Археологи висвітлили печеру палеолітичними методами

За допомогою серії експериментів вчені встановили основні характеристики джерел світла, які могли використовувати в печерах люди епохи верхнього палеоліту. Побудувавши модель освітленості для однієї з печер з пам'ятниками наскального мистецтва, дослідники показали, що палеолітична людина, мабуть, застосовувала всі доступні йому джерела світла - багаття, смолоскипи і світильники на основі тваринного жиру. Знаючи їх гідності і недоліки, він вибирав оптимальний спосіб освітлення залежно від обставин. Про дослідження розповідає стаття в журналі.

Глибокі частини печер, в яких відсутнє природне освітлення, були непридатні для постійного проживання людей і ніколи не служили жилами. Однак археологічні знахідки показують, що палеолітичні люди з найдавніших часів використовували такі печери в ритуальних цілях. На найбільш ранніх етапах зародження духовної культури в печерах, мабуть, влаштовували примітивні поховання, наприклад такі, як в Сіма де лос Весос (Іспанія), де знайдено безліч останків людей виду, датованих часом близько 430 тисяч років тому. Однак перші достовірні дані про навмисне відвідування людиною походять з печери Брюнікель на півдні Франції. У глибині її близько 176,5 тисячі років тому неандертальці склали з уламків сталагмітів кільцеобразні споруди ритуального характеру. У печері виявлено сліди вогню, паливом для якого служили кістки тварин.

Систематичне використання глибоких печер в культових цілях пов'язане з діяльністю сапієнсів у верхньому палеоліті. І найяскравіші пам'ятники присутності людей у глибині печерного простору, куди не потрапляє природне сонячне світло, не могли з'явитися без досить ефективного освітлення. Це численні зразки наскальної графіки та живопису. Від епохи верхнього палеоліту археологам відомі сліди, залишені освітлювальними пристосуваннями трьох типів: багатьма, факелами і жирниками (світильниками, в яких горів просочений тваринним жиром фітіль).

Аналіз залишків кострищ у верхньопалеолітичних печерах показує, що як паливо люди використовували як деревину, так і кістку. Сліди факелів фіксуються у вигляді кіптяви на стінах і стелях, а також розкиданих фрагментів деревного вугілля. У низці випадків археологи знаходили (1, 2) і залишки самих факелів, виготовлених із соснових або ялівцевих гілок. Є й знахідки жирових світильників - каміння з поглибленнями або фрагменти раковин, на яких присутні сліди кіптяви і жиру та обвуглені залишки фітилів. Ці джерела характеризуються різною силою світла, і кожен з них володіє своїми достоїнствами і недоліками. Ці особливості верхньопалеолітична людина могла використовувати при відвідуванні печер.

Іспанські дослідники під керівництвом Марії Анхелес Медіна-Алькайде (Maria Ауд ngeles Medina-Alcaide) з Університету Кордови провели серію дослідів з джерелами світла всіх трьох типів. Для експериментів вони вибрали карстову печеру Ісунца I в Баскських горах на півночі Іспанії. Всі освітлювальні пристосування були створені шляхом реконструкції на основі археологічних знахідок. Вчені виміряли тривалість горіння, силу світла, температуру полум'я, дальність дії джерела і величину освітленості, а також врахували ступінь задимлення, що виникає при тому чи іншому способі.

Дослідники виготовили п'ять факелів з гілок ялівцю і березової кори, пов'язаних плющем, з додаванням соснової смоли і кісткового мозку оленя. Час горіння їх склав від 21 до 61 хвилини, і всі вони досить сильно диміли і давали нерівне полум'я. Однак, для того щоб домогтися більш інтенсивного горіння, достатньо було помахати факелом. Найефективнішим виявився факел довжиною 55 сантиметрів і товщиною 11 сантиметрів з ретельно висушених гілок без додавання смоли. Він горів довше за інших при середньому радіусі освітлення 2,47 метра. Максимальна температура горіння цього факела сягала 633 градусів, а сила світла - 10,48 кандели. Середня освітленість на відстані 40 сантиметрів склала 21,94 люкса.

В дослідах були вивчені і властивості двох світильників на тваринному жиру, для заповнення яких вчені використовували по 23 грами бичачого кісткового мозку. Фітелями для них служили висушені і розщеплені ялівцеві гілки. Жирники горіли при температурі близько 176 градусів і давали слабке (в середньому 0,59 кандели) світло в радіусі 1,57 метра. За 40 сантиметрів від полум'я середня освітленість становила 3,71 люкса. Незважаючи на слабкість, ці світильники мають важливі достоїнства: вони горять довго (більше години) і практично не димлять.

