Etelä-Afrikan rannikolla luolaa kaivanneet arkeologit löysivät kauan sitten epätavallisen abalonankuoren. Sisällä oli ruosteista punaista ainetta. Tutkittuaan seoksen ja lähellä olevat kivihiontatyökalut, tutkijat huomasivat löytäneensä maailman aikaisimman tunnetun maalin, joka on valmistettu 100 000 vuotta sitten puuhiilestä, murskattujen eläinluiden, rautapitoisen kivin ja tuntemattoman nesteen kanssa. Abalone-kuori oli varastosäiliö - esihistoriallinen maalitölkki.
Löytö paljasti muutakin kuin sen, että ihmiset käyttivät maaleja niin kauan sitten. Se tarjosi kurkistuksen varhaisten ihmisten mieliin. Materiaalien yhdistämisellä luodaan tuote, joka ei muistuta alkuperäisiä ainesosia, ja säästää keksintö myöhempää ajattelua varten, koska ihmiset tuolloin kykenivät abstraktiin ajatteluun, innovaatioihin ja tulevaisuuden suunnitteluun.
Nämä ovat niitä henkisiä kykyjä, jotka monien antropologien mukaan erottivat ihmiset, Homo sapiensin, muista hominideistä. Tutkijoilla ei ole kuitenkaan sovittua määritelmää siitä, mikä ihmisen kognitiosta tekee niin erityisen erityisen.
"On tarpeeksi vaikea kertoa, mitä kognitiivisilla kyvyillä on jokaisella, joka seisoo edessäsi", sanoo Alison Brooks, arkeologi George Washingtonin yliopistosta ja Smithsonian instituutista Washington DC: ssä. Joten on todella vaikea kertoa jokaiselle, joka on ollut kuollut puoli miljoonaa vuotta tai neljäsosa miljoona vuotta. "
Koska arkeologit eivät voi antaa psykologisia testejä varhaisille ihmisille, heidän on tutkittava jäljelle jääneitä esineitä. Kun arkeologisessa arkistossa esiintyy uusia tekniikoita tai elintapoja, antropologit yrittävät selvittää, millaista uutta ajattelua vaadittiin keihään muokkaamiseksi, sanomiseksi, maalien sekoittamiseksi tai äyriäisten keräämiseksi. Viimeinen vuosikymmen on ollut erityisen hedelmällistä tällaisen näytön löytämiselle. Ja arkeologit yhdistävät nyt viimeisen 200 000 vuoden arkeologiseen tietoon kirjatut käyttäytymismallit rekonstruoidakseen etenemissuunnan siitä, kuinka ja milloin ihmiset alkoivat ajatella ja toimia kuten nykyaikaiset ihmiset.
Oli aika, jolloin he ajattelivat, että kaikki oli tajutaan. 1970-luvulla konsensus oli yksinkertainen: Nykyaikainen kognitio kehittyi Euroopassa 40 000 vuotta sitten. Silloin luolataiteen, korujen ja veistettyjen hahmojen näyttivät ilmestyvän ensimmäistä kertaa. Taide oli merkki siitä, että ihmiset voivat käyttää symboleja edustaakseen maailmaansa ja itseään, arkeologit perustelivat, ja siksi heillä oli todennäköisesti myös kieli. Lähellä asuvat neandertaalit eivät näyttäneet tekevän taidetta, ja siten symbolinen ajattelu ja kieli muodostivat rajan kahden lajin henkisten kykyjen välillä. (Nykyään arkeologit keskustelevat siitä, olivatko neandertaalit symboloivia olentoja ja missä määrin.)
Yksi tämän analyysin ongelma oli, että nykyaikaisten ihmisten varhaisimmat fossiilit ovat peräisin Afrikasta ja ne ovat peräisin 200 000 vuotta sitten - noin 150 000 vuotta ennen kuin ihmiset kuvaavat piisonia ja hevosia luolan seinillä Espanjassa. Stanfordin yliopiston paleoantropologi Richard Klein ehdotti, että geenimutaatio tapahtui 40 000 vuotta sitten ja aiheutti äkillisen vallankumouksen ihmisten ajattelutavassa ja käyttäytymisessä.
Seuraavina vuosikymmeninä Afrikassa työskentelevät arkeologit kuitenkin laskivat ajatuksen, että ihmiskehon kehittymisen ja modernin ajattelun syntymisen välillä oli viive. "Kun tutkijat alkoivat tutkia intensiivisemmin Euroopan ulkopuolisia alueita, todisteet symbolisesta käytöksestä vanhentuivat ja vanhenivat", sanoo arkeologi April Nowell Kanadan Victoria-yliopistosta.
