Awọn Homo sapiens ode oni ti kopa ninu nọmba nla ti awọn iyipada ilolupo, ṣugbọn o nira lati rii ipilẹṣẹ tabi awọn abajade ibẹrẹ ti awọn ihuwasi wọnyi.Archaeology, geochronology, geomorphology, ati paleoenvironmental data lati ariwa Malawi ṣe akosilẹ ibatan iyipada laarin wiwa ti awọn oluṣọja, eto ilolupo, ati didasilẹ alafẹfẹ alluvial ni Late Pleistocene.Lẹhin nipa awọn 20 orundun, a ipon eto ti Mesolithic artifacts ati alluvial egeb ti a da.92,000 ọdun sẹyin, ni agbegbe paleo-ecological, ko si afọwọṣe ninu igbasilẹ ọdun 500,000 ti tẹlẹ.Awọn data ti awọn ohun alumọni ati itupalẹ ipoidojuko akọkọ fihan pe awọn ina ti eniyan ṣe ni kutukutu jẹ isinmi awọn ihamọ akoko lori isunmọ, ni ipa lori akopọ eweko ati ogbara.Eyi, ni idapo pẹlu awọn iyipada oju-ọjọ ti o ni idari afefe, nikẹhin yori si iyipada ilolupo si ala-ilẹ atọwọda iṣaaju-ogbin ni kutukutu.
Awọn eniyan ode oni jẹ awọn olupolowo ti o lagbara ti iyipada ilolupo.Fun ẹgbẹẹgbẹrun ọdun, wọn ti yi ayika pada lọpọlọpọ ati imomose, ti nfa ariyanjiyan nipa igba ati bii ilolupo eda eniyan ti jẹ gaba lori akọkọ ti farahan (1).Siwaju ati siwaju sii archeological ati ethnographic eri fihan wipe o wa ni kan ti o tobi nọmba ti recursive ibaraenisepo laarin foragers ati awọn won ayika, eyi ti o tọkasi wipe awọn iwa ni o wa ni ipile ti wa eya itankalẹ (2-4).Fossil ati data jiini fihan pe Homo sapiens wa ni Afirika ni nkan bi 315,000 ọdun sẹyin (ka).Awọn data awawa fihan pe idiju ti awọn ihuwasi ti n waye kaakiri kọnputa naa ti pọ si ni pataki ni isunmọ 300 si 200 ka igba.Ipari Pleistocene (Chibanian) (5).Lati ibẹrẹ wa bi ẹda kan, awọn eniyan ti bẹrẹ lati gbarale isọdọtun imọ-ẹrọ, awọn eto asiko, ati ifowosowopo awujọ ti o nipọn lati ṣe rere.Awọn abuda wọnyi jẹ ki a lo anfani awọn agbegbe ati awọn ohun elo ti a ko gbe tẹlẹ tabi ti o buruju, nitorinaa loni awọn eniyan nikan ni iru ẹranko ti kariaye (6).Ina ṣe ipa pataki ninu iyipada yii (7).
Awọn awoṣe ti ẹkọ ti ara fihan pe iyipada si ounjẹ ti o jinna le ṣe itopase pada si o kere ju 2 milionu ọdun sẹyin, ṣugbọn kii ṣe titi di opin Aarin Pleistocene ni ẹri archeological aṣa ti iṣakoso ina han (8).Okun okun pẹlu awọn igbasilẹ eruku lati agbegbe nla ti ile Afirika fihan pe ni awọn miliọnu ọdun sẹhin, tente oke ti erogba eroja ti han lẹhin 400 ka, ni pataki lakoko iyipada lati interglacial si akoko glacial, ṣugbọn tun waye Lakoko. Holocene (9).Eyi fihan pe ṣaaju nipa 400 ka, awọn ina ni iha isale asale Sahara ko wọpọ, ati pe awọn ẹbun eniyan ṣe pataki ni Holocene (9).Ina jẹ irinṣẹ ti awọn darandaran nlo jakejado Holocene lati gbin ati ṣetọju awọn ilẹ koriko (10).Sibẹsibẹ, wiwa abẹlẹ ati ipa ilolupo ti lilo ina nipasẹ awọn ode-odè ni ibẹrẹ Pleistocene jẹ idiju diẹ sii (11).
Ina ni a npe ni ohun elo imọ-ẹrọ fun ifọwọyi awọn orisun ni mejeeji ethnography ati archeology, pẹlu imudara awọn ipadabọ igbesi aye tabi iyipada awọn ohun elo aise.Awọn iṣẹ ṣiṣe wọnyi nigbagbogbo ni ibatan si igbero ti gbogbo eniyan ati nilo imọ-jinlẹ pupọ ti ilolupo (2, 12, 13).Awọn ina-iwọn oju-ilẹ jẹ ki awọn ọdẹ ode lati lé ohun ọdẹ lọ, ṣakoso awọn ajenirun, ati mu iṣelọpọ ibugbe pọ si (2).Ina lori ojula nse igbega sise, alapapo, aabo aperanje, ati awujo isokan (14).Bí ó ti wù kí ó rí, ìwọ̀n tí iná ọdẹ-ọdẹ lè ṣe àtúntò àwọn ohun tí ó wà nínú ilẹ̀ náà, gẹ́gẹ́ bí ìtòlẹ́sẹẹsẹ àyíká àyíká àti àwòrán ilẹ̀-ọ̀fẹ́, jẹ́ aláìṣòótọ́ (15, 16).
Laisi igba atijọ ati data geomorphological ati awọn igbasilẹ ayika lemọlemọ lati awọn ipo lọpọlọpọ, agbọye idagbasoke ti awọn iyipada ilolupo eda eniyan jẹ iṣoro.Awọn igbasilẹ idogo adagun igba pipẹ lati Nla Rift Valley ni Gusu Afirika, ni idapo pẹlu awọn igbasilẹ igba atijọ ni agbegbe, jẹ ki o jẹ aaye lati ṣe iwadii awọn ipa ilolupo ti o ṣẹlẹ nipasẹ Pleistocene.Nibi, a jabo lori archeology ati geomorphology ti ẹya sanlalu Stone Age ala-ilẹ ni guusu-aringbungbun Africa.Lẹhinna, a sopọ mọ pẹlu paleoenvironmental data ti o tan> 600 ka lati pinnu ẹri iṣakojọpọ akọkọ ti ihuwasi eniyan ati iyipada ilolupo ni agbegbe ti awọn ina ti eniyan ṣe.
A pese opin ọjọ ori ti a ko sọ tẹlẹ fun ibusun Chitimwe ni Agbegbe Karonga, ti o wa ni iha ariwa ariwa ti Malawi ni gusu Rift Valley ti Afirika (Figure 1) (17).Awọn ibusun wọnyi ni awọn onijakidijagan ile pupa ati awọn gedegede odo, ti o bo nipa awọn kilomita 83 square, ti o ni awọn miliọnu awọn ọja okuta ninu, ṣugbọn ko si awọn ohun elo Organic ti o tọju, bii awọn egungun (ọrọ afikun) (18).Imọlẹ ina ti o ni itara (OSL) data lati igbasilẹ Earth (Ọya 2 ati Awọn tabili S1 si S3) ṣe atunṣe ọjọ ori ibusun Chitimwe si Late Pleistocene, ati pe ọjọ-ori atijọ julọ ti imuṣiṣẹ fan alaluvial ati isinku ọjọ-ori okuta jẹ nipa 92 ka ( 18, 19).Awọn alluvial ati odo Chitimwe Layer ni wiwa awọn adagun ati awọn odò ti Pliocene-Pleistocene Chiwondo Layer lati kan kekere-igun unconformity (17).Awọn wọnyi ni ohun idogo ti wa ni be ni awọn ẹbi gbe pẹlú awọn eti ti awọn lake.Iṣeto ni wọn tọkasi ibaraenisepo laarin awọn iyipada ipele adagun ati awọn aṣiṣe ti nṣiṣe lọwọ ti o gbooro si Pliocene (17).Botilẹjẹpe iṣe tectonic le ti ni ipa lori oke-aye agbegbe ati oke piedmont fun igba pipẹ, iṣẹ aṣiṣe ni agbegbe yii le ti fa fifalẹ lati Aarin Pleistocene (20).Lẹhin ~ 800 ka ati titi di igba diẹ lẹhin 100 ka, hydrology ti Lake Malawi jẹ pataki nipasẹ afefe (21).Nitorinaa, bẹni ninu iwọnyi kii ṣe alaye nikan fun dida awọn onijakidijagan alluvial ni Late Pleistocene (22).
(A) Ipo ti ibudo Afirika ni ibatan si ojoriro ode oni (aami akiyesi);aláwọ̀ búlúù ti gbẹ, pupa sì gbẹ (73);apoti ti o wa ni apa osi fihan Lake Malawi ati awọn agbegbe agbegbe MAL05-2A ati MAL05-1B Ipo ti mojuto / 1C (aami eleyi ti eleyi), nibiti agbegbe Karonga ti ṣe afihan bi itọka alawọ ewe, ati ipo ti ibusun Luchamange jẹ afihan. bi apoti funfun.(B) Abala ariwa ti agbada Malawi, ti o nfihan aworan oke-nla ti o ni ibatan si mojuto MAL05-2A, ibusun Chitimwe ti o ku (patch brown) ati ipo wiwa ti Malawi Early Mesolithic Project (MEMSAP) (aami ofeefee) );CHA, Chaminade;MGD, abule ti Mwanganda;NGA, Ngara;SS, Sadara South;VIN, aworan ìkàwé litireso;WW, Beluga.
