Quando e como os humanos se estabeleceram nas Américas é objeto de considerável controvérsia. No século 20, os arqueólogos acreditavam que os humanos alcançaram o interior norte-americano não antes de cerca de 14.000 anos atrás.
Mas nossa nova pesquisa encontrou algo diferente. Nosso mais recente estudar apóia a visão de que as pessoas estavam na América há cerca de 23.000 anos.
Os especialistas do século XX pensaram que a aparência dos seres humanos coincidiu com a formação de um corredor sem gelo entre duas imensas camadas de gelo que se estendem pelo que hoje é o Canadá e o norte dos EUA. De acordo com essa idéia, o corredor, causado pelo derretimento no final da última Era do Gelo, permitiu que humanos trekassem do Alasca no coração da América do Norte.
Gradualmente, essa ortodoxia desmoronou. Nas últimas décadas, as datas para as primeiras evidências de pessoas voltaram de 14.000 anos atrás para 16.000 anos atrás. Isso ainda é consistente com os seres humanos só atingindo as Américas como a última Idade do Gelo estava terminando.
Em setembro de 2021, nós publicamos um artigo em Science que datava pegadas fósseis descobertas no Novo México há cerca de 23.000 anos atrás – a altura do último Era do Gelo. Eles foram feitos por um grupo de pessoas passando por um lago antigo perto do que é agora White Sands. A descoberta acrescentou 7.000 anos ao registro de seres humanos no continente, reescrevendo a pré-história americana.
Se os humanos estavam na América no auge da última Era do Gelo, o gelo representava poucas barreiras à sua passagem ou os humanos estavam lá por muito mais tempo. Talvez eles tenham chegado ao continente durante um período anterior de derretimento.
Nossas conclusões foram criticadas, no entanto agora publicaram evidências confirmando as datas iniciais.
O pólen
Para muitas pessoas, a palavra pólen evoca um verão de alergias, espirros e miséria. Mas o pólen fossilizado pode ser uma poderosa ferramenta científica.
Em nossa Estudo 2021, nós realizamos datação por radiocarbono em sementes comuns de capim-covas encontradas em camadas de sedimentos acima e abaixo, onde as pegadas foram encontradas. A datação por radiocarbono é baseada em como uma forma específica – chamada isótopo – de carbono (carbono-14) sofre decaimento radioativo em organismos que morreram nos últimos 50.000 anos.
Alguns pesquisadores alegaram que as datas dos radiocarbonetos em nossa pesquisa de 2021 eram muito antigas porque estavam sujeitas a algo chamado efeito “água dura”. A água contém sais de carbonato e, portanto, carbono. Água dura é água subterrânea que foi isolada da atmosfera por algum tempo, o que significa que parte de seu carbono-14 já passou por decaimento radioativo.
A grama comum é uma planta aquática e os críticos disseram que as sementes dessa planta poderiam ter consumido água velha, embaralhando as datas de uma maneira que as fizesse parecer mais velhas do que eram.
É certo que eles levantaram essa questão. É assim que a ciência deve proceder, com reivindicação e reconvenção.
Como testamos nossa reivindicação?
A datação por radiocarbono é robusta e bem compreendida. Você pode datar qualquer tipo de matéria orgânica dessa maneira, desde que tenha o suficiente. Então, dois membros de nossa equipe, Kathleen Springer e Jeff Pigati, do Serviço Geológico dos Estados Unidos, expuseram até o momento os grãos de pólen. No entanto, os grãos de pólen são realmente pequenos, geralmente com cerca de 0,005 milímetros de diâmetro, então você precisa de muitos deles.
Isso representou um desafio formidável: você precisa de milhares deles para obter carbono suficiente para datar alguma coisa. De fato, você precisa de 70.000 grãos ou mais.
A ciência médica forneceu uma solução notável para o nosso enigma. Usamos uma técnica chamada citometria de fluxo, que é mais comumente usada para contar e amostrar células humanas individuais, para contar e isolar o pólen fóssil para datação por radiocarbono.
A citometria de fluxo usa as propriedades fluorescentes das células, estimuladas por um laser. Essas células se movem através de uma corrente de líquido. A fluorescência faz com que um portão se abra, permitindo que células individuais no fluxo de líquido sejam desviadas, amostradas e concentradas.
Temos grãos de pólen em todas as camadas de sedimentos entre as pegadas de White Sands, o que nos permite datar com eles. A principal vantagem de ter tanto pólen é que você pode colher plantas como pinheiros que não são afetados pela água velha. Nossas amostras foram processadas para concentrar o pólen dentro delas usando citometria de fluxo.
Após um ano ou mais de trabalho em laboratório intensivo e caro, fomos recompensados com datas baseadas no pólen de pinheiro que validavam a cronologia original das pegadas. Eles também mostraram que efeitos antigos da água estavam ausentes neste local.
O pólen também nos permitiu reconstruir a vegetação que crescia quando as pessoas faziam as pegadas. Temos exatamente os tipos de plantas que esperamos estar lá durante a Era do Gelo no Novo México.
Também usamos uma técnica de namoro diferente chamado luminescência opticamente estimulada (OSL) como uma verificação independente. A OSL depende do acúmulo de energia dentro dos grãos enterrados de quartzo ao longo do tempo. Essa energia vem da radiação de fundo que está ao nosso redor.
Quanto mais energia encontrarmos, mais velhos podemos assumir que os grãos de quartzo são. Essa energia é liberada quando o quartzo é exposto à luz, então o que você está namorando é a última vez que os grãos de quartzo viram a luz do sol.
Para provar o quartzo enterrado, você conduz os tubos de metal para o sedimento e os remove cuidadosamente para evitar expô-los à luz. Tomando grãos de quartzo do centro do tubo, você os expõe à luz no laboratório e mede a luz emitida pelos grãos. Isso revela a idade deles. As datas do OSL apoiaram aquelas que usamos usando outras técnicas.
O humilde grão de pólen e algumas maravilhosas tecnologias médicas nos ajudaram a confirmar as datas em que as pegadas foram feitas e quando as pessoas chegaram às Américas.