Esimerkiksi Etelä-Afrikassa viime vuosikymmenen aikana toipuneet esineet, kuten punaisesta okra, rei'itetyt kuorihelmet ja strutsirakot, jotka on kaiverrettu geometrisilla kuvioilla, ovat siirtäneet symbolisen ajattelun alkuperän yli 70 000 vuotta sitten, ja joissain tapauksissa, jo 164 000 vuotta sitten. Nyt monet antropologit ovat yhtä mieltä siitä, että moderni kognitio oli todennäköisesti paikoillaan, kun Homo sapiens syntyi.
"Oli aina järkevää, että nykyaikaisen ihmiskäyttäytymisen lähtökohtien, modernin ainutlaatuisuuden täydellisen kokoonpanon, oli perustuttava suvun lähtöpisteeseen", sanoo Tempon Arizonan osavaltion yliopiston paleoantropologi Curtis Marean.
Mareanin mielestä symbolinen ajattelu oli ratkaiseva muutos ihmismielen evoluutiossa. ”Kun sinulla on se, sinulla on kyky kehittää kieltä. Sinulla on kyky vaihtaa tekniikan reseptejä ”, hän sanoo. Se auttoi myös laajennettujen, pitkän matkan sosiaalisten ja kauppaverkostojen muodostumista, mistä muilla hominideillä, kuten neandertallalaisilla puuttui. Nämä edistysaskeleet auttoivat ihmisiä leviämään uusiin, monimutkaisempiin ympäristöihin, kuten rannikkoalueisiin, ja lopulta koko planeetalle. ”Maailma oli heidän osterinsa”, Marean sanoo.
Tärkeitä esineitä, joita löytyy Sibudu-luolasta ja Blombos-luolasta Afrikassa, ovat kuorihelmet, punaiset pigmentit, kaiverrukset ja ammuspisteet. (M. Malina, Tübingenin yliopisto, The Royal Society) 
Luolataide kehittyi Euroopassa 40 000 vuotta sitten. Arkeologien mukaan taide oli merkki siitä, että ihmiset voivat käyttää symboleja edustaakseen maailmaansa ja itseään. (Wikimedia Commonsin suosituksella) 
Esineitä löytyi Blombosin luolasta Etelä-Afrikasta. (Wikimedian kohteliaisuus) 
Kerroskerrokset Blombosin luolassa Etelä-Afrikassa. (Kari Janne Stenersen / Wikimedia) Mutta symbolinen ajattelu ei välttämättä ota huomioon kaikkia ihmismielen muutoksia, kertoo Coloradon yliopiston arkeologi Thomas Wynn. Wynn ja hänen kollegansa, Coloradon yliopiston psykologi Frederick Coolidge, viittaavat siihen, että pitkälle edennyt "työmuisti" oli viimeinen kriittinen askel kohti nykyaikaista kognitiota.
Työmuistin avulla aivot voivat hakea, käsitellä ja pitää mielessä useita paloja tietoja kerralla tehtävän suorittamiseksi. Erityisen hienostunut työmuisti on “kyky pitää jotain huomiossa, kun olet häirinnyt”, Wynn sanoo. Tietyllä tavalla se on tavallaan kuin moniajo. Ja sitä tarvitaan ongelmanratkaisussa, strategisoinnissa, innovaatioissa ja suunnittelussa. Esimerkiksi shakissa aivojen on seurattava pöydällä olevia palasia, ennakoitava vastustajan useita seuraavia vaiheita ja valmisteltava (ja muistettava) vastavedot jokaiselle mahdolliselle tulokselle.
Todistuksen löytäminen tällaisesta kognitiosta on haastavaa, koska ihmiset eivät käytä kehittynyttä työmuistia niin paljon. "Se vaatii paljon vaivaa", Wynn sanoo. ”Jos meidän ei tarvitse käyttää sitä, emme käytä.” Sen sijaan rutiinitoimenpiteiden aikana aivot ovat tavallaan autopilotissa, kuten kun ajat autosi töihin. Et ole oikein ajatellut sitä. Pelkästään taajuuden perusteella työmuistia vaativat käytökset säilyvät vähemmän todennäköisesti kuin tavalliset toiminnot, jotka eivät sitä tarvitse, kuten yksinkertaisten kivihakkureiden ja handaxien tekeminen.
Silti on esineitä, jotka näyttävät liittyvän edistyneeseen työmuistiin. Erillisistä kappaleista koostuvien työkalujen, kuten vihollisen keihään tai keulan ja nuolen, valmistaminen ovat esimerkkejä yli 70 000 vuotta sitten. Mutta vakuuttavin esimerkki voi olla eläinloukut, Wynn sanoo. Etelä-Afrikan Sibudu-luolassa Witwatersrandin yliopiston arkeologi Lyn Wadley on havainnut vihjeitä siitä, että ihmiset metsästävät paljon pieniä ja toisinaan vaarallisia metsäeläimiä, mukaan lukien pensasiat ja pienikokoiset antiloopit, joita kutsutaan sinisiksi kaksijakoisiksi. Ainoa uskottava tapa vangita tällaisia kriittejä oli piikkien ja ansojen avulla.