Ọjọ ori ile-iṣẹ OSL (laini pupa) ati iwọn aṣiṣe ti 1-σ (25% grẹy), gbogbo awọn ọjọ-ori OSL ti o ni ibatan si iṣẹlẹ ti awọn ohun-ọṣọ situ ni Karonga.Ọjọ ori ti o ni ibatan si 125 ka data ti o kọja ti fihan (A) awọn iṣiro iwuwo ekuro ti gbogbo awọn ọjọ-ori OSL lati awọn gedegede alafẹfẹ alluvial, ti o nfihan ikojọpọ sedimentary / alluvial fan (cyan), ati atunkọ ipele omi adagun ti o da lori itupalẹ paati akọkọ (PCA) awọn iye abuda Aquatic fossils ati authigenic ohun alumọni (21) (bulu) lati MAL05-1B/1C mojuto.(B) Lati MAL05-1B/1C mojuto (dudu, iye kan ti o sunmọ 7000 pẹlu aami akiyesi) ati MAL05-2A mojuto (grẹy), awọn iṣiro ti erogba macromolecular fun giramu deede nipasẹ oṣuwọn isọdi.(C) Ẹya Margalef ọlọrọ atọka (Dmg) lati MAL05-1B/1C mojuto eruku adodo fosaili.(D) Ogorun eruku adodo fosaili lati Compositae, igi miombo ati Olea europaea, ati (E) Ogorun erudodo fosaili lati Poaceae ati Podocarpus.Gbogbo data eruku adodo wa lati MAL05-1B/1C mojuto.Awọn nọmba ti o wa ni oke tọka si awọn ayẹwo OSL kọọkan ti alaye ni Awọn tabili S1 si S3.Iyatọ ti wiwa data ati ipinnu jẹ nitori oriṣiriṣi awọn aaye arin iṣapẹẹrẹ ati wiwa ohun elo ni mojuto.Nọmba S9 fihan awọn igbasilẹ erogba macro meji ti o yipada si awọn ami-z.
(Chitimwe) Iduroṣinṣin ala-ilẹ lẹhin idasile afẹfẹ jẹ itọkasi nipasẹ dida ile pupa ati awọn carbonates ti o ni ilẹ, eyiti o bo awọn gedegede ti o ni irisi afẹfẹ ti gbogbo agbegbe ikẹkọ (ọrọ afikun ati tabili S4).Ibiyi ti Late Pleistocene alluvial egeb ni Lake Malawi Basin ko ni opin si agbegbe Karonga.Nipa awọn ibuso 320 ni guusu ila-oorun ti Mozambique, oju-aye cosmogenic nuclide profaili ijinle ti 26Al ati 10Be ṣe opin idasile ti ibusun Luchamange ti ile pupa alluvial si 119 si 27 ka (23).Ihamọ ọjọ-ori nla yii ni ibamu pẹlu akoole OSL wa fun apakan iwọ-oorun ti Okun Malawi Lake ati tọkasi imugboroosi ti awọn onijakidijagan alluvial agbegbe ni Late Pleistocene.Eyi ni atilẹyin nipasẹ data lati igbasilẹ mojuto adagun, eyiti o tọka si pe oṣuwọn isọdọtun ti o ga julọ wa pẹlu nipa 240 ka, eyiti o ni iye giga julọ ni ca.130 ati 85 ka (ọrọ afikun) (21).
Ẹri akọkọ ti ipinnu eniyan ni agbegbe yii jẹ ibatan si awọn gedegede Chitimwe ti a damọ ni ~ 92 ± 7 ka.Abajade yii da lori 605 m3 ti awọn gedegede excavated lati 14 iha-centimeter aaye iṣakoso awọn excavations archaeological ati 147 m3 ti gedegede lati 46 onimo igbeyewo pits, dari ni inaro to 20 cm ati nâa dari si 2 mita (Afikun ọrọ ati isiro S1 to S3) Ni afikun, a tun ṣe iwadi awọn kilomita 147.5, ṣeto awọn ọfin idanwo 40, ati ṣe itupalẹ diẹ sii ju awọn ohun elo aṣa 38,000 lati 60 ninu wọn (Awọn tabili S5 ati S6) (18).Awọn iwadii nla wọnyi ati awọn excavations fihan pe botilẹjẹpe awọn eniyan atijọ pẹlu awọn eniyan ode oni ni kutukutu le ti gbe ni agbegbe ni nkan bii 92 ka sẹhin, ikojọpọ ti awọn gedegede ti o ni nkan ṣe pẹlu igbega ati lẹhinna imuduro ti Lake Malawi ko ṣe itọju awọn ẹri ti archeological titi di Fọọmu ibusun Chitimwe.
Data archeological ṣe atilẹyin itọkasi pe ni ipari Quaternary, imugboroja ti o ni apẹrẹ ati awọn iṣẹ eniyan ni ariwa Malawi wa ni awọn nọmba nla, ati awọn ohun elo aṣa jẹ ti awọn iru ti awọn ẹya miiran ti Afirika ti o ni ibatan si awọn eniyan ode oni.Pupọ awọn ohun-ọṣọ jẹ ti quartzite tabi quartz odo pebbles, pẹlu radial, Levallois, Syeed ati idinku mojuto ID (Figure S4).Awọn ohun-ọṣọ iwadii nipa ara jẹ eyiti o jẹ pataki si Mesolithic Age (MSA) - iru ilana Levallois pato, eyiti o kere ju 315 ka ni Afirika titi di isisiyi (24).Ibusun Chitimwe ti o ga julọ duro titi di kutukutu Holocene, ti o ni awọn iṣẹlẹ Late Age Age ti a pin kaakiri, a si rii pe o ni ibatan si pẹ Pleistocene ati awọn agbode ode Holocene jakejado Afirika.Ni idakeji, awọn aṣa irinṣẹ okuta (gẹgẹbi awọn irinṣẹ gige nla) nigbagbogbo ni nkan ṣe pẹlu Pleistocene Aarin Ibẹrẹ jẹ toje.Nibiti awọn wọnyi ti ṣẹlẹ, wọn rii ni awọn gedegede ti o ni MSA ni Pleistocene ti o pẹ, kii ṣe ni awọn ipele ibẹrẹ ti ifisilẹ (Table S4) (18).Botilẹjẹpe aaye naa wa ni ~ 92 ka, akoko aṣoju pupọ julọ ti iṣẹ ṣiṣe eniyan ati ifisilẹ alafẹfẹ alluvial waye lẹhin ~ 70 ka, asọye daradara nipasẹ ṣeto awọn ọjọ-ori OSL (Aworan 2).A fi idi apẹrẹ yii mulẹ pẹlu 25 ti a tẹjade ati 50 ti a ko tẹjade awọn ọjọ-ori OSL tẹlẹ (Ọpọlọpọ 2 ati Awọn tabili S1 si S3).Iwọnyi fihan pe ninu apapọ awọn ipinnu ọjọ-ori 75, 70 ni a gba pada lati awọn gedegede lẹhin isunmọ 70 ka.Nọmba 2 ṣe afihan awọn ọjọ-ori 40 ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn ohun-ọṣọ MSA inu-ipo, ni ibatan si awọn afihan paleoenvironmental akọkọ ti a tẹjade lati aarin agbada aarin MAL05-1B/1C (25) ati MAL05-2A aarin agbada ariwa ti a ko tii tẹ tẹlẹ ti adagun naa.Eedu (isunmọ si afẹfẹ ti o ṣe agbejade ọjọ ori OSL).
Lilo data tuntun lati awọn excavations archaeological ti phytoliths ati micromorphology ile, ati data ti gbogbo eniyan lori eruku adodo fosaili, eedu nla, awọn fossils omi ati awọn ohun alumọni authigenic lati ipilẹ ti Project Drilling Lake Malawi, a tun ṣe ibatan ibatan eniyan MSA pẹlu Lake Malawi.Gba oju-ọjọ ati awọn ipo ayika ti akoko kanna (21).Awọn aṣoju meji ti o kẹhin jẹ ipilẹ akọkọ fun atunkọ awọn ijinle adagun ojulumo ti o pada si diẹ sii ju 1200 ka (21), ati pe o baamu pẹlu eruku adodo ati awọn ayẹwo macrocarbon ti a gba lati ipo kanna ni mojuto ~ 636 ka (25) ni igba atijọ. .Awọn ohun kohun ti o gunjulo (MAL05-1B ati MAL05-1C; 381 ati 90 m lẹsẹsẹ) ni a kojọpọ nipa awọn ibuso 100 ni guusu ila-oorun ti agbegbe iṣẹ akanṣe archeological.Kokoro kukuru kan (MAL05-2A; 41 m) ni a gba ni iwọn kilomita 25 ni ila-oorun ti Odò Rukulu Ariwa (Aworan 1).MAL05-2A mojuto ṣe afihan awọn ipo paleoenvironmental ti ilẹ ni agbegbe Kalunga, lakoko ti MAL05-1B/1C mojuto ko gba igbewọle odo taara lati Kalunga, nitorinaa o le ṣe afihan awọn ipo agbegbe dara julọ.