Експериментальне багаття розміром 23 сантиметри, складене з гілок дуба і ялівцю з додаванням берести, горіло при температурі близько 587 градусів і дало нерівне полум'я із середнім радіусом освітлення 3,3 метра і максимальним - до 4,5 метра. Однак на відстані понад два метри значення освітленості виявилися близькими до нуля. Середня сила світла, виробленого багаттям, склала близько трьох кандел, а освітленість в 40 сантиметрах - 19,2 люкса. Через нестачу вентиляції задимлення в тій ділянці печери, де було розкладене багаття, виявилося дуже сильним, і через 30 хвилин дослідники припинили досвід. Це показує, наскільки важливо було правильно вибрати добре вентильовану ділянку печери для розміщення багаття.

Спираючись на ці результати, Медіна-Алькайде та її колеги промоделювали варіанти освітлення розташованої в тому ж районі печери Ачурра. У ній виявлено зображення тварин - бізонів, коней, оленів, - що відносяться до пізньопалеолітичної мадленської культури, яка була поширена в Західній і Центральній Європі 17000-12000 років тому. Під гравірованими наскельними малюнками на масивному кам'яному виступі висотою 2,5 метра є сліди трьох кострищ, в різних місцях Ачурри знайдені частинки деревного вугілля, а кам'яний світильник з цієї печери послужив моделлю для експериментальних жирників.

Моделювання показало, що зображення на стіні було практично неможливо розгледіти, якщо будь-яке джерело освітлення знаходилося нижче скельного поступу, - навіть з урахуванням відбиття світла від стін підземної галереї. Розташування кострищ на поступі виявилося невипадковим: горілі там багаття не просто дозволяли побачити малюнки, але робили доступною для огляду всю поверхню декорованої стіни. Розсипані фрагменти вугілля, очевидно, залишилися після пересування зі смолоскипами. Щоб дістатися до цієї ділянки печери, потрібно близько 40 хвилин, і дослідники вважають, що двох можжевелових факелів було достатньо для забезпечення шляху туди і назад. Однак цілком ймовірно, що, вирушаючи в печеру, люди брали запасні жирники і смолоскипи. Для чого в Ачуррі служили жирові світильники, поки неясно. Можливо, ними користувалися під час створення зображень або доповнювали освітлення, створюване кострами.

Результати експерименту дозволяють також уявити, як виглядали наскельні картини для відвідувачів печери. При будь-якому з досліджених джерел світла активізується так званий мезопічний, або сутінковий, зір. Воно меншою мірою, ніж денне, пов'язане з колірною чутливістю і більшою мірою - зі сприйняттям контрасту між освітленими і неосвітленими областями. При цьому виразніше сприймаються промені довгохвильових ділянок спектру - жовті, помаранчеві і червоні, - випромінювані полум'ям багаття, факела або світильника. В Ачуррі гравіровані зображення пофарбовані в чорний колір, але в інших печерах для розпису нерідко використовувалися пігменти охристих відтінків, які виглядали в таких умовах освітлення більш насиченими. На думку вчених, особливості сутінкового зору, пов'язані з вибірковістю колірного сприйняття і підвищеною чутливістю до гри світла і тіні, грали велику роль у ритуалах всередині простору печер.

Аналіз, проведений іспанськими вченими, показує, що люди в епоху верхнього палеоліту могли цілеспрямовано застосовувати джерела освітлення з різними характеристиками, знали про властивості доступних горючих матеріалів і використовували морфологію печер для досягнення оптимального результату. Вони вміли виготовляти досить складні освітлювальні пристосування, які дозволяли проникати далеко вглиб печер і перебувати там протягом довгого часу. Автори статті планують надалі провести дослідження на більшій кількості матеріалу і поширити моделювання на печери з різним профілем і розташуванням малюнків.

Раніше археологи розповіли про найдавніше наскельне зображення тварини, знайдене в печері на індонезійському острові Сулавесі, пояснили, чому зміни клімату тягнуть за собою руйнування цієї цінної пам'ятки, а також повідомили про знахідку першого свідчення полювання палеолітичної людини на малого печерного ведмедя.