مدرن، او درست به قرن 21 قدم گذاشت.
«مردی که تاریخ را می شناسد و در آن ساکن است، بُعد جدیدی به وجودش می بخشد… او در همه زمان ها زندگی می کند. سن ها متعلق به اوست، همه برای او یکسان زندگی می کنند.» – ویلیام فلیندرز پتری
ویلیام تیولو متخصص ارشد اطلاعات هوانوردی برای اداره هوانوردی فدرال است. او در سال 2016 فارغ التحصیل برنامه بورسیه مدیریت FAA برای رهبران نوظهور و مربی برنامه مربی ملی FAA است. او در مأموریت ویژه ای در وزارت حمل و نقل ایالات متحده خدمت کرد و یک ابتکار ملی استراتژیک جغرافیایی را تحت اقتدار مشارکت داده های باز کاخ سفید رهبری کرد.
Tewelow یک متخصص سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GISP) است که دارای مدرک در زمینه فناوری اطلاعات جغرافیایی و مطالعات اطلاعاتی است. او در حال حاضر مدرک کارشناسی ارشد خود را در زمینه رهبری سازمانی با تمرکز بر مدیریت عملکرد دریافت می کند.
تیولو پس از 23 سال خدمت به عنوان متخصص اطلاعات جغرافیایی و تصویربرداری، یک هوانورد دریایی، یک هواشناس و یک اقیانوس شناس تاکتیکی با کسب سه مدال دستاورد، از نیروی دریایی ایالات متحده بازنشسته شد. او در میان اولین افرادی در کشور بود که در حین کار در مرکز فضایی استنیس ناسا، گواهینامه تخصصی زمین فضایی را از وزارت کار ایالات متحده دریافت کرد. او متاهل است، از مسافرت کردن، ارتباط با مردم، حل مشکلات و علاقه مندی به فناوری جدید لذت می برد. نقل قول مورد علاقه او این است: "ذهن مردی که با یک ایده جدید تغییر کرده است، هرگز نمی تواند به بعد اصلی خود بازگردد." ~ الیور وندل هلمز
درباره نویسنده: William Tewelow، GISP ویلیام تیلوو مدیر اداره هوانوردی فدرال (FAA) است. او فارغ التحصیل برنامه بورسیه مدیریت FAA و مربی برنامه ملی مربی FAA است. در حالی که در ماموریت ویژه در وزارت حمل و نقل ایالات متحده، Tewelow پروژه را برای جمع سپاری پایگاه داده آدرس ملی برای مشارکت داده های باز کاخ سفید رهبری کرد. او یک متخصص سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GISP) و یک سخنران STEMnet محقق مریلند است.
او دارای مدرک تحصیلی در زمینه فناوری اطلاعات جغرافیایی و مطالعات اطلاعاتی از دانشگاه نظامی آمریکا است و در حال حاضر برای دریافت مدرک در زمینه رهبری سازمانی ثبت نام کرده است.
تیولو پس از 23 سال خدمت به عنوان متخصص اطلاعات جغرافیایی و تصویربرداری، یک هوانورد دریایی، یک هواشناس و یک اقیانوس شناس تاکتیکی از نیروی دریایی ایالات متحده بازنشسته شد. او در میان اولین افرادی در کشور بود که در حین کار در مرکز فضایی استنیس ناسا در می سی سی پی، گواهینامه تخصصی زمین فضایی را از وزارت کار ایالات متحده دریافت کرد.
باستان شناسان ده ها سال است که روی Sand Canyon Pueblo در کلرادو، ایالات متحده آمریکا مطالعه می کنند. امروزه نقشه برداری و تجسم سنتی پر زحمت دیگر برای مطالعات دقیق کافی نیست. بررسی ترکیبی از یک سیستم هوایی بدون سرنشین (UAS) با لیدار نشان داده است که چگونه ابرهای نقطه ای دقیق و متراکم امکان کشف سازه هایی که قبلاً مستند نشده بودند را میسر می سازد. با این حال، همانطور که نویسنده به طور قانع کننده ای نشان می دهد، انجام یک نظرسنجی UAS Lidar نیازمند دانش و مهارت های کامل است.
