Hallan proteínas de antílope en ocre utilizado por humanos hace 60.000 años en Sudáfrica

Una huella invisible de hace 60.000 años

Fotografía del complejo Kilpdrift, ubicado en los acantilados costeros de la Reserva Natural De Hoop en Sudáfrica, donde se recolectaron las muestras para el estudio | Crédito: Ole F. Unhammer / Universitetet i Bergen

Un análisis de sedimentos del complejo arqueológico de Kilpdrift ha identificado restos de colágeno de eland asociados a materiales ricos en ocre. El descubrimiento abre nuevas posibilidades para investigar cómo nuestros antepasados combinaban pigmentos minerales y productos animales durante la Edad de Piedra Media africana.

Hace aproximadamente 60.000 años, grupos de Homo sapiens frecuentaban los paisajes costeros del sur de África. Allí obtenían alimentos, fabricaban herramientas y utilizaban materiales que hoy apenas conservan señales de su presencia. Entre ellos se encontraba el ocre, un pigmento mineral cuyo empleo está documentado en numerosos yacimientos prehistóricos.

En el complejo arqueológico de Kilpdrift, situado en los acantilados de la actual Reserva Natural de De Hoop, en Sudáfrica, los investigadores han identificado una evidencia especialmente interesante de aquellas actividades.

Un equipo de las universidades de Kyushu, Bergen y Copenhague ha descubierto restos de proteínas de colágeno procedentes de un eland común, una especie de antílope africano, asociados a una superficie rica en ocre de unos 60.000 años de antigüedad.

El hallazgo, publicado en la revista científica Proceedings of the Royal Society B, plantea una cuestión que resulta difícil de resolver mediante los métodos arqueológicos tradicionales. ¿Qué relación existía entre aquel pigmento mineral y los materiales animales utilizados por las comunidades prehistóricas?

Los investigadores consideran dos posibilidades principales. El ocre pudo mezclarse deliberadamente con sustancias de origen animal o pudo entrar en contacto con pieles de antílope tratadas mediante este mineral.

Ambas interpretaciones son compatibles con la presencia de colágeno, aunque todavía no es posible determinar cuál explica mejor el descubrimiento.

Lo verdaderamente novedoso es que, después de decenas de miles de años, las técnicas de análisis molecular han permitido identificar restos de un material orgánico que ya no resulta visible a simple vista.

Kilpdrift y las comunidades humanas de la costa africana

El complejo Kilpdrift se encuentra en una región del litoral meridional sudafricano que conserva importantes testimonios de la presencia de humanos anatómicamente modernos durante la Edad de Piedra Media africana.

Este periodo, que no debe confundirse con el Mesolítico europeo, abarca una larga etapa de desarrollo tecnológico y cultural durante la cual diferentes poblaciones africanas elaboraron herramientas de piedra, aprovecharon recursos animales y vegetales y utilizaron una amplia variedad de materiales.

Los yacimientos costeros resultan especialmente valiosos porque permiten investigar cómo se adaptaban aquellas comunidades a entornos donde podían combinar recursos terrestres y marinos.

En Kilpdrift, la conservación de depósitos arqueológicos ha proporcionado materiales que ayudan a reconstruir distintas actividades humanas desarrolladas durante la Prehistoria.

El nuevo estudio se ha centrado en muestras de sedimentos que ya habían sido recogidas y conservadas para su investigación.

En lugar de buscar únicamente objetos visibles, como herramientas, huesos o fragmentos minerales, los especialistas examinaron las posibles señales químicas y biológicas que habían permanecido atrapadas en los materiales arqueológicos.

Este cambio de escala resulta fundamental. Una superficie que aparentemente solo contiene sedimentos y pigmentos puede conservar fragmentos moleculares capaces de revelar contactos entre materiales que desaparecieron hace miles de años.

El ocre fue mucho más que un pigmento

El ocre es un material mineral rico en compuestos de hierro, especialmente óxidos y oxihidróxidos, que pueden proporcionar diferentes tonalidades amarillas, rojizas o pardas.

Su utilización por las poblaciones prehistóricas está documentada desde fechas muy antiguas, aunque las funciones concretas que desempeñó variaron según los lugares y los periodos.

En ocasiones, el ocre pudo utilizarse para colorear superficies, objetos o partes del cuerpo. También se han propuesto aplicaciones técnicas relacionadas con el tratamiento de pieles y la preparación de determinadas mezclas.

Esta diversidad de usos obliga a evitar una interpretación demasiado sencilla.

Encontrar ocre en un yacimiento no demuestra automáticamente la existencia de pinturas corporales, rituales o prácticas artísticas. Para determinar su función es necesario estudiar las marcas de utilización, los residuos asociados, su posición arqueológica y las características de los materiales con los que pudo entrar en contacto.

El problema es que muchos de esos materiales eran orgánicos.

