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Experimentelle Archäologie: Chemiker am Lagerfeuer

Das passt in unser Bild vom Steinzeitmenschen: Dass sie ihre Speere blutrot färbten, um fettere Beute zu fangen. Doch vielleicht hatten unsere Ahnen dabei schon vor 70 000 Jahren mehr Naturwissenschaft im Sinn als Mystik.
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Sonnengelb oder rot wie Blut – ein Symbol für den ewigen Kreislauf von Werden und Vergehen. Auf unsere steinzeitlichen Urahnen scheint Ocker eine unbeschreibliche Anziehungskraft ausgeübt zu haben. Verstorbene wurden damit eingerieben und vielleicht schmückten sich die Clanmitglieder schon zu Lebzeiten damit. Auch Werkzeuge und Schmuck wurden wohl nicht einfach nur der Schönheit wegen mit dem Anstrich versehen.

Als Forscher der University of the Witwatersrand in Johannesburg kürzlich bei Steinwerkzeugen aus dem heutigen Südafrika mikroskopisch kleine Spuren des roten Pigments nachwiesen, sah zunächst alles nach der Entdeckung einer weiteren Verwendungsweise des Universalfärbemittels aus. Die Bewohner der Sibuduhöhle hatten es vor rund 70 000 Jahren dem Klebstoff beigemengt, der ihre Klingen am Schaft befestigte. Das mag Jagdglück versprochen haben.

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Nachgebaute Schäftung | Für ihre Untersuchung mischten die Wissenschaftler um Lyn Wadley nicht allein die Klebstoffe nach, sie erprobten sie auch an nachgebauten Schäftungen. Die Stabilität des Klebematerials musste sich beim anschließenden Holzhacken unter Beweis stellen.
Forscher um Lyn Wadley, ebenfalls von der Witwatersrand-Universität, wunderten sich allerdings darüber, warum nicht alle Schäftungen gleichermaßen mit dem Pigment versehen waren. Bei anderen tauchten Fette und Wachse auf. Seltsamerweise fanden sich auch keine Spuren außerhalb des Bereich, in dem der Klebstoff aufgetragen war. Würde Homo sapiens darauf verzichten, das wichtigste am Speer – die eigentliche Klinge – mitzufärben?

Die Archäologen suchten nach einem tieferen Sinn und bauten kurzerhand die Steinzeitklebstoffe nach – nicht im Labor, nicht mit Zutaten aus dem Chemikalienhandel, sondern mit rotem und gelbem Ocker aus Lagerstätten rund um die Höhle und verschiedenen Proben von Akaziengummi, dem zweiten Bestandteil der Klebmasse. Den ganzen Herstellungsprozess versuchten sie so authentisch wie möglich nachzuvollziehen. Sie nutzen sogar Steinplatten, um den bröckeligen Ocker zu Pulver zu zerreiben, und ein Lagerfeuer, um die Masse am Lagerfeuer auszuhärten. Naturmaterialien und Holzfeuer – nach Laborstandards eine Katastrophe, so Wadley, aber unabdingbar: Jetzt habe man eine alternative Deutung gefunden.

Derzufolge wussten die frühen Menschen aus der Sidubuhöhle, wie sie mit Hilfe des eisenoxidhaltigen Mineraliengemischs die Eigenschaften ihres Gummis erheblich verbessern konnten. Die Körnigkeit des Ockerpulvers habe beispielsweise die Belastbarkeit erhöht, meinen Wadley und Kollegen, vergleichbar mit der heute üblichen Beimengung von Sand oder Steinen zu Beton. Aber die Vermischung stieß auch chemische Reaktionen an, etwa eine Herabsetzung des pH-Werts oder der Löslichkeit des im Mineral gebundenen Eisens. Das hatte Konsequenzen auf die Viskosität der Masse und damit deren Anwendbarkeit.

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Ockerspuren an prähistorischer Klinge | Die winzigen Spuren von ockerfarbenem Klebematerial waren schon vorher Forschern aufgefallen. Wenn die Steinzeitmenschen allein auf die Färbewirkung ausgewesen wären, warum fanden sich die Überbleibsel dann ausschließlich im Bereich der Schäftung?
All das galt zumindest für einige Proben. Denn andere waren nach der Vermischung nicht mehr zu gebrauchen. Der Grund dafür sei, dass die Zusammensetzung der Naturmaterialien erheblich schwanke, meinen die Wissenschaftler. Manche Pflanzensäfte vertrugen sich besser mit Bienenwachs, einige der Ockerproben hatten den falschen Eisenanteil oder das Metall lag bei ihnen in einer ungünstigen chemischen Form vor.

Gerade dieser Punkt, die unvermeidlichen Probleme bei der Herstellung, wirft für die Archäologen einen zweiten, in ihren Augen noch bedeutsameren Aspekt auf. Die Steinzeitler wären mit einem fix und fertigen Rezept für ihren Mehrkomponentenkleber nicht sehr weit gekommen. Stattdessen dürften Erfahrungen eine große Rolle gespielt haben, etwa wenn der Eisenanteil anhand des Farbtons des Ockers beurteilt werden musste. Auch die Hitze des Lagerfeuers wollte sorgsam kontrolliert und der Trockenvorgang permanent überwacht werden.

Die Planung und Ausführung verlange nach Multitasking, dem gleichzeitigen Verfolgen mehrerer Teilziele bei der das Endprodukt nie aus den Augen verloren werden durfte. Der Abstand zwischen Problem und Lösung sei enorm: Nur über eine große Anzahl von Schritten gelange man von Ast, Stein und Harz zur fertigen Jagdwaffe.

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Werkzeug aus der Sidubuhöhle | An Artefakten, wie dieser 65 00 Jahre alten Klinge fanden die Forscher Reste des mit Ocker gemischten Klebstoffs. An ganz ähnlichen Werkzeugen zeigte sich auch unter dem Mikroskop kein Ocker, stattdessen scheinen die Steinzeitmenschen Bienenwachs oder andere Fette.
Mit einem Alter von knapp 70 000 Jahren sprechen die Werkzeugfunde dafür, dass Menschen bereits vergleichsweise früh zu derart komplexen kognitiven Leistungen in der Lage waren. Dennoch dauerte es noch weitere 30 000 Jahre bis Homo sapiens begann, Höhlenwände zu bemalen, Figuren anzufertigen und sogar Musikinstrumente zu schnitzen. Erst im Auftauchen von Kunst, Religion und einer ausgefeilten Werkzeugkultur vor 40 000 Jahren sehen Wissenschaftler einen sicheren Hinweis auf typisch menschliches Denken und der damit einhergehenden Schöpfungskraft.

Allerdings mehren sich Anzeichen, dass das, was lange als der kreative Urknall der Menschwerdung galt, eine längere Vorgeschichte hatte: Erst kürzlich kamen beispielsweise in Marokko Schneckenketten zum Vorschein, die laut den beteiligten Wissenschaftlern bis zu 110 000 Jahre alt sein könnten. Und auch die Ergebnisse von Wadley und Kollegen fügen sich in dieses Bild: Jagdwaffen hätten eben das Überleben der ganzen Gruppe sichergestellt, fassen die Forscher zusammen: "Ein starker Antrieb für die Menschen, kompetente Chemiker, Alchemisten und Pyrotechniker zu werden."

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  • Quellen
Wadley, L. et al.: Hafting tools with compound adhesives in the Middle Stone Age, South Africa: Implications for complex cognition. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 10.1073/pnas.0900957106, 2009.

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