הממצאים שהושגו באמצעות שיטה חדשנית המבוססת על בינה מלאכותית, הם מהעדויות המוקדמות ביותר לשימוש באש בארץ ובעולם
אומרים ש”אין עשן בלי אש”, אבל מחקר חדש של מדעני מכון ויצמן למדע, בשיתוף עם חוקרים מהאוניברסיטה העברית בירושלים ומאוניברסיטת טורונטו (קנדה), קורא תיגר על קביעה זו, או לכל הפחות מאפשר לגלות עשן במקומות שבהם הוא היה נסתר עד כה. במאמר שמתפרסם היום בכתב-העת המדעי “רשומות האקדמיה האמריקאית למדעים” (PNAS), מציג צוות החוקרים בהובלת ד”ר פיליפה נטליו שיטה חדשנית לזיהוי עקבות אש באתרים ארכיאולוגיים ללא צורך בראיות חזותיות, כגון שינויי צבע של עצמות וכלי צור או שרידים של אפר ופחם. באמצעות השיטה, המבוססת על בינה מלאכותית, חשפו המדענים, במחצבת עברון בגליל המערבי, ראיות נדירות לשימוש באש כבר לפני 800 אלף עד מיליון שנה – מהעדויות המוקדמות ביותר בעולם כולו. ממצאים אלה פותחים דלת לגילויים חדשים בשדה הארכיאולוגיה ועשויים להוות אבן דרך חשובה בהבנת ההתפתחות האנושית.
ארכיאולוגים משערים שהאדם הקדמון ניצל אש לראשונה לפני כמיליון שנה – בערך בתקופה שבה ההומו הביליס (האדם המיומן) התפתח להומו ארקטוס (האדם הזקוף). לפי תיאוריה הקרויה “השערת הבישול”, השימוש באש מהווה גורם מכריע באבולוציה שלנו: האש לא רק אִפשרה לאבות אבותינו לשמור על חום גופם באקלים צונן, להרחיק טורפים ולפתח טכנולוגיות חדשות, אלא גם סיפקה להם את היכולת לבשל. אוכל מבושל הגביר את הערך התזונתי של המזון, סייע בעיכול חלבונים מן החי וסלל את הדרך לקפיצת מדרגה בהתפתחות המוח. הבעיה היחידה עם השערה זאת היא מחסור בראיות: בארכיאולוגיה, מציאת ראיות לשימוש באש מבוססת במידה רבה על “מראה עיניים”, כלומר זיהוי שינויים בצבע, בהרכב ובתכונות הפיסיות החיצוניות שנוצרו עקב שריפה ומוטבעים על הממצאים העתיקים. לפיכך, השיטות הארכיאולוגיות המקובלות מאפשרות לזהות עקבות של שימוש באש עד לפני 300 אלף שנה, אך כאשר נעים אחורה יותר בציר הזמן – קשה יותר ויותר למצוא עקבות אש. למעשה, בעולם כולו ישנם רק חמישה אתרים ארכיאולוגיים בני יותר מ-300 אלף שנים – אחד מהם בגשר בנות יעקב בגדה המזרחית של הירדן – שבהם התגלו ממצאים מהימנים שהעידו על שימוש והצתה של אש.
“נראה שגילינו את האתר השישי”, אומר ד”ר נטליו, שיחד עם ד”ר עידו עזורי ושותפים נוספים פיתחו במחקר קודם כלי חדשני לבחינת ממצאים ארכיאולוגיים אשר משלב בין ניתוח ספקטרוסקופי, החושף את המבנה המולקולרי של חומרים בדיוק רב, ובין בינה מלאכותית המאפשרת לנתח את כמויות המידע הרבות שהתקבלו בספקטרוסקופיה. כלי זה אפשר לחוקרים לחשוף כי כבר לפני כ-300 אלף שנה ידע האדם הקדמון להשתמש באש בדרגות חום שונות ליצירת מגוון כלים. כעת חוזרים המדענים לסיבוב נוסף – חמושים בכלי משוכלל יותר ומפנים מבט לתקופה קדומה עוד יותר, ואליהם מצטרפים תלמידת המחקר זאנה סטפקה ממכון ויצמן, ד”ר ליאורה קולסקה הורביץ מהאוניברסיטה העברית ופרופ’ מיכאל חזן מאוניברסיטת טורונטו.