دره های یادبود ملی باستانی در کلرادو، ایالات متحده، یک چشم انداز باستان شناسی مهم است که حاوی منابع تاریخی و زیست محیطی فراوانی است. این منطقه اکنون یک نقطه تفریحی است، اما در حدود سال 1240 پس از میلاد این منطقه توسط جامعه پوئبلو اشغال شد، که بیش از 70 روستا را ساخت که حدود 30000 نفر در آن ساکن بودند. تنها در سند کانیون، بیش از 90 سازه زیرزمینی معروف به “کیوا” توسط خانواده ها به عنوان سکونت مورد استفاده قرار گرفت.
بین سال های 1984 و 1995، سایت مورد مطالعه، نقشه برداری و کاوش با استفاده از تکنیک های سنتی بررسی قرار گرفت. Routescene Inc. برای نقشهبرداری دقیقتر از این سایت غنی از نظر فرهنگی، که توسط دفتر مدیریت زمین مدیریت میشود، با مشارکت Caddis Aerial برای ایجاد یک مدل زمین دیجیتال زمین برهنه دقیق (DTM) همکاری کرد. این رویکرد بر اساس یک سیستم Lidar – که می تواند در پوشش گیاهی متراکم نفوذ کند و تراکم های بالا ایجاد کند – بر روی یک هواپیمای بدون سرنشین (UAV یا “پهپاد”) نصب شده بود.
پهپاد
DJI M600 Pro به دلیل پایداری و ظرفیت بالابری آن به عنوان پلتفرم انتخاب شد. این پهپاد بسته به باد و سایر شرایط آب و هوایی می تواند مدت زمان پروازی بین 15 تا 20 دقیقه داشته باشد و در یک پرواز مساحت حداقل 400×400 متر را به تصویر می کشد و کاربران را قادر می سازد تا مناطق بیش از دو کیلومتر مربع در روز را بررسی کنند. LidarPod Routescene که در سال 2013 برای استفاده در پهپادها طراحی شده است شامل مجموعه ای از حسگرها از جمله Velodyne HDL32 است.
با سرعت اسکن تا 1.4 میلیون نقطه در ثانیه از 32 لیزر مختلف که در یک میدان دید 40 درجه زاویه دارند، این امکان نفوذ بالای پوشش گیاهی را فراهم می کند. مودم رادیویی داخلی نه تنها فرمان و کنترل را قادر میسازد، بلکه و مهمتر از آن، عملیات – کامل با نظارت بر تضمین کیفیت (QA) در زمان واقعی – را در فاصله بیش از 2 کیلومتر امکانپذیر میکند.
نقطه برخاستن در جاده خاکی اصلی در شمال منطقه امکان دید کافی را تا لبه های بیرونی منطقه فراهم می کند (شکل 1). این پهپاد در ارتفاع 40 متری نسبت به نقطه برخاستن پرواز کرد. ارتفاع در مرزهای غربی و شرقی به دلیل موج دار بودن زمین 20 متر و در جنوب به دلیل صخره های شیب دار 60 متر بود. برای دستیابی به تراکم نقطه DTM بسیار بالا، پهپاد با سرعت 5 متر بر ثانیه به پایین ترین حد ممکن پرواز کرد.
تنظیم همپوشانی بین خطوط پرواز مجاور روی 100٪ به این معنی است که هر قطعه زمین دو بار بررسی شده است، که منجر به تراکم نقطه بالاتر و برخورد نقاط لیزر بیشتری به زمین می شود. طرح پرواز از برنامه GS Pro DJI در پهپاد آپلود شد.
M600 Pro به صورت دستی برای شروع ماموریت پرواز کرد و برنامه پرواز از داخل برنامه GS Pro اجرا شد. برای اهداف ژئوارفرانس دقیق، هشت نقطه کنترل زمینی (GCPs) با GNSS اندازهگیری شد و اهداف لیدار با قطر 60 سانتیمتر که بر روی سهپایهها نصب شده بودند، روی آنها قرار گرفتند (شکل 2).
به لطف مواد بسیار بازتابنده آنها، اهداف به راحتی در ابر نقطه قابل شناسایی بودند. پس از هر ماموریت، داده ها از LidarPod دانلود شده و با استفاده از LidarViewer Pro بازرسی می شوند. این نرمافزار اختصاصی کاربر را قادر میسازد تا با استفاده از Filter Development Toolkit برای توسعه و اعمال فیلترها، یک گردش کار پردازش Lidar ایجاد کند.