Las pieles, las grasas, los tejidos animales y otras sustancias se degradan con relativa facilidad. Cuando desaparecen, el arqueólogo puede encontrar el pigmento mineral, pero no necesariamente los elementos con los que fue utilizado.

El descubrimiento de Kilpdrift ofrece una nueva posibilidad para superar parcialmente esa limitación.

La identificación de colágeno demuestra que existió una asociación entre el material rico en ocre y componentes biológicos procedentes de un animal concreto, aunque todavía no permite establecer la actividad exacta que produjo ese contacto.

El eland, un gran antílope de las sabanas africanas

Las proteínas identificadas pertenecen al eland común, cuyo nombre científico es Taurotragus oryx.

Se trata de uno de los antílopes de mayor tamaño de África, un animal que proporciona importantes recursos alimentarios y materiales aprovechables.

En las sociedades cazadoras recolectoras, los grandes herbívoros podían constituir una fuente de carne y grasa, además de proporcionar pieles, tendones, huesos y otros productos susceptibles de diferentes usos.

Sin embargo, la presencia de colágeno en los sedimentos de Kilpdrift no demuestra por sí sola que el animal fuera cazado específicamente para preparar pigmentos.

El colágeno es una proteína estructural presente en diferentes tejidos animales, especialmente en huesos, tendones y piel.

Por tanto, su identificación permite relacionar el material arqueológico con restos biológicos del antílope, pero no determina automáticamente de qué tejido procedían ni cómo llegaron hasta allí.

Una posibilidad es que los habitantes del lugar utilizaran ocre para tratar pieles de eland.

Otra es que prepararan una mezcla en la que incorporaran materiales animales al pigmento, quizá para modificar sus propiedades físicas o facilitar alguna aplicación.

El estudio no permite elegir de manera concluyente entre ambas explicaciones. Tampoco establece que el ocre se empleara necesariamente con fines simbólicos.

La importancia del hallazgo reside precisamente en haber identificado una relación material que antes no podía documentarse mediante observaciones convencionales.

El eland es un antílope de grandes llanuras que se encuentra en África oriental y meridional | Crédito: Takumi Tsutaya/Universidad de Kyushu

La paleoproteómica permite recuperar rastros desaparecidos

Para estudiar las muestras, los investigadores utilizaron una técnica conocida como paleoproteómica.

Esta disciplina analiza proteínas antiguas conservadas en restos arqueológicos y paleontológicos. Su desarrollo ha permitido ampliar las posibilidades de investigación más allá de los materiales que conservan ADN o estructuras anatómicas identificables.

Las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos cuya composición puede proporcionar información sobre su naturaleza y, en determinadas circunstancias, sobre el organismo del que proceden.

Aunque también se degradan con el tiempo, algunos fragmentos pueden sobrevivir durante periodos extraordinariamente prolongados si las condiciones de conservación lo permiten.

El equipo extrajo proteínas de los sedimentos arqueológicos y las estudió mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem, una técnica conocida por las siglas LC-MS/MS.

El procedimiento permite separar los componentes de una muestra y analizar fragmentos moleculares para obtener información sobre las proteínas presentes.

Posteriormente, los resultados se compararon con bases de datos de referencia, incluida una colección específica de secuencias de colágeno.

Gracias a estas comparaciones, los investigadores identificaron proteínas compatibles con el colágeno de tipo I del eland común.

La identificación resulta especialmente significativa porque se obtuvo a partir de materiales arqueológicos antiguos en los que los componentes orgánicos originales ya no podían reconocerse visualmente.

El estudio demuestra así que determinados sedimentos pueden conservar información biológica mucho después de que hayan desaparecido los tejidos que la originaron.

Por qué las proteínas pueden revelar lo que el ADN no conserva

La recuperación de moléculas antiguas constituye uno de los grandes avances de la investigación arqueológica de las últimas décadas.

El ADN antiguo ha permitido estudiar relaciones de parentesco, movimientos de poblaciones y procesos evolutivos que anteriormente resultaban muy difíciles de reconstruir.

Sin embargo, su conservación depende de numerosos factores ambientales. Las temperaturas elevadas, la humedad y determinados procesos químicos pueden acelerar su degradación, lo que dificulta especialmente su recuperación en muchos yacimientos africanos.

Las proteínas ofrecen una vía de investigación complementaria.

Algunas presentan una estabilidad que permite recuperar fragmentos identificables incluso cuando el ADN se encuentra demasiado degradado para proporcionar resultados útiles.

Esto no significa que las proteínas se conserven siempre mejor ni que puedan sustituir al ADN en todas sus aplicaciones. Ambos tipos de moléculas proporcionan información diferente y están sujetos a limitaciones propias.

En el caso de Kilpdrift, la paleoproteómica ha permitido identificar restos de origen animal asociados con un material mineral utilizado hace aproximadamente 60.000 años.