Ansaan sinun on keksittävä laite, joka voi tarttua ja pitää eläimen ja palata myöhemmin nähdäksesi, toimiiko se. "Se on sellainen asia, jota työmuisti tekee meille", Wynn sanoo. "Se antaa meille mahdollisuuden ratkaista sellaiset ongelmat pitämällä tarvittavat tiedot mielessä."
Voi olla liian yksinkertaista sanoa, että symbolinen ajattelu, kieli tai työmuisti on ainoa asia, joka määrittelee modernin kognition, Marean sanoo. Ja vielä voi olla tärkeitä komponentteja, joita ei ole vielä tunnistettu. Wynn lisää, että nyt tarvitaan kokeellisempaa arkeologiaa. Hän ehdottaa ihmisten tuomista psykologiseen laboratorioon arvioimaan, mitä kognitiiviset prosessit osallistuvat, kun osallistujat tekevät ja käyttävät varhaisten ihmisten työkaluja ja tekniikkaa.
Toinen alue, joka tarvitsee lisätutkimuksia, on se, mitä tapahtui modernin kognition kehittymisen jälkeen. Arkeologisen asiakirjan malli osoittaa asteittaisen kertymisen uusiin ja hienostuneempiin käyttäytymisiin, Brooks sanoo. Monimutkaisten työkalujen valmistus, muutto uuteen ympäristöön, harjoittaminen kaukomatkakaupassa ja henkilökohtaisten koristeiden käyttäminen eivät kaikki ilmestyneet kerralla modernin ajattelun kynnyksellä.
Hitaan ja tasaisen kertymisen ilmestyminen voi olla vain seuraus säilymisen salaisuuksista. Orgaaniset materiaalit, kuten puu, hajoavat usein ilman jälkiä, joten jotkut käyttäytymisen merkit voivat olla liian lyhytaikaisia löydettäviksi. On myös vaikea havaita uusia käyttäytymismalleja, ennen kuin ne ovat yleisesti omaksuneita, joten arkeologit eivät todennäköisesti löydä koskaan varhaisimpia tapauksia uusista elämäntavoista.
Monimutkaisia elämäntapoja ei ehkä tarvinnut tarvita Homo sapiens -historian varhaisessa vaiheessa, vaikka ihmiset kykenisivätkin hienostuneeseen ajatteluun. Stallyssa sijaitsevan Connecticutin yliopiston arkeologi Sally McBrearty huomauttaa vuoden 2007 teoksessa Rethinking the Human Revolution, että tietyn kehityksen taustalla saattaa olla tarve löytää lisäresursseja väestön kasvaessa. Metsästys ja uuden tyyppisten ruokien, kuten sinisten kaksoiskerhojen, kerääminen vaativat uutta tekniikkaa.
Jotkut näkevät tiedon kertymisen hitaasti etenevän, kun taas toiset näkevät nykyaikaisen käyttäytymisen kehittyvän sopivuudessa ja alkaessa. Arkeologi Franceso d'Errico Ranskan Bordeaux'n yliopistosta ehdottaa, että tietyt edistysaskeleet ilmestyvät jo arkeologisessa arkistossa varhain kymmeniä tuhansia vuosia, ennen kuin nämä käytökset - mistä tahansa syystä - pysyvästi osaksi ihmisen ohjelmistoa noin 40 000 vuotta sitten. . "Se johtuu todennäköisesti ilmastollisista muutoksista, ympäristön vaihtelusta ja väestön koosta", d'Errico sanoo.
Hän huomauttaa, että useat työkalutekniikat ja symbolisen ilmaisun näkökohdat, kuten pigmentit ja kaiverretut esineet, näyttävät häviävän 70 000 vuotta sitten. Ajoitus vastaa maailmanlaajuista kylmää loitsua, joka teki Afrikasta kuivemman. Väestö todennäköisesti väheni ja pirstoutui vastauksena ilmastonmuutokseen. Innovaatiot saattavat olla kadonneet pimeiden aikakausien esihistoriallisesta versiosta. Ja useat ryhmät reagoivat todennäköisesti eri tavoin kulttuurivaihteluista riippuen, d'Errico sanoo. "Esimerkiksi jotkut kulttuurit ovat avoimempia innovaatioille."
Ehkä paras tapa ratkaista, oliko nykyaikaisen käytöksen muodostuminen tasaista vai välimuotoista, on löytää lisää arkeologisia kohteita aukkojen täyttämiseksi. Esimerkiksi ihmiskunnan historian alkua kuvaavia sivustoja on vain kourallinen. "Tarvitsemme niitä [sivustoja], joiden päivämäärä on 125 000 - 250 000 vuotta sitten", Marean sanoo. "Se on todella suloinen paikka."
Erin Wayman kirjoittaa Smithsonian.com-sivuston Homind Hunting -blogin.