شرایط پرواز
این بررسی در اکتبر 2018 انجام شد. دما در اوایل صبح بین 15 تا 20 درجه سانتیگراد بود که در طلوع خورشید 5 درجه افزایش یافت. برنامه ریزی ماموریت پهپاد باید ارتفاع 2100 متری را در نظر می گرفت زیرا با افزایش ارتفاع پرواز و همچنین به دلیل شرایط جوی مانند دما و رطوبت، عملکرد هواپیما کاهش می یابد. ارتفاع پرواز و شرایط جوی در ارتفاع به اصطلاح چگالی ترکیب می شوند.
هوای سرد صبحگاهی منجر به تراکم ارتفاع 2750 تا 3050 متر شد. علاوه بر ارتفاع تراکم، چالش های دیگر شامل خلبانی یک هواپیمای تازه خریداری شده و محموله بود. 40 درصد از ظرفیت باتری پس از تکمیل خط پرواز فعلی باقی ماند و پهپاد پس از آن به محل برخاستن پرواز کرد و معمولاً با 30 درصد ظرفیت فرود آمد. این حاشیه ایمنی سخاوتمندانه به عنوان یک رویکرد معقول در نظر گرفته شد. وزش باد در اواسط صبح تمایل داشت که شرایط پرواز را چالش برانگیزتر کند. با این حال، چهار پرواز با موفقیت انجام شد و آخرین خط پرواز درست قبل از تقویت بیشتر باد و فراتر از محدودیت های عملیاتی به پایان رسید.
تله
از آنجایی که همیشه این احتمال وجود دارد که دادههای اضافی در تاریخ بعدی – چه برنامهریزیشده یا برنامهریزی نشده – جمعآوری شوند، پیشبینی این امر با علامتگذاری همه GCPها با استفاده از یک میخ دائمی که به زمین میخورد، یک روش استاندارد است. بررسی مجدد در اواسط زمستان انجام شد، زمانی که GCPs زیر 30 سانتی متر از پوشش برف مدفون شدند. تجزیه و تحلیل داده ها اختلافی را در موقعیت GCP ها نسبت به ابر نقطه نشان داد.
تجزیه و تحلیل بیشتر بیشتر نشان داد که خطاها به دلیل ذخیره مختصات GCP در مایکروسافت اکسل ایجاد شده است که همه اعداد را تا شش رقم اعشار گرد می کند. برای مختصات جغرافیایی این یک عدم دقت تا 4 متر معرفی کرد. بنابراین یک کلمه احتیاط: مراقب نحوه جمع آوری و ذخیره داده های نظرسنجی باشید! بارگذاری مجدد داده های خام اصلی در قالب دیگری مشکل را حل کرد، اما نقشه برداران زمین نسبتاً ناراضی بودند. درسی که گرفت!
نتایج
بیش از 3.2 میلیارد امتیاز جمع آوری و پردازش شد (شکل 3). فیلترهای مورد استفاده در یک توالی خودکار عبارتند از کاهش بخش، کاهش شناسه لیزری، تبدیل مختصات، ایجاد شبکه، “ابزار زمین برهنه” ساخته شده، یک شبکه اسکیم و در نهایت فیلتر صادرات LAS. این فرآیند عملاً تمام پوشش گیاهی را از ابر نقطه حذف کرد تا ساختارهایی را که باستان شناسان به آن علاقه مند بودند به تفصیل در معرض دید قرار دهد. کیواهای بدون سند و سازه های دیگر (شکل 4). این نتایج، که بدون بررسی های زمینی پر زحمت به دست آمدند، دقیق هستند و به باستان شناسان اجازه می دهند تا کارهای آینده خود را بر روی سازه های تازه یافته متمرکز کنند.
سایت Geonline، سایتی مرجع برای مرتفع نمودن نیاز علاقمندان، پژوهشگران، دانشجویان و دانش آموزان در حوزه جغرافیا است که برای تمامی سنین و سطوح مطالب کاربردی دارد.