Oṣuwọn ifisilẹ ti o gbasilẹ ni MAL05-1B/1C akojọpọ liluho mojuto bẹrẹ lati 240 ka ati pe o pọ si lati iye aropin igba pipẹ ti 0.24 si 0.88 m/ka (Aworan S5).Ilọsoke akọkọ jẹ ibatan si awọn iyipada ninu oorun ti o yipada ti orbital, eyiti yoo fa awọn iyipada titobi giga ni ipele adagun lakoko aarin yii (25).Bibẹẹkọ, nigbati eccentricity orbital ba lọ silẹ lẹhin 85 ka ati oju-ọjọ jẹ iduroṣinṣin, oṣuwọn subsidence tun ga (0.68 m/ka).Eyi ṣe deede pẹlu igbasilẹ OSL ori ilẹ, eyiti o ṣe afihan awọn ẹri nla ti imugboroja alafẹfẹ alluvial lẹhin nipa 92 ka, ati pe o wa ni ibamu pẹlu data ifaragba ti o nfihan ibaramu rere laarin ogbara ati ina lẹhin 85 ka (ọrọ afikun ati tabili S7).Ni wiwo ibiti ašiše ti iṣakoso geochronological ti o wa, ko ṣee ṣe lati ṣe idajọ boya ṣeto awọn ibatan yii n dagbasoke laiyara lati ilọsiwaju ti ilana isọdọtun tabi nwaye ni iyara nigbati o de aaye pataki kan.Ni ibamu si awọn geophysical awoṣe ti agbada itankalẹ, niwon awọn Aringbungbun Pleistocene (20), rift itẹsiwaju ati ki o jẹmọ subsidence ti fa fifalẹ, ki o jẹ ko ni akọkọ idi fun awọn sanlalu àìpẹ Ibiyi ilana ti a pinnu nipataki lẹhin 92 ka.
Lati Aarin Pleistocene, afefe ti jẹ ipin akọkọ iṣakoso ti ipele omi adagun (26).Ni pataki, igbega ti agbada ariwa ti pipade ijade ti o wa tẹlẹ.800 ka lati jin adagun naa titi yoo fi de ibi giga ti ijade ode oni (21).Ti o wa ni iha gusu ti adagun naa, iṣan omi yii pese opin oke fun ipele omi adagun ni awọn aaye arin tutu (pẹlu loni), ṣugbọn o jẹ ki agbada naa tilekun bi ipele omi adagun ṣubu lakoko awọn akoko gbigbẹ (27).Atunkọ ti ipele adagun n ṣe afihan iyipada ti o gbẹ ati awọn iyipo tutu ni 636 ka ti o ti kọja.Gẹgẹbi ẹri lati eruku adodo fosaili, awọn akoko ogbele pupọ (> 95% idinku ninu omi lapapọ) ti o ni nkan ṣe pẹlu oorun igba ooru kekere ti yori si imugboroosi ti awọn irugbin aginju ologbele, pẹlu awọn igi ihamọ si awọn ọna omi ayeraye (27).Awọn isalẹ (adagun adagun) ni ibamu pẹlu awọn iwoye eruku adodo, ti o nfihan ipin giga ti awọn koriko (80% tabi diẹ sii) ati xerophytes (Amaranthaceae) ni laibikita fun taxa igi ati ọrọ-aje-ẹya gbogbogbo kekere (25).Ní ìyàtọ̀ pátápátá sí èyí, nígbà tí adágún náà bá sún mọ́ àwọn ìpele òde òní, àwọn ewéko tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn igbó òkè Áfíríkà sábà máa ń gbòòrò dé etíkun adágún [nǹkan bí 500 m lókè ìpele òkun (masl)].Loni, awọn igbo oke-nla Afirika nikan han ni awọn abulẹ kekere ti o ni oye loke nipa 1500 masl (25, 28).
Akoko ogbele to ṣẹṣẹ julọ waye lati 104 si 86 ka.Lẹhin iyẹn, botilẹjẹpe ipele adagun pada si awọn ipo giga, ṣi awọn ilẹ igi miombo pẹlu iye nla ti ewebe ati awọn eroja ewebe di wọpọ (27, 28).Taxa igbo oke nla Afirika ti o ṣe pataki julọ ni Podocarpus pine, eyiti ko gba pada si iye kan ti o jọra si ipele adagun giga ti iṣaaju lẹhin 85 ka (10.7 ± 7.6% lẹhin 85 ka, lakoko ti ipele adagun iru ṣaaju 85 ka jẹ 29.8 ± 11.8% ).Atọka Margalef (Dmg) tun fihan pe ọlọrọ eya ti 85 ka ti o ti kọja jẹ 43% kekere ju ipele adagun giga ti iṣaaju ti o duro (2.3 ± 0.20 ati 4.6 ± 1.21, lẹsẹsẹ), fun apẹẹrẹ, laarin 420 ati 345 ka (Afikun ọrọ ati isiro S5 ati S6) (25).Awọn ayẹwo eruku adodo lati isunmọ akoko.88 si 78 ka tun ni ipin giga ti eruku adodo Compositae, eyiti o le fihan pe eweko ti ni idamu ati pe o wa laarin aaye aṣiṣe ti ọjọ atijọ julọ nigbati eniyan gba agbegbe naa.
A lo ọna anomaly afefe (29) lati ṣe itupalẹ awọn alaye paleoecological ati paleoclimate ti awọn ohun kohun ti a gbẹ ṣaaju ati lẹhin 85 ka, ati ṣe ayẹwo ibatan ilolupo laarin eweko, opo eya, ati ojoriro ati arosọ ti sisọpọ asọtẹlẹ oju-ọjọ mimọ.Wakọ ipo ipilẹ ti ~ 550 ka.Awọn ilolupo ilolupo ti o yipada ni ipa nipasẹ awọn ipo ojoriro ti o kun fun adagun ati awọn ina, eyiti o han ninu aini awọn eya ati awọn akojọpọ eweko tuntun.Lẹhin akoko gbigbẹ ti o kẹhin, diẹ ninu awọn eroja igbo ni o gba pada, pẹlu awọn paati ina-sooro ti awọn igbo oke-nla ti Afirika, gẹgẹbi epo olifi, ati awọn paati ina ti awọn igbo igba otutu, gẹgẹbi Celtis (ọrọ afikun ati Nọmba S5) ( 25).Lati ṣe idanwo idawọle yii, a ṣe apẹrẹ awọn ipele omi adagun ti o wa lati ostracode ati awọn aropo nkan ti o wa ni erupe ile bi awọn oniyipada olominira (21) ati awọn oniyipada ti o gbẹkẹle gẹgẹbi eedu ati eruku adodo ti o le ni ipa nipasẹ igbohunsafẹfẹ ina ti o pọ si (25).
Lati le ṣayẹwo ibajọra tabi iyatọ laarin awọn akojọpọ wọnyi ni awọn oriṣiriṣi awọn akoko, a lo eruku adodo lati Podocarpus (igi lailai), koriko (koriko), ati olifi (apakan ti ina ti awọn igbo oke-nla Afirika) fun itupalẹ ipoidojuko akọkọ (PCoA), ati miombo (papapapapọ inu igi akọkọ loni).Nipa siseto PCoA lori aaye interpolated ti o nsoju ipele adagun nigba ti a ṣẹda akojọpọ kọọkan, a ṣe ayẹwo bi apapo eruku adodo ṣe yipada pẹlu ọwọ si ojoriro ati bii ibatan yii ṣe yipada lẹhin 85 ka (Aworan 3 ati Nọmba S7).Ṣaaju ki o to 85 ka, awọn apẹẹrẹ ti o da lori gramineous ti ṣajọpọ si awọn ipo gbigbẹ, lakoko ti awọn apẹẹrẹ ti o da lori podocarpus ti ṣajọpọ si awọn ipo tutu.Ni idakeji, awọn ayẹwo lẹhin 85 ka jẹ iṣupọ pẹlu ọpọlọpọ awọn ayẹwo ṣaaju 85 ka ati pe wọn ni awọn iye apapọ ti o yatọ, ti o nfihan pe akopọ wọn jẹ dani fun awọn ipo ojoriro kanna.Ipo wọn ni PCoA ṣe afihan ipa ti Olea ati miombo, mejeeji ti o ni ojurere labẹ awọn ipo ti o ni itara si ina.Ninu awọn ayẹwo lẹhin 85 ka, Podocarpus pine jẹ lọpọlọpọ nikan ni awọn ayẹwo itẹlera mẹta, eyiti o waye lẹhin aarin laarin 78 ati 79 ka bẹrẹ.Èyí fi hàn pé lẹ́yìn tí òjò ti bẹ̀rẹ̀ sí í pọ̀ sí i, ó dà bíi pé igbó náà ti yá díẹ̀díẹ̀ kó tó wó lulẹ̀.
Ojuami kọọkan duro fun apẹẹrẹ eruku adodo kan ni aaye ti a fun ni akoko, ni lilo ọrọ afikun ati awoṣe ọjọ-ori ni Nọmba 1. S8.Awọn fekito duro itọsọna ati itọsi iyipada, ati pector to gun duro fun aṣa ti o lagbara sii.Ilẹ ti o wa ni ipilẹ duro fun ipele omi ti adagun bi aṣoju ti ojoriro;buluu dudu ga ju.Iwọn apapọ ti awọn iye ẹya ara ẹrọ PCoA ti pese fun data lẹhin 85 ka (diamọnd pupa) ati gbogbo data lati awọn ipele adagun iru ṣaaju 85 ka (olowoiyebiye ofeefee).Lilo data ti gbogbo 636 ka, “ipele adagun afarawe” wa laarin -0.130-σ ati -0.198-σ nitosi aropin eigenvalue ti ipele adagun PCA.
Lati le ṣe iwadi ibatan laarin eruku adodo, ipele omi adagun ati eedu, a lo iṣiro multivariate ti kii-parametric ti iyatọ (NP-MANOVA) lati ṣe afiwe “agbegbe” gbogbogbo (ti o jẹ aṣoju nipasẹ matrix data ti eruku adodo, ipele omi adagun ati eedu) ṣaaju ati lẹhin 85 ka orilede.A rii pe iyatọ ati ifọkanbalẹ ti a rii ninu matrix data yii jẹ awọn iyatọ pataki ti iṣiro ṣaaju ati lẹhin 85 ka (Table 1).
Awọn data paleoenvironmental ti ilẹ wa lati awọn phytoliths ati awọn ile ti o wa ni eti Okun Iwọ-oorun ni ibamu pẹlu itumọ ti o da lori aṣoju adagun.Iwọnyi tọka pe laibikita ipele omi giga ti adagun naa, ala-ilẹ ti yipada si ilẹ-ilẹ ti o jẹ gaba lori nipasẹ ilẹ igbo ibori ti o ṣii ati ilẹ koriko, gẹgẹ bi oni (25).Gbogbo awọn ipo ti a ṣe atupale fun awọn phytoliths ni iha iwọ-oorun ti agbada wa lẹhin ~ 45 ka ati ṣafihan iye nla ti ideri arboreal ti n ṣe afihan awọn ipo tutu.Sibẹsibẹ, wọn gbagbọ pe pupọ julọ mulch wa ni irisi ilẹ-igi ti o ṣii ti o gbin pẹlu oparun ati koriko ijaaya.Gẹgẹbi data phytolith, awọn igi ọpẹ ti ko ni ina (Arecaceae) wa ni eti okun ti adagun naa, ati pe o ṣọwọn tabi ko si ni awọn aaye igba atijọ ti inu (Table S8) (30).
Ni gbogbogbo, tutu ṣugbọn awọn ipo ṣiṣi ni Pleistocene ti o pẹ ni a tun le ni oye lati awọn paleosols ori ilẹ (19).Amọ adagun ati kaboneti ile ira lati aaye imọ-jinlẹ ti Abule Mwanganda ni a le ṣe itopase pada si 40 si 28 cal ka BP (ti a ti sọ tẹlẹ Qian'anni) (Table S4).Awọn ipele ile kaboneti ninu ibusun Chitimwe nigbagbogbo jẹ nodular calcareous (Bkm) ati awọn fẹlẹfẹlẹ argillaceous ati carbonate (Btk), eyiti o tọka si ipo ti iduroṣinṣin geomorphological ibatan ati ipinnu ti o lọra lati afẹfẹ alluvial ti o jinna Ni isunmọ 29 cal ka BP (Afikun). ọrọ).Awọn eroded, lile laterite ile (lithic apata) akoso lori awọn ku ti atijọ egeb tọkasi ìmọ ala-ilẹ awọn ipo (31) ati ki o lagbara ti igba ojoriro (32), afihan awọn lemọlemọfún ikolu ti awọn wọnyi awọn ipo lori ala-ilẹ.
Atilẹyin fun ipa ti ina ni iyipada yii wa lati awọn igbasilẹ eedu Makiro ti a so pọ ti awọn ohun kohun lu, ati ṣiṣan eedu lati Central Basin (MAL05-1B/1C) ti pọ si ni gbogbogbo lati nipa.175 awọn kaadi.Nọmba nla ti awọn giga julọ tẹle laarin isunmọ.Lẹhin 135 ati 175 ka ati 85 ati 100 ka, ipele adagun gba pada, ṣugbọn igbo ati ọrọ-ọran eya ko gba pada (ọrọ afikun, Aworan 2 ati Figure S5).Ibasepo laarin ṣiṣan eedu ati ifaragba oofa ti awọn gedegede adagun tun le ṣafihan awọn ilana ti itan-akọọlẹ ina igba pipẹ (33).Lo data lati Lyons et al.(34) Adagun Malawi tẹsiwaju lati pa ilẹ-ilẹ ti o jona lẹhin 85 ka, eyiti o tumọ si ibaramu ti o dara (Spearman's Rs = 0.2542 ati P = 0.0002; Table S7), lakoko ti awọn gedegede agbalagba ṣe afihan ibatan idakeji (Rs = -0.2509 ati P < 0.0001).Ni agbada ariwa, kukuru MAL05-2A mojuto ni aaye oran ibaṣepọ ti o jinlẹ, ati Toba tuff ti o kere julọ jẹ ~ 74 si 75 ka (35).Botilẹjẹpe ko ni irisi igba pipẹ, o gba igbewọle taara lati inu agbada nibiti o ti jẹ orisun data ti igba atijọ.Awọn igbasilẹ eedu ti agbada ariwa fihan pe niwon aami Toba crypto-tephra, titẹ sii ti eedu ẹru ti pọ sii ni imurasilẹ lakoko akoko nigbati ẹri archeological jẹ wọpọ julọ (Figure 2B).
Ẹri ti awọn ina ti eniyan ṣe le ṣe afihan lilo mọọmọ lori iwọn ala-ilẹ, awọn olugbe ibigbogbo ti nfa diẹ sii tabi tobi ju ina lori aaye, iyipada wiwa epo nipasẹ ikore awọn igbo abẹlẹ, tabi apapọ awọn iṣẹ wọnyi.Awọn ode ode ode oni lo ina lati yi awọn ere ti n ṣaja pada ni itara (2).Awọn iṣẹ ṣiṣe wọn mu opo ohun ọdẹ pọ si, ṣetọju ala-ilẹ mosaiki, ati alekun oniruuru gbona ati ilopọ ti awọn ipele itẹlera (13).Ina tun ṣe pataki fun awọn iṣe lori aaye bii alapapo, sise, aabo, ati ibaraenisọrọ (14).Paapaa awọn iyatọ kekere ninu imuṣiṣẹ ina ni ita ti awọn ikọlu monomono adayeba le yi awọn ilana itosi igbo pada, wiwa epo, ati akoko ibọn.Idinku ti ideri igi ati awọn igi abẹlẹ jẹ eyiti o le ṣe alekun ogbara, ati isonu ti oniruuru eya ni agbegbe yii ni ibatan pẹkipẹki pẹlu isonu ti awọn agbegbe igbo oke-nla Afirika (25).
Ninu igbasilẹ igba atijọ ṣaaju ki MSA bẹrẹ, iṣakoso eniyan ti ina ni a ti fi idi mulẹ daradara (15), ṣugbọn titi di isisiyi, lilo rẹ gẹgẹbi ohun elo iṣakoso ala-ilẹ nikan ni a ti gbasilẹ ni awọn aaye Paleolithic diẹ.Awọn wọnyi ni nipa ni Australia.40 ka (36), Highland New Guinea.45 ka (37) adehun alafia.50 ka Niah Cave (38) ni pẹtẹlẹ Borneo.Ni Amẹrika, nigbati awọn eniyan kọkọ wọ inu awọn ilana ilolupo wọnyi, paapaa ni 20 ka (16) ti o ti kọja , ina gbigbo ti atọwọda ni a gba pe o jẹ ifosiwewe akọkọ ninu atunto awọn agbegbe ọgbin ati ẹranko.Awọn ipinnu wọnyi gbọdọ da lori ẹri ti o yẹ, ṣugbọn ninu ọran ti iṣakojọpọ taara ti archeological, geological, geomorphological, ati data agbegbe paleoenvironmental, ariyanjiyan okunfa ti ni okun.Botilẹjẹpe awọn data mojuto omi okun ti awọn omi eti okun ti Afirika ti pese tẹlẹ ẹri ti awọn iyipada ina ni igba atijọ nipa 400 ka (9), nibi a pese ẹri ti ipa eniyan lati awọn ipilẹ ti awọn ohun-ijinlẹ, paleoenvironmental, ati awọn ipilẹ data geomorphological.
Idanimọ awọn ina ti eniyan ṣe ni awọn igbasilẹ paleoenvironmental nilo ẹri ti awọn iṣẹ ina ati akoko tabi awọn iyipada aye ti eweko, ti n fihan pe awọn iyipada wọnyi ko ni asọtẹlẹ nipasẹ awọn aye oju-ọjọ nikan, ati akoko akoko / aaye agbegbe laarin awọn iyipada ninu awọn ipo ina ati awọn iyipada ninu eniyan awọn igbasilẹ (29) Nibi, ẹri akọkọ ti iṣẹ MSA ti o ni ibigbogbo ati didasilẹ alafẹfẹ ni agbada Lake Malawi waye ni isunmọ ibẹrẹ ti atunto pataki ti eweko agbegbe.85 awọn kaadi.Ọpọ eedu ni MAL05-1B/1C mojuto ṣe afihan aṣa agbegbe ti iṣelọpọ eedu ati ifisilẹ, ni isunmọ 150 ka ni akawe pẹlu iyoku igbasilẹ 636 ka (Awọn eeya S5, S9, ati S10).Iyipada yii ṣe afihan ilowosi pataki ti ina lati ṣe agbekalẹ akopọ ti ilolupo eda, eyiti a ko le ṣe alaye nipasẹ afefe nikan.Ni awọn ipo ina adayeba, ina mọnamọna maa n waye ni opin akoko gbigbẹ (39).Bí ó ti wù kí ó rí, bí epo náà bá ti gbẹ tó, iná ènìyàn lè jó nígbàkigbà.Lori iwọn iṣẹlẹ naa, awọn eniyan le yi ina pada nigbagbogbo nipa gbigba igi lati inu igbo.Abajade ipari ti eyikeyi iru ina ti eniyan ṣe ni pe o ni agbara lati fa agbara eweko igi diẹ sii, ṣiṣe ni gbogbo ọdun, ati lori gbogbo awọn iwọn.
Ni South Africa, ni ibẹrẹ bi 164 ka (12), ina ni a lo fun itọju ooru ti awọn okuta ṣiṣe ọpa.Ni kutukutu bi 170 ka (40), ina ti wa ni lilo bi ohun elo fun sise isu starchy, ṣiṣe ni kikun lilo ina ni aye atijọ.Awọn ohun elo ti o ni ilọsiwaju-Iwoye Iwoye (41).Awọn ina ilẹ-ilẹ dinku ideri arboreal ati pe o jẹ ohun elo pataki fun mimu ilẹ koriko ati awọn agbegbe patch igbo, eyiti o jẹ awọn eroja asọye ti awọn ilana ilolupo eda eniyan (13).Ti o ba jẹ pe idi iyipada eweko tabi ihuwasi ohun ọdẹ ni lati mu sisun ti eniyan ṣe, lẹhinna ihuwasi yii duro fun ilosoke ninu eka ti iṣakoso ati gbigbe ina nipasẹ awọn eniyan ode oni ni afiwe pẹlu awọn eniyan ibẹrẹ, ati fihan pe ibatan wa pẹlu ina ti lọ yi lọ yi bọ interdependence (7).Onínọmbà wa n pese ọna afikun lati loye awọn iyipada ninu lilo ina nipasẹ eniyan ni Late Pleistocene, ati ipa ti awọn ayipada wọnyi lori ala-ilẹ ati agbegbe wọn.
Imugboroosi ti awọn onijakidijagan alluvial Late Quaternary ni agbegbe Karonga le jẹ nitori awọn iyipada ninu akoko ijona akoko labẹ awọn ipo ti o ga ju jijo apapọ lọ, ti o yori si ogbara ti o pọ si ti oke.Ilana ti iṣẹlẹ yii le jẹ idahun iwọn-omi ti o nfa nipasẹ idamu ti o ṣẹlẹ nipasẹ ina, imudara ati imuduro ogbara ti apa oke ti omi, ati imugboroja ti awọn onijakidijagan alluvial ni agbegbe piedmont nitosi Lake Malawi.Awọn aati wọnyi le pẹlu iyipada awọn ohun-ini ile lati dinku permeability, dinku aibikita oju-aye, ati alekun ṣiṣan nitori apapọ awọn ipo ojoriro giga ati idinku ideri arboreal (42).Wiwa ti awọn gedegede ti wa ni ilọsiwaju lakoko nipasẹ sisọ awọn ohun elo ibora kuro, ati ni akoko pupọ, agbara ile le dinku nitori alapapo ati dinku agbara gbongbo.Ilọkuro ti ilẹ ti o wa ni oke nmu ṣiṣan omi ara, eyiti o jẹ gbigba nipasẹ ikojọpọ ti o ni apẹrẹ ti afẹfẹ ati ki o yara dida ti ile pupa lori apẹrẹ afẹfẹ.
Ọpọlọpọ awọn okunfa le ṣakoso idahun ala-ilẹ si iyipada awọn ipo ina, pupọ julọ eyiti o ṣiṣẹ laarin igba diẹ (42-44).Ifihan agbara ti a ṣepọ nibi jẹ kedere lori iwọn akoko egberun ọdun.Atupalẹ ati awọn awoṣe itankalẹ ala-ilẹ fihan pe pẹlu idamu eweko ti o ṣẹlẹ nipasẹ awọn ina igbẹ ti o leralera, oṣuwọn denudation ti yipada ni pataki lori iwọn akoko ẹgbẹrun ọdun (45, 46).Aisi awọn igbasilẹ fosaili agbegbe ti o ni ibamu pẹlu awọn ayipada ti a ṣe akiyesi ni eedu ati awọn igbasilẹ eweko ṣe idiwọ atunkọ awọn ipa ti ihuwasi eniyan ati awọn iyipada ayika lori akojọpọ awọn agbegbe herbivore.Sibẹsibẹ, awọn herbivores nla ti o ngbe awọn ilẹ-ilẹ ti o ṣii diẹ sii ṣe ipa kan ninu mimu wọn duro ati idilọwọ ikọlu awọn eweko igi (47).Ẹri ti awọn ayipada ninu awọn oriṣiriṣi awọn paati ti agbegbe ko yẹ ki o nireti lati waye nigbakanna, ṣugbọn o yẹ ki o rii bi lẹsẹsẹ awọn ipa akopọ ti o le waye fun igba pipẹ (11).Lilo ọna anomaly oju-ọjọ (29), a ṣe akiyesi iṣẹ ṣiṣe eniyan bi ifosiwewe awakọ bọtini ni ṣiṣe apẹrẹ ala-ilẹ ti ariwa Malawi lakoko Late Pleistocene.Bibẹẹkọ, awọn ipa wọnyi le da lori iṣaaju, ogún ti ko han gbangba ti awọn ibaraenisọrọ-agbegbe eniyan.Oke eedu ti o han ni igbasilẹ paleoenvironmental ṣaaju ki o to ọjọ iṣaju akọkọ le pẹlu paati anthropogenic ti ko fa awọn ayipada eto ilolupo kanna bi o ti gbasilẹ nigbamii, ati pe ko kan awọn idogo ti o to lati fi igboya tọka si iṣẹ eniyan.
Awọn ohun kohun erofo kukuru, gẹgẹbi awọn ti o wa lati agbegbe Masoko Lake Basin ni Tanzania, tabi awọn ohun kohun ti o kuru ni Adagun Malawi, fihan pe opo eruku adodo ojulumo ti koriko ati taxa inu igi ti yipada, eyiti a sọ si ọdun 45 sẹhin.Iyipada oju-ọjọ adayeba ti ka (48-50).Bí ó ti wù kí ó rí, wíwo ìgbà pípẹ́ síi nípa àkọsílẹ̀ adodo adodo ti Adágún Malawi>600 ka, papọ̀ pẹ̀lú ilẹ̀-ìwòye àwọn awalẹ̀pìtàn ti ọjọ́ orí lẹ́gbẹ̀ẹ́ rẹ̀, ni ó ṣeé ṣe láti lóye ojú-ọjọ́, ewéko, èédú, àti ìgbòkègbodò ènìyàn.Botilẹjẹpe o ṣee ṣe pe eniyan yoo han ni apa ariwa ti agbada adagun Malawi ṣaaju 85 ka, nipa 85 ka, paapaa lẹhin 70 ka, tọka pe agbegbe naa wuyi fun ibugbe eniyan lẹhin igbati akoko ogbele ti o kẹhin ti pari.Ni akoko yii, tuntun tabi diẹ sii lekoko / lilo loorekoore ti ina nipasẹ eniyan ni o han gedegbe ni idapo pẹlu iyipada oju-ọjọ adayeba lati tun ibatan ibatan ilolupo> 550-ka, ati nikẹhin ṣe agbekalẹ ala-ilẹ atọwọda iṣaaju-ogbin (Aworan 4).Ko dabi awọn akoko iṣaaju, iseda sedimentary ti ala-ilẹ ṣe itọju aaye MSA, eyiti o jẹ iṣẹ ti ibatan isọdọtun laarin agbegbe (pinpin awọn orisun), ihuwasi eniyan (awọn ilana ṣiṣe), ati imuṣiṣẹ afẹfẹ (isinku/isinku aaye).
(A) Nipa.400 ka: Ko si eniyan ti a le rii.Awọn ipo ọriniinitutu jọra si oni, ati ipele adagun naa ga.Oniruuru, ideri arboreal ti ko ni ina.(B) Nipa 100 ka: Ko si igbasilẹ archaeological, ṣugbọn wiwa ti eniyan ni a le rii nipasẹ ṣiṣan ti eedu.Awọn ipo gbigbẹ ti o ga julọ waye ni awọn omi ti o gbẹ.Bedrock ti wa ni gbogbo fara ati awọn dada gedegede ti wa ni opin.(C) Nipa 85 si 60 ka: Iwọn omi ti adagun n pọ si pẹlu ilosoke ninu ojoriro.Awọn aye ti eda eniyan le wa ni awari nipasẹ archeology lẹhin 92 ka, ati lẹhin 70 ka, sisun ti awọn oke-nla ati awọn imugboroosi ti alluvial egeb yoo tẹle.Oniruuru ti o kere si, eto eweko ti ko ni ina ti farahan.(D) Nipa 40 si 20 ka: Iṣagbewọle eedu ayika ni agbada ariwa ti pọ si.Ibiyi ti awọn onijakidijagan alluvial tẹsiwaju, ṣugbọn bẹrẹ si irẹwẹsi ni opin akoko yii.Ti a ṣe afiwe pẹlu igbasilẹ ti tẹlẹ ti 636 ka, ipele adagun duro ga ati iduroṣinṣin.