מחצבת עברון, הנמצאת בגליל המערבי, היא אתר ארכיאולוגי שהתגלה לראשונה באמצע שנות ה-70 של המאה הקודמת. במסגרת סדרת חפירות, בהובלתו של פרופ’ אברהם רונן המנוח, נתגלו בעומק 14 מטר בתוך מחצבה שרידים של מגוון רחב של יונקים, מאובנים וכלים אופייניים לתקופה הפליאוליתית התחתונה. על-פי התיארוך, האתר הינו מלפני 800 אלף עד מיליון שנה – אחד הקדומים ביותר בישראל. בממצאים שהתגלו בו לא היו כל סימני שריפה – ואפר ופחם, אם היו באתר, התכלו מזמן. על-אף היעדרם של סימני שריפה, החליטו מדעני המכון ושותפיהם לחזור לאתר הקדום ולנסות לבדוק אם יש באפשרותם לחשוף ראיות נסתרות לשימוש באש. “כשהתחלנו את הפרויקט הזה”, אומר ד”ר נטליו, “הארכיאולוגים אמרו לנו שלא נגלה שום דבר חדש. חבל שלא הימרנו!”
לצורך כך, שכללו המדענים את הכלי שפיתחו במחקר הקודם, כך שיוכל לחשוף את ההרכב המולקולרי של השרידים הארכיאולוגיים וכך לאמוד את הטמפרטורה שאליה חוממו כלי הצור שהתגלו במחצבה. ואולם ניתוח מדויק יותר משמעותו כמות עצומה של נתונים, ולשם כך היה צורך בכלי חזק ויעיל מספיק שיוכל להפריד בין העיקר לטפל. “עד שהגענו לכלי המדויק, בדקנו מגוון רחב של שיטות”, אומר ד”ר עזורי, שהוביל את פיתוח השיטה החדשה המבוססת על בינה מלאכותית. “ניסינו מודלים רבים, שהתבססו על ניתוח נתונים וסוגים שונים של למידת מכונה. בסופו של דבר יצרנו כלי המאפשר לחשוף שימוש באש מבלי להתבסס כלל על ראיות חזותיות – אלא רק על המבנה המולקולרי שנחשף באמצעות כלים ספקטרוסקופיים”.
המדענים אימנו את המודל לזהות את הטמפרטורה שאליה התחממו סלעי צור מודרניים בתנאי מעבדה, ולאחר מכן יישמו אותו על שרידים שאספו ממחצבת עברון. ניתוח של 26 כלי צור אשר נמצאו במחצבה הראה כי כלים אלה התחממו למגוון רחב של טמפרטורות – . המדענים ניתחו גם 87 שרידי בעלי-חיים שנמצאו באתר, וגילו שינויים הנובעים משריפה במבנה של כמה פיסות שנהב, שמקורן בזן נכחד של פילים; שאר העצמות שנבדקו לא עברו שריפה – עדות לכך שלא מדובר באש אקראית.
חברי קבוצת המחקר משוכנעים כי אפשר ליישם את השיטה החדשה באתרים ארכיאולוגיים נוספים וכי אפשר יהיה להעמיק באמצעותה לא רק את הידע שלנו על מקורות האש, אלא גם כיצד התפתחו טכנולוגיות האש של האדם הקדמון והשפיעו על האבולוציה של המין האנושי. “אם נשתמש בשיטה החדשה שפיתחנו באתרים ארכיאולוגיים בני מיליון או אפילו שני מיליון שנים – אנחנו עשויים לגלות ממצאים מפתיעים”, אומרת סטפקה.
“הפרויקט הזה אינו רק תזכורת לפוטנציאל הגלום בחקר הלא נודע – והלא נראה – והפירות שמחקר כזה עשוי להניב”, אומר ד”ר נטליו, “אלא גם לחשיבותו של שילוב תחומי מחקר שונים – לעידו רקע בכימיה קוונטית, זאנה מגיעה מתחום הארכיאולוגיה המדעית וליאורה ומיכאל מתמחים בארכיאולוגיה פרה-היסטורית. חשפנו מידע חדש על אודות מקורותינו ואולי אפילו על טבענו, אבל בראש ובראשונה – הראינו כיצד מחקר בין-תחומי יכול וצריך להתבצע”.
עוד בנושא באתר הידען:
