Pesquisadores, liderado por um professor de antropologia da Purdue University, descobriram que métodos estatísticos e imagens 3D podem ser usados ​​para medir com precisão as marcas de corte de ossos de animais feitas por açougue humano pré-histórico, e para ajudar a responder a questões urgentes sobre a evolução humana.

O arqueólogo e bioestatístico Erik Otárola-Castillo lidera a equipe de pesquisa que usou imagens 3-D, análise de formas e estatísticas bayesianas para identificar marcas de corte de açougue com uma taxa de sucesso de 88% na classificação de comportamentos de açougue. A tecnologia de imagem 3-D é semelhante ao que os engenheiros usam para medir arranhões em microchips e nitidez de lâmina cirúrgica.

"Esta abordagem representa uma grande melhoria na precisão quando comparada a muitos métodos arqueológicos, e melhorar esta técnica nos ajudará a obter a história da evolução humana correta, "Otárola-Castillo disse." Ao fortalecer os métodos quantitativos para avaliar as evidências arqueológicas, seremos capazes de aprender mais sobre os primeiros humanos muito mais rapidamente. "

Os resultados são publicados no Journal of Archaeological Science . Otárola-Castillo é professora assistente do Departamento de Antropologia.

"Na arqueologia, marcas de açougue em ossos de animais são uma peça-chave de evidência usada para responder a perguntas sobre a aquisição de alimentos em populações pré-históricas de caçadores e coletores, "disse Otárola-Castillo, que estuda a dieta de caçadores-coletores para responder a perguntas sobre a evolução humana. Sua experiência abrange a arqueologia de caçadores-coletores da América do Norte, Biologia evolucionária, estatística e modelagem computacional.

Ferramentas de pedra feitas pelo homem deixam marcas de corte em ossos de animais, como ovelhas, veado ou bisão, através da carnificina. Essas marcas de corte podem variar em tamanho de 1 a 5 centímetros, mas a profundidade dos cortes costuma ser pequena, medindo em aproximadamente 1/15 de um milímetro. Os arqueólogos muitas vezes tentam distinguir entre as marcas de corte feitas por uma ferramenta de pedra humana, que deixa uma forma de "V", e outros danos, como atropelar um animal com cascos, o que pode deixar marcas mais em forma de "U".

Os arqueólogos têm tentado identificar marcas de abate desde 1800. Embora os métodos de análise de marcas ósseas tenham melhorado ao longo das décadas, ainda há muita incerteza e falta de consenso sobre a melhor forma de medi-los. As técnicas de medição atuais variam de avaliações qualitativas a olho nu a microscopia de alta potência, como microscopia eletrônica de varredura ou microfotogrametria.

Otárola-Castillo e seus colegas de equipe de pesquisa Emma James, da Universidade de Queensland; Curtis W. Marean, da Arizona State University; e Jessica C. Thompson da Emory University, especialize-se na avaliação de marcas de corte no osso.

Existem casos em que as marcas podem ser ambíguas. Em 2010, algumas equipes de pesquisa publicaram descobertas contraditórias sobre marcas de ossos de um sítio pré-histórico, Dikika na Etiópia. Os resultados de suas análises variaram tanto que discordaram se as marcas foram feitas por ferramentas humanas ou cascos de animais, ou talvez riscado por partículas de areia ou outras bordas de rocha. Um novo debate agora afirma que algumas dessas marcas podem ter sido feitas ao alimentar crocodilos.

"A tensão sobre este debate tem sido grande, porque a fonte dos cortes é muito importante. Se feito por ferramentas de pedra, então este é um exemplo do uso de ferramentas de pedra por alguns dos primeiros ancestrais humanos, "Otárola-Castillo disse." Recentemente, pesquisadores enviaram ossos com marcas de corte a vários especialistas para análise. O objetivo era avaliar a convergência das avaliações de diferentes especialistas sobre as características das marcas ósseas usando métodos tradicionais. De forma alarmante, os resultados mostraram que as avaliações qualitativas foram inconsistentes entre todos os especialistas. Preocupações semelhantes também se relacionam com evidências forenses modernas, portanto, nosso trabalho é uma descoberta que pode ser de interesse para esse campo também. "

Otárola-Castillo, Marean, Thompson, e Shannon P. McPherron do Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária, começou a trabalhar em melhorias metodológicas para a análise de marcas ósseas em 2010. Outros membros da equipe são Jacob A. Harris, da Arizona State University, Melissa G. Torquato, estudante de graduação de Purdue, e Hannah C. Hawkins, estudante de graduação de Purdue. McPherron e Marean eram membros de uma das equipes de avaliação de ossos do local de Dikika, na Etiópia.

Em seu novo estudo, Otárola-Castillo e a equipe usaram mais de 40 cortes e fatias feitos por açougueiros voluntários em ossos de ovelha usando ferramentas de pedra. Um "corte" representa um ângulo de incisão de 90 graus, e uma "fatia" representa um ângulo de incisão de 45 graus. Os pesquisadores então mediram os cortes com um perfilômetro, um microscópio 3-D que mede a topografia, rugosidade e espessura da camada nas faixas de micro e nanômetro. Depois de medi-los, os pesquisadores realizaram uma análise 3-D de formato e tamanho das curvas e superfícies para comparar as marcas de corte.

"Depois que os dados digitais foram comparados, usamos estatísticas Bayesianas, que fornecem uma medida quantitativa de credibilidade científica. Por exemplo, dada a evidência, a probabilidade de determinar com precisão a identidade de uma marca em um osso é de 88 por cento neste caso, "Otárola-Castillo disse.