Anthropocene duro fun ikojọpọ awọn ihuwasi-ile onakan ti o dagbasoke ni ẹgbẹẹgbẹrun ọdun, ati iwọn rẹ jẹ alailẹgbẹ si Homo sapiens ode oni (1, 51).Ni ipo ode oni, pẹlu iṣafihan iṣẹ-ogbin, awọn ala-ilẹ ti eniyan ṣe tẹsiwaju lati wa ati ki o pọ si, ṣugbọn wọn jẹ awọn amugbooro ti awọn ilana ti iṣeto lakoko Pleistocene, dipo awọn asopọ (52).Awọn data lati ariwa Malawi fihan pe akoko iyipada ilolupo le pẹ, idiju ati atunwi.Iwọn iyipada yii ṣe afihan imọ-jinlẹ ti iloju ti awọn eniyan ode oni ati pe o ṣe afihan iyipada wọn si awọn eya ti o jẹ alaga agbaye loni.
Gẹgẹbi ilana ti a ṣapejuwe nipasẹ Thompson et al., Iwadi lori aaye ati gbigbasilẹ awọn ohun-ọṣọ ati awọn abuda okuta okuta lori agbegbe iwadi.(53).Gbigbe ọfin idanwo ati wiwakọ aaye akọkọ, pẹlu micromorphology ati iṣapẹẹrẹ phytolith, tẹle ilana ti a ṣalaye nipasẹ Thompson et al.(18) ati Wright et al.(19).Eto alaye agbegbe wa (GIS) maapu ti o da lori maapu iwadii ẹkọ nipa ilẹ-aye Malawi ti agbegbe naa ṣe afihan ibaramu ti o daju laarin Awọn ibusun Chitimwe ati awọn aaye igba atijọ (Figure S1).Aarin laarin awọn ibi-aye ati awọn ọfin idanwo igba atijọ ni agbegbe Karonga ni lati mu apẹẹrẹ aṣoju ti o gbooro julọ (Figure S2).Karonga ká geomorphology, Jiolojikali ọjọ ori ati onimo iwadi mudani mẹrin akọkọ aaye iwadi awọn ọna: arinkiri awon iwadi, archeological pits igbeyewo, Jiolojikali pits ati alaye excavations ojula.Papọ, awọn imuposi wọnyi gba laaye iṣapẹẹrẹ ti ifihan akọkọ ti ibusun Chitimwe ni ariwa, aarin, ati guusu ti Karonga (Figure S3).
Iwadi lori ojula ati gbigbasilẹ ti awọn ohun-ọṣọ ati awọn ẹya okuta okuta lori agbegbe iwadi ti awọn ẹlẹsẹ tẹle ilana ti a ṣe apejuwe nipasẹ Thompson et al.(53).Ọna yii ni awọn ibi-afẹde akọkọ meji.Ohun akọkọ ni lati ṣe idanimọ awọn aaye nibiti awọn ohun elo aṣa ti bajẹ, ati lẹhinna gbe awọn iho idanwo igba atijọ si oke ni awọn aaye wọnyi lati mu awọn ohun elo aṣa pada sipo lati agbegbe ti a sin.Ibi-afẹde keji ni lati ṣe igbasilẹ deede pinpin awọn ohun-ọṣọ, awọn abuda wọn, ati ibatan wọn pẹlu orisun awọn ohun elo okuta nitosi (53).Ninu iṣẹ yii, ẹgbẹ eniyan mẹta kan rin ni ijinna ti awọn mita 2 si 3 fun apapọ 147.5 awọn ibuso laini, ti o kọja pupọ julọ awọn ibusun Chitimwe ti a fa (Table S6).
Iṣẹ naa kọkọ dojukọ lori Awọn ibusun Chitimwe lati mu iwọn awọn ayẹwo ohun-ọṣọ ti a ṣe akiyesi pọ si, ati ni ẹẹkeji dojukọ awọn apakan laini gigun lati eti okun si awọn oke-nla ti o ge kọja oriṣiriṣi awọn ẹya sedimentary.Eyi jẹrisi akiyesi bọtini kan pe awọn ohun-ọṣọ ti o wa laarin awọn oke-nla iwọ-oorun ati adagun adagun nikan ni ibatan si ibusun Chitimwe tabi diẹ sii aipẹ Late Pleistocene ati awọn gedegede Holocene.Awọn ohun-ọṣọ ti a rii ni awọn ohun idogo miiran wa ni ita, ti a tun gbe lati awọn aye miiran ni ala-ilẹ, bi a ti le rii lati opo wọn, iwọn, ati iwọn oju-ọjọ.
Ọfin idanwo igba atijọ ti o wa ni aaye ati wiwakọ aaye akọkọ, pẹlu micromorphology ati iṣapẹẹrẹ phytolith, tẹle ilana ti a ṣalaye nipasẹ Thompson et al.(18, 54) ati Wright et al.(19, 55).Idi akọkọ ni lati loye pinpin ipamo ti awọn ohun-ọṣọ ati awọn gedegede ti o ni apẹrẹ ti afẹfẹ ni ala-ilẹ nla.Artifacts ti wa ni maa sin jin ni gbogbo awọn aaye ni Chitimwe Beds, ayafi fun awọn egbegbe, ibi ti ogbara ti bere lati yọ awọn oke ti awọn erofo.Lakoko iwadii ti kii ṣe alaye, eniyan meji rin kọja Chitimwe Beds, eyiti o ṣafihan bi awọn ẹya maapu lori maapu ilẹ-aye ijọba Malawi.Nigbati awọn eniyan wọnyi pade awọn ejika ti Chitimwe Bed sedimenti, wọn bẹrẹ si rin ni eti, nibiti wọn le ṣe akiyesi awọn ohun-ọṣọ ti o bajẹ lati inu erofo.Nipa tite awọn excavations die-die si oke (3 to 8 m) lati actively eroding artifacts, awọn excavation le fi han wọn ni-ipo ipo ojulumo si erofo ti o ni wọn, lai si nilo fun sanlalu excavation ita.Awọn ọfin idanwo naa ni a gbe ki wọn wa ni 200 si 300 awọn mita lati inu ọfin to sunmọ, nitorinaa yiya awọn ayipada ninu erofo ibusun Chitimwe ati awọn ohun-ọṣọ ti o wa ninu rẹ.Ni awọn igba miiran, ọfin idanwo ṣe afihan aaye kan ti o di aaye wiwa ni kikun.
Gbogbo awọn ọfin idanwo bẹrẹ pẹlu onigun mẹrin ti 1 × 2 m, dojukọ ariwa-guusu, wọn si wa ni awọn ẹya lainidii ti 20 cm, ayafi ti awọ, sojurigindin, tabi akoonu ti erofo ba yipada ni pataki.Ṣe igbasilẹ sedimentology ati awọn ohun-ini ile ti gbogbo awọn gedegede ti a yọ kuro, eyiti o kọja ni deede nipasẹ sieve gbigbẹ 5 mm.Ti ijinle ifisilẹ tẹsiwaju lati kọja 0.8 si 1 m, da duro n walẹ ni ọkan ninu awọn mita mita meji naa ki o tẹsiwaju wiwa ni ekeji, nitorinaa ṣe “igbesẹ” kan ki o le tẹ awọn ipele jinle lailewu.Lẹhinna tẹsiwaju lati excavate titi ti ibusun ibusun yoo ti de, o kere ju 40 cm ti awọn gedegede aibikita ti archeologically wa labẹ ifọkansi ti awọn ohun-ọṣọ, tabi igbẹ naa di ailewu pupọ (jin) lati tẹsiwaju.Ni awọn igba miiran, ijinle ifisilẹ nilo lati faagun ọfin idanwo si mita onigun mẹta kan ki o tẹ yàrà ni awọn igbesẹ meji.
Awọn ọfin idanwo jiolojioloji ti fihan tẹlẹ pe Awọn ibusun Chitimwe nigbagbogbo han lori awọn maapu ilẹ-aye nitori awọ pupa pataki wọn.Nigbati wọn ba pẹlu awọn ṣiṣan nla ati awọn gedegede odo, ati awọn gedegede alafẹfẹ, wọn ko han nigbagbogbo pupa (19).Geology A ti gbẹ iho idanwo naa bi ọfin ti o rọrun ti a ṣe apẹrẹ lati yọ awọn gedegede oke ti o dapọ kuro lati ṣafihan ipamo ipamo ti awọn gedegede naa.Eyi jẹ dandan nitori ibusun Chitimwe ti bajẹ sinu oke parabolic, ati pe awọn gedegede ti o wó lulẹ wa lori ite naa, eyiti kii ṣe awọn ẹya adayeba ti o han gbangba tabi awọn gige.Nitorina, awọn excavations boya waye lori oke ti Chitimwe ibusun, aigbekele nibẹ wà si ipamo olubasọrọ laarin awọn Chitimwe ibusun ati Pliocene Chiwondo ibusun ni isalẹ, tabi ti won waye ni ibi ti awọn terrace gedegede odo nilo lati wa ni dated (55).
