Detectan rastros ocultos de fuego de hace 800.000 años con inteligencia artificial

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Dicen que donde hay humo, hay fuego. Y los investigadores del Instituto Weizmann de Ciencias están trabajando arduamente para investigar esa afirmación, o al menos dilucidar qué constituye el “humo”. En un artículo publicado en PNAS, los científicos revelan un método avanzado e innovador que han desarrollado y utilizado para detectar rastros no visuales de fuego que datan de al menos 800.000 años atrás, una de las primeras piezas conocidas de evidencia del uso del fuego.

La técnica recientemente desarrollada puede proporcionar un impulso hacia un tipo de arqueología más científica y basada en datos, pero, quizás más importante, podría ayudarnos a comprender mejor los orígenes de la historia humana, nuestras tradiciones más básicas y nuestra naturaleza experimental e innovadora.

Se ha planteado la hipótesis de que el uso controlado del fuego por parte de los antiguos homínidos (un grupo que incluye a los humanos y a algunos de nuestros familiares extintos) se remonta al menos a un millón de años, aproximadamente al momento en que los arqueólogos creen que el Homo habilis comenzó su transición al Homo erectus.

Esto no es una coincidencia, ya que la teoría de trabajo, llamada la “hipótesis de la cocina”, es que el uso del fuego fue fundamental en nuestra evolución, no solo para permitir a los homínidos mantenerse calientes, fabricar herramientas avanzadas y protegerse de los depredadores, sino también para adquirir la capacidad de cocinar.

Cocinar la carne no solo elimina los patógenos, sino que aumenta la digestión eficiente de las proteínas y el valor nutricional, allanando el camino para el crecimiento del cerebro. El único problema con esta hipótesis es la falta de datos: dado que encontrar evidencia arqueológica de pirotecnología se basa principalmente en la identificación visual de las modificaciones resultantes de la combustión de objetos (principalmente, un cambio de color), los métodos tradicionales han logrado encontrar evidencia generalizada del uso del fuego con una antigüedad no superior a 200.000 años.

Si bien existe alguna evidencia de fuego que se remonta a hace 500.000 años, sigue siendo escasa: solo cinco sitios arqueológicos en todo el mundo proporcionan evidencia confiable de fuego antiguo.

“Es posible que hayamos encontrado el sexto yacimiento”, afirma el Dr. Filipe Natalio, del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de Weizmann, cuya colaboración previa con el Dr. Ido Azuri, del Departamento de Instalaciones Básicas de Vida de Weizmann, y sus colegas proporcionó la base para este proyecto.

Juntos fueron pioneros en la aplicación de la IA y la espectroscopia en arqueología para encontrar indicios de quema controlada de herramientas de piedra que datan de hace entre 200.000 y 420.000 años en Israel. Ahora están de vuelta, acompañados por el estudiante de doctorado Zane Stepka, la Dra. Liora Kolska Horwitz de la Universidad Hebrea de Jerusalén y el Prof. Michael Chazan de la Universidad de Toronto, Canadá. El equipo subió la apuesta al realizar una “expedición de pesca”: lanzaron el anzuelo lejos en el agua y vieron lo que podían pescar.

“Cuando comenzamos este proyecto”, dice Natalio, “los arqueólogos que han estado analizando los hallazgos de la cantera Evron nos dijeron que no encontraríamos nada. Deberíamos haber hecho una apuesta”.

La cantera de Evron, situada en la Galilea occidental, es un yacimiento arqueológico al aire libre que se descubrió por primera vez a mediados de la década de 1970.

Durante una serie de excavaciones que se llevaron a cabo en ese momento y que fueron dirigidas por el profesor Avraham Ronen, los arqueólogos excavaron 14 metros y descubrieron una gran variedad de fósiles de animales y herramientas paleolíticas que datan de entre 800.000 y 1 millón de años atrás, lo que lo convierte en uno de los yacimientos más antiguos de Israel.

Ninguno de los hallazgos del yacimiento o del suelo en el que se encontraron tenía evidencia visual de calor: la ceniza y el carbón se degradan con el tiempo, lo que elimina las posibilidades de encontrar evidencia visual de quema. Por lo tanto, si los científicos de Weizmann querían encontrar evidencia de fuego, tenían que buscar más lejos.

La expedición de “pesca” comenzó con el desarrollo de un modelo de IA más avanzado que el que habían utilizado anteriormente. “Probamos una variedad de métodos, entre ellos métodos tradicionales de análisis de datos, modelado de aprendizaje automático y modelos de aprendizaje profundo más avanzados”, dice Azuri, quien dirigió el desarrollo de los modelos. “Los modelos de aprendizaje profundo que prevalecieron tenían una arquitectura específica que superó a los demás y nos dieron con éxito la confianza que necesitábamos para seguir utilizando esta herramienta en un contexto arqueológico que no tenía signos visuales de uso del fuego”.

La ventaja de la IA es que puede encontrar patrones ocultos en