La posibilidad de aplicar este procedimiento a sedimentos conservados en colecciones arqueológicas amplía además el potencial de investigaciones futuras.

No siempre será necesario encontrar nuevos objetos espectaculares. En determinadas circunstancias, materiales excavados hace años pueden conservar información molecular que todavía no había podido estudiarse.

¿Una mezcla técnica o una práctica simbólica?

Uno de los principales intereses del descubrimiento consiste en comprender cómo utilizaban el ocre los primeros Homo sapiens.

Durante mucho tiempo, la presencia de pigmentos en los yacimientos prehistóricos ha desempeñado un papel destacado en los debates sobre el desarrollo del comportamiento simbólico.

El uso deliberado del color puede estar relacionado con formas de expresión, comunicación e identificación social. Sin embargo, los pigmentos también poseen propiedades que permiten utilizarlos en actividades prácticas.

Esta distinción resulta especialmente importante cuando se estudian restos arqueológicos tan antiguos.

La combinación de ocre y materiales animales pudo responder a necesidades técnicas. Por ejemplo, el tratamiento de pieles constituye una de las posibilidades consideradas por los investigadores.

También pudo existir una preparación deliberada de mezclas destinadas a otros usos.

Pero el estudio no demuestra que los habitantes de Kilpdrift fabricaran pintura corporal, decoraran objetos o desarrollaran una práctica ritual concreta.

Para sostener alguna de esas interpretaciones serían necesarias evidencias adicionales sobre la preparación, aplicación y contexto de utilización del material.

La presencia de colágeno permite reconocer una asociación entre sustancias minerales y animales. La función de esa asociación sigue abierta.

Esta prudencia no reduce el valor del hallazgo. Al contrario, permite distinguir con claridad entre lo que las técnicas científicas han conseguido identificar y las explicaciones que todavía deben investigarse.

Una nueva forma de estudiar las actividades de nuestros antepasados

El descubrimiento de Kilpdrift tiene implicaciones que van más allá del yacimiento sudafricano.

En numerosos enclaves prehistóricos se han recuperado fragmentos de ocre, superficies coloreadas y sedimentos asociados con actividades humanas cuya función resulta difícil de interpretar.

Hasta ahora, una parte importante de las investigaciones se había centrado en el análisis mineralógico de los pigmentos, sus huellas de desgaste y los objetos encontrados junto a ellos.

La paleoproteómica permite incorporar otra dimensión a ese estudio.

Si determinados residuos proteicos se conservan, será posible investigar qué materiales orgánicos estuvieron relacionados con el uso de pigmentos y otros productos minerales.

Esto podría ayudar a identificar asociaciones con animales, reconocer prácticas técnicas o plantear nuevas hipótesis sobre actividades que apenas dejan restos visibles.

No obstante, la interpretación de proteínas antiguas exige controles rigurosos para descartar contaminaciones y evaluar los procesos que pudieron desplazar materiales dentro de los sedimentos.

La presencia de una proteína en una muestra arqueológica debe analizarse siempre dentro de su contexto. La identificación molecular proporciona una evidencia importante, pero no reconstruye por sí sola todas las acciones humanas que la originaron.

En Kilpdrift, el valor del resultado procede precisamente de combinar la información biomolecular con un contexto arqueológico de unos 60.000 años de antigüedad.

Una pequeña huella de la vida cotidiana en la Edad de Piedra

Los investigadores todavía no pueden determinar si el colágeno identificado procede de una piel tratada con ocre o de una mezcla preparada deliberadamente con materiales animales.

Tampoco sabemos quién realizó aquella actividad, cuánto tiempo se utilizó el material ni cuál era su finalidad concreta.

Sin embargo, el estudio ha conseguido recuperar una información que habría sido prácticamente imposible obtener mediante los métodos arqueológicos tradicionales.

En una superficie rica en pigmentos minerales han sobrevivido fragmentos de una proteína perteneciente a un gran antílope africano. Su identificación permite establecer una relación entre materiales que formaban parte del entorno y de las actividades de las poblaciones humanas de la región.

El resultado aporta una nueva evidencia sobre la variedad de recursos que podían utilizar los Homo sapiens durante la Edad de Piedra Media africana, sin necesidad de atribuirles una función que todavía no está demostrada.

También muestra hasta qué punto los sedimentos arqueológicos pueden conservar información que permanece invisible durante miles de generaciones.

Hace 60.000 años, alguien utilizó o manipuló materiales que terminaron dejando colágeno de eland asociado al ocre de Kilpdrift. Los tejidos originales desaparecieron y el contexto quedó enterrado, pero una parte de su composición molecular sobrevivió.

La identificación de esos restos abre ahora la posibilidad de estudiar otras asociaciones entre pigmentos y sustancias orgánicas, y de comprender mejor actividades prehistóricas que hasta hace poco apenas podían investigarse.