Awọn iwoye ti awọn awalẹ ti o ni kikun ni a ṣe ni awọn aaye ti o ṣe ileri nọmba nla ti awọn apejọ ohun elo ohun elo okuta inu-ile, nigbagbogbo da lori awọn ọfin idanwo tabi awọn aaye nibiti nọmba nla ti awọn ohun elo aṣa ti le rii ti npa lati oke.Awọn ohun elo aṣa akọkọ ti a ti gbe jade ni a gba pada lati awọn iwọn sedimentary ti a gbẹ jade lọtọ ni onigun mẹrin ti 1 × 1 m.Ti iwuwo ti awọn ohun-ọṣọ ba ga, ẹyọ ti n walẹ jẹ 10 tabi 5 cm spout.Gbogbo okuta awọn ọja, fosaili egungun ati ocher won kale nigba kọọkan pataki excavation, ati nibẹ ni ko si iye iwọn.Iwọn iboju jẹ 5mm.Ti o ba ti asa relics wa ni awari nigba ti excavation ilana, ti won yoo wa ni sọtọ a oto bar koodu yiya nọmba Awari, ati awọn Awari awọn nọmba ni kanna jara yoo wa ni sọtọ si awọn filtered awari.Awọn ohun elo aṣa jẹ samisi pẹlu inki ti o yẹ, ti a gbe sinu awọn baagi pẹlu awọn aami apẹrẹ, ati ti a fi sii papọ pẹlu awọn ohun elo aṣa miiran lati abẹlẹ kanna.Lẹhin itupalẹ, gbogbo awọn ohun elo aṣa ti wa ni ipamọ ni Ile-iṣẹ Asa ati Ile ọnọ ti Karonga.
Gbogbo excavations ti wa ni ti gbe jade ni ibamu si adayeba strata.Iwọnyi ti pin si awọn itọ, ati sisanra tutọ da lori iwuwo artifact (fun apẹẹrẹ, ti iwuwo artifact ba lọ silẹ, sisanra tutọ yoo ga).Data abẹlẹ (fun apẹẹrẹ, awọn ohun-ini erofo, awọn ibatan abẹlẹ, ati awọn akiyesi kikọlu ati iwuwo artifact) ti wa ni igbasilẹ ninu aaye data Access.Gbogbo data ipoidojuko (fun apẹẹrẹ, awọn awari ti a fa ni awọn apakan, igbega ipo, awọn igun onigun mẹrin, ati awọn apẹẹrẹ) da lori awọn ipoidojuko Onijaja Agbaye (UTM) (WGS 1984, Zone 36S).Ni aaye akọkọ, gbogbo awọn aaye ni a gbasilẹ ni lilo Nikon Nivo C jara 5 ″ lapapọ ibudo, eyiti a ṣe lori akoj agbegbe kan bi o ti ṣee ṣe si ariwa ti UTM.Awọn ipo ti awọn Ariwa igun ti kọọkan excavation ojula ati awọn ipo ti kọọkan excavation ojula Awọn iye ti erofo ti wa ni fun ni Table S5.
Abala ti sedimentology ati awọn abuda imọ-jinlẹ ile ti gbogbo awọn ẹya ti a gbẹ ni a gbasilẹ ni lilo Eto Kilasi Apa Agbe ti Amẹrika (56).Sedimentary sipo ti wa ni pato da lori ọkà iwọn, angularity, ati onhuisebedi abuda.Ṣe akiyesi awọn ifisi ajeji ati awọn idamu ti o ni nkan ṣe pẹlu ẹyọ erofo.Idagbasoke ile jẹ ipinnu nipasẹ ikojọpọ ti sesquioxide tabi carbonate ni ile ipamo.Oju-ọjọ labẹ ilẹ (fun apẹẹrẹ, redox, dida awọn nodules manganese to ku) tun jẹ igbasilẹ nigbagbogbo.
Aaye gbigba ti awọn ayẹwo OSL jẹ ipinnu lori ipilẹ ti iṣiro eyiti awọn facies le gbejade idiyele ti o gbẹkẹle julọ ti ọjọ isinku erofo.Ni ipo iṣapẹẹrẹ, awọn yàrà ni a gbẹ lati ṣipaya iyẹfun sedimentary authigenic.Gba gbogbo awọn ayẹwo ti a lo fun ibaṣepọ OSL nipa fifi tube irin opaque sii (nipa 4 cm ni iwọn ila opin ati nipa 25 cm ni ipari) sinu profaili erofo.
ibaṣepọ OSL ṣe iwọn iwọn ẹgbẹ ti awọn elekitironi idẹkùn ninu awọn kirisita (bii quartz tabi feldspar) nitori ifihan si itankalẹ ionizing.Pupọ julọ ti itankalẹ yii wa lati ibajẹ ti awọn isotopes ipanilara ni agbegbe, ati pe iye diẹ ti awọn afikun awọn paati ni awọn iwọn otutu ti o han ni irisi itankalẹ agba aye.Awọn elekitironi ti o gba silẹ ni a tu silẹ nigbati okuta mọto ba farahan si ina, eyiti o waye lakoko gbigbe (iṣẹlẹ zeroing) tabi ni ile-iyẹwu, nibiti ina ba waye lori sensọ kan ti o le rii awọn fọto (fun apẹẹrẹ, tube fọtomultiplier tabi kamẹra kan pẹlu gbigba agbara). ẹrọ isọpọ) Apa isalẹ njade nigbati itanna ba pada si ipo ilẹ.Awọn patikulu Quartz pẹlu iwọn laarin 150 ati 250 μm ti yapa nipasẹ sieving, itọju acid ati iyapa iwuwo, ati lo bi awọn aliquots kekere (<100 patikulu) ti a gbe sori oju ti awo aluminiomu tabi ti gbẹ sinu 300 x 300 mm daradara Olukuluku patikulu ti wa ni atupale lori ohun aluminiomu pan.Iwọn ti a sin ni a maa n ṣe ifoju nipa lilo ọna isọdọtun aliquot kan ṣoṣo (57).Ni afikun si iṣiro iwọn lilo itọsi ti o gba nipasẹ awọn oka, ibaṣepọ OSL tun nilo iṣiro iwọn iwọn lilo nipa wiwọn ifọkansi radionuclide ninu erofo ti ayẹwo ti a gba ni lilo gamma spectroscopy tabi itupalẹ imuṣiṣẹ neutroni, ati ṣiṣe ipinnu itọkasi iwọn lilo iwọn agba aye ati ipo ijinle. isinku.Ipinnu ọjọ-ori ipari jẹ aṣeyọri nipasẹ pipin iwọn lilo isinku nipasẹ iwọn iwọn lilo.Bibẹẹkọ, nigbati iyipada ba wa ninu iwọn lilo nipasẹ iwọn kan tabi ẹgbẹ ti awọn irugbin, awoṣe iṣiro kan nilo lati pinnu iwọn lilo sin ti o yẹ lati lo.Iwọn ti a sin ni iṣiro nibi nipa lilo awoṣe aarin aarin, ninu ọran ibaṣepọ aliquot kan ṣoṣo, tabi ni ọran ibaṣepọ patiku kan, ni lilo awoṣe idapọpọ ipari (58).
Awọn ile-iṣẹ ominira mẹta ṣe itupalẹ OSL fun iwadii yii.Awọn ọna alaye kọọkan fun yàrá kọọkan ni a fihan ni isalẹ.Ni gbogbogbo, a lo ọna iwọn lilo atunṣe lati lo ibaṣepọ OSL si awọn aliquots kekere (mewa ti awọn oka) dipo lilo itupalẹ ọkà kan.Eyi jẹ nitori lakoko idanwo idagbasoke isọdọtun, oṣuwọn imularada ti apẹẹrẹ kekere jẹ kekere (<2%), ati pe ifihan OSL ko kun ni ipele ifihan agbara adayeba.Aitasera laarin yàrá ti ipinnu ọjọ-ori, aitasera ti awọn abajade laarin ati laarin awọn profaili stratigraphic idanwo, ati aitasera pẹlu itumọ geomorphological ti ọjọ-ori 14C ti awọn apata carbonate jẹ ipilẹ akọkọ fun idiyele yii.Yàrá kọọkan ṣe iṣiro tabi ṣe imuse adehun ọkà kan ṣoṣo, ṣugbọn ni ominira pinnu pe ko dara fun lilo ninu iwadii yii.Awọn ọna alaye ati awọn ilana itupalẹ ti o tẹle nipasẹ yàrá kọọkan ni a pese ni awọn ohun elo ati awọn ọna afikun.
Awọn ohun-ọṣọ okuta ti a gba pada lati awọn iṣawakiri iṣakoso (BRU-I; CHA-I, CHA-II, ati CHA-III; MGD-I, MGD-II, ati MGD-III; ati SS-I) da lori eto metric ati didara abuda.Ṣe iwọn iwuwo ati iwọn ti o pọju ti iṣẹ-iṣẹ kọọkan (lilo iwọn oni-nọmba lati wiwọn iwuwo jẹ 0.1 g; lilo caliper oni nọmba Mitutoyo lati wiwọn gbogbo awọn iwọn jẹ 0.01 mm).Gbogbo awọn ohun elo aṣa tun jẹ ipin ni ibamu si awọn ohun elo aise (kuotisi, quartzite, flint, bbl), iwọn ọkà (dara, alabọde, isokuso), iṣọkan ti iwọn ọkà, awọ, iru kotesi ati agbegbe, oju-ọjọ / iyipo eti ati ite imọ-ẹrọ (pipe tabi fragmented) Koko tabi flakes, flakes / igun ege, ju okuta, grenades ati awọn miiran).
