新的研究证实人类到达美洲的时间比想象的要早7000年
脚印来自一群不同年龄的人。鸣谢:uux.cn/国家公园管理局
（神秘的地球uux.cn）据对话（马修·罗伯特·班尼特和莎莉·克里斯汀·雷诺兹）：人类何时以及如何首次在美洲定居是一个颇有争议的话题。在20世纪，考古学家认为人类到达北美内陆的时间不早于大约14000年前。
但是我们的新研究发现了一些不同的东西。我们最新的研究支持了这样一种观点，即大约23000年前人类就在美洲了。
20世纪的专家认为，人类的出现与横跨现在的加拿大和美国北部的两个巨大冰盖之间的无冰走廊的形成相吻合。根据这一想法，上一个冰河世纪末期融化造成的走廊让人类得以从阿拉斯加跋涉到北美的心脏地带。
渐渐地，这种正统观念崩溃了。近几十年来，人类最早证据的日期已经从14000年前追溯到16000年前。这仍然与人类在最后一个冰河时期结束时才到达美洲是一致的。
2021年9月，我们在《科学》杂志上发表了一篇论文，将新墨西哥州发现的化石足迹追溯到大约23，000年前——最后一个冰河时期的高峰。它们是由一群路过现在的白沙附近的一个古老湖泊的人制作的。这一发现将美洲大陆的人类记录延长了7000年，改写了美国的史前史。
如果人类在最后一个冰河世纪的高峰时期在美洲，要么是冰对他们的通行几乎没有障碍，要么是人类已经在那里存在了更长的时间。也许它们是在早期融化时期到达大陆的。
我们的结论受到了批评，但是我们现在已经公布了证实早期日期的证据。
确定花粉的年代
对许多人来说，花粉这个词让人想起一个过敏、打喷嚏和痛苦的夏天。但是花粉化石可以成为一个强大的科学工具。
在我们2021年的研究中，我们对发现脚印的上下沉积层中常见的沟草种子进行了放射性碳年代测定。放射性碳年代测定是基于一种特殊形式的碳(碳-14)如何在过去5万年内死亡的生物体中经历放射性衰变。
一些研究人员声称，我们2021年研究中的放射性碳日期太老了，因为它们受到一种叫做“硬水”效应的影响。水含有碳酸盐，因此也含有碳。硬水是已经与大气隔离了一段时间的地下水，这意味着它的一些碳14已经经历了放射性衰变。
普通沟草是一种水生植物，批评者说这种植物的种子可能消耗了旧水，以一种使它们看起来比实际年龄更老的方式扰乱了日期。
他们提出这个问题是非常正确的。这是科学应该前进的道路，有主张和反主张。
我们如何检验我们的主张？
放射性碳年代测定法是可靠的，也很容易理解。只要你有足够多的有机物，你就可以用这种方法来测定它们的年代。因此，我们团队的两位成员，美国地质调查局的凯瑟琳·斯普林格和杰夫·皮加蒂开始测定这些花粉粒的年代。然而，花粉粒非常小，通常直径约为0.005毫米，所以你需要大量的花粉粒。
这提出了一个巨大的挑战:你需要成千上万个这样的样品来获得足够的碳来确定某样东西的年代。其实你需要7万粒或者更多。
医学为我们的难题提供了一个卓越的解决方案。我们使用了一种称为流式细胞术的技术，这种技术更常用于对单个人类细胞进行计数和采样，来计数和分离化石花粉以进行放射性碳年代测定。
流式细胞术利用细胞在激光刺激下的荧光特性。这些细胞在液体流中移动。荧光导致闸门打开，允许液流中的单个细胞被转移、取样和浓缩。
我们在白沙足迹之间的所有沉积层中都有花粉粒，这使我们能够确定它们的年代。拥有这么多花粉的关键优势是，你可以挑选像松树这样不受老水影响的植物。我们的样本经过处理，用流式细胞仪浓缩其中的花粉。
经过一年或更长时间的劳动密集型和昂贵的实验室工作，我们得到了基于松花粉的日期，验证了脚印的原始年表。他们还表明，在这个地方没有老的水效应。
花粉也让我们能够重建人类留下脚印时正在生长的植被。我们在新墨西哥州找到了我们预期在冰河时期会出现的植物种类。
我们还使用了一种称为光激发光(OSL)的不同年代测定技术作为独立的检验。随着时间的推移，OSL依赖于埋藏的石英颗粒中能量的积累。这种能量来自我们周围的背景辐射。
我们发现的能量越多，我们可以假定石英颗粒的年龄就越大。当石英暴露在光线下时，这种能量被释放出来，所以你测定的是石英颗粒最后一次见到阳光的时间。
为了对埋藏的石英进行取样，你需要将金属管插入沉积物中，小心地取出它们，避免暴露在光线下。从试管中心取出石英颗粒，在实验室中将其暴露在光线下，测量颗粒发出的光。这暴露了他们的年龄。OSL的数据支持了我们用其他技术得到的数据。
不起眼的花粉粒和一些不可思议的医学技术帮助我们确认了脚印形成的日期，以及人类到达美洲的时间。