Awọn mojuto ti wa ni won pẹlú awọn oniwe-o pọju ipari;iwọn ti o pọju;iwọn jẹ 15%, 50%, ati 85% ti ipari;sisanra ti o pọju;sisanra jẹ 15%, 50%, ati 85% ti ipari.Awọn wiwọn ni a tun ṣe lati ṣe iṣiro awọn ohun-ini iwọn didun ti mojuto ti awọn iṣan hemispherical (radial ati Levallois).Mejeeji awọn ohun kohun ti o bajẹ ati fifọ jẹ tito lẹtọ ni ibamu si ọna atunto (ipilẹ ẹyọkan tabi pẹpẹ-pupọ, radial, Levallois, bbl), ati awọn aleebu flaky ni a ka ni ≥15 mm ati ≥20% ti ipari mojuto.Awọn ohun kohun pẹlu 5 tabi diẹ ẹ sii 15 mm aleebu ti wa ni classified bi "ID".Iboju cortical ti gbogbo dada mojuto ti wa ni igbasilẹ, ati agbegbe cortical ojulumo ti ẹgbẹ kọọkan ni a gbasilẹ lori mojuto ti àsopọ hemispherical.
Awọn dì ti wa ni won pẹlú awọn oniwe-o pọju ipari;iwọn ti o pọju;iwọn jẹ 15%, 50%, ati 85% ti ipari;sisanra ti o pọju;sisanra jẹ 15%, 50%, ati 85% ti ipari.Apejuwe awọn ajẹkù ni ibamu si awọn ti o ku awọn ẹya ara (isunmọtosi, arin, distal, pin si ọtun ati pipin lori osi).A ṣe iṣiro elongation nipasẹ pipin ipari ti o pọju nipasẹ iwọn ti o pọju.Ṣe iwọn iwọn Syeed, sisanra, ati igun iru ẹrọ ita ti bibẹ mule ati awọn ajẹkù bibẹ pẹlẹbẹ isunmọ, ki o si ṣe lẹtọ awọn iru ẹrọ ni ibamu si iwọn igbaradi.Ṣe igbasilẹ agbegbe cortical ati ipo lori gbogbo awọn ege ati awọn ajẹkù.Awọn egbegbe ti o jinna jẹ ipin gẹgẹbi iru ifopinsi (iye, mitari, ati orita oke).Lori bibẹ pẹlẹbẹ pipe, ṣe igbasilẹ nọmba ati itọsọna ti aleebu lori bibẹ ti tẹlẹ.Nigbati o ba pade, ṣe igbasilẹ ipo iyipada ati apaniyan ni ibamu pẹlu ilana ti iṣeto nipasẹ Clarkson (59).Awọn ero isọdọtun ni ipilẹṣẹ fun pupọ julọ awọn akojọpọ iho lati ṣe iṣiro awọn ọna imupadabọ ati iduroṣinṣin ibi-ipamọ aaye.
Awọn ohun-ọṣọ okuta ti a gba pada lati inu awọn ọfin idanwo (CS-TP1-21, SS-TP1-16 ati NGA-TP1-8) ni a ṣe apejuwe ni ibamu si ero ti o rọrun ju iṣaju iṣakoso lọ.Fun ohun-ọṣọ kọọkan, awọn abuda wọnyi ni a gbasilẹ: ohun elo aise, iwọn patiku, agbegbe kotesi, iwọn iwọn, oju-ọjọ / ibajẹ eti, awọn paati imọ-ẹrọ, ati itoju awọn ajẹkù.Awọn akọsilẹ apejuwe fun awọn ẹya iwadii ti awọn flakes ati awọn ohun kohun ti wa ni igbasilẹ.
Pari ohun amorindun ti erofo won ge lati fara ruju ni excavations ati Jiolojikali trenches.Awọn okuta wọnyi ni a ṣeto si aaye pẹlu awọn bandages pilasita tabi iwe igbonse ati teepu iṣakojọpọ, ati lẹhinna gbe lọ si Ile-iṣẹ Archaeology Archaeology ti University of Tubingen ni Germany.Nibẹ, ayẹwo ti gbẹ ni 40 ° C fun o kere wakati 24.Lẹhinna wọn ti ni arowoto labẹ igbale, ni lilo adalu resini polyester ti ko ni igbega ati styrene ni ipin ti 7: 3.Methyl ethyl ketone peroxide ni a lo bi ayase, adalu resini-styrene (3 si 5 milimita / l).Ni kete ti adalu resini ti gelled, gbona ayẹwo ni 40 ° C fun o kere ju wakati 24 lati mu adalu naa le patapata.Lo alẹmọ tile kan lati ge apẹẹrẹ lile si awọn ege 6 × 9 cm, fi wọn si ori ifaworanhan gilasi ki o lọ wọn si sisanra ti 30 μm.Awọn ege Abajade ni a ṣe ayẹwo ni lilo ẹrọ iwo filati kan, ati ṣe atupale nipa lilo ina polarized ofurufu, ina agbelebu-polarized, ina isẹlẹ oblique, ati fluorescence buluu pẹlu oju ihoho ati igbega (× 50 si ×200).Awọn ọrọ-ọrọ ati apejuwe ti awọn apakan tinrin tẹle awọn itọnisọna ti a tẹjade nipasẹ Stoops (60) ati Courty et al.(61).Awọn nodules kaboneti ti o ni ile ti a gba lati ijinle> 80 cm ni a ge ni idaji ki idaji le jẹ ki o ṣe inu ati ṣe ni awọn ege tinrin (4.5 × 2.6 cm) nipa lilo maikirosikopu sitẹrio boṣewa ati microscope petrographic ati microscope cathodoluminescence (CL) .Iṣakoso ti awọn iru kaboneti jẹ iṣọra pupọ, nitori iṣelọpọ ti kaboneti ti o ni ile jẹ ibatan si dada iduroṣinṣin, lakoko ti dida carbonate omi inu ile jẹ ominira ti ilẹ tabi ile.
Awọn ayẹwo ti gbẹ iho lati inu ilẹ ti a ge ti awọn nodules kaboneti ti o ni ile ati idaji fun ọpọlọpọ awọn itupalẹ.FS lo sitẹrio boṣewa ati awọn microscopes petrographic ti Ẹgbẹ Ṣiṣẹpọ Geoarchaeology ati microscope CL ti Ẹgbẹ Ṣiṣẹ Mineralogy Experimental lati ṣe iwadi awọn ege tinrin, mejeeji ti wọn wa ni Tübingen, Jẹmánì.Awọn apẹẹrẹ-ipin ibaṣepọ radiocarbon ni a gbẹ ni lilo awọn adaṣe deede lati agbegbe ti a yan ti isunmọ ọdun 100.Idaji miiran ti awọn nodules jẹ 3 mm ni iwọn ila opin lati yago fun awọn agbegbe ti o ni atunkọ pẹ, awọn ifisi nkan ti o wa ni erupe ile, tabi awọn iyipada nla ni iwọn awọn kirisita calcite.Ilana kanna ko le tẹle fun MEM-5038, MEM-5035 ati MEM-5055 A awọn ayẹwo.Awọn ayẹwo wọnyi ni a yan lati awọn ayẹwo erofo alaimuṣinṣin ati pe o kere ju lati ge ni idaji fun apakan tinrin.Sibẹsibẹ, awọn iwadii apakan tinrin ni a ṣe lori awọn ayẹwo micromorphological ti o baamu ti awọn gedegede ti o wa nitosi (pẹlu awọn nodules carbonate).
A fi awọn ayẹwo ibaṣepọ 14C silẹ si Ile-iṣẹ fun Iwadi Isotope ti a lo (CAIS) ni University of Georgia, Athens, USA.Apeere kaboneti fesi pẹlu 100% phosphoric acid ninu ohun elo ifaseyin ti o yọ kuro lati dagba CO2.Isọdi iwọn otutu kekere ti awọn ayẹwo CO2 lati awọn ọja ifaseyin miiran ati iyipada kataliti si lẹẹdi.Ipin ti lẹẹdi 14C/13C ni a wọn nipa lilo 0.5-MeV imuyara ibi-spectrometer kan.Ṣe afiwe ipin ayẹwo pẹlu ipin ti a wọn pẹlu boṣewa oxalic acid I (NBS SRM 4990).Marble Carrara (IAEA C1) ni a lo bi abẹlẹ, ati travertine (IAEA C2) ni a lo bi boṣewa Atẹle.Abajade naa jẹ afihan bi ipin ogorun ti erogba ode oni, ati pe ọjọ ti a ko sọ ni a fun ni awọn ọdun radiocarbon (awọn ọdun BP) ṣaaju ọdun 1950, ni lilo igbesi aye idaji 14C ti ọdun 5568.Aṣiṣe naa jẹ itọkasi bi 1-σ ati ṣe afihan iṣiro ati aṣiṣe esiperimenta.Da lori iye δ13C ti a ṣewọn nipasẹ isotope ratio mass spectrometry, C. Wissing of the Biogeology Laboratory in Tubingen, Germany, royin ọjọ ti ipin isotope, ayafi fun UGAMS-35944r ti wọn ni CAIS.Ayẹwo 6887B ni a ṣe atupale ni ẹda-ẹda.Lati ṣe eyi, lu iha-apẹẹrẹ keji lati nodule (UGAMS-35944r) lati agbegbe iṣapẹẹrẹ ti a fihan lori ilẹ gige.Ibẹrẹ isọdiwọn INTCAL20 (Table S4) (62) ti a lo ni iha gusu ni a lo lati ṣe atunṣe ida ti oju aye ti gbogbo awọn ayẹwo si 14C si 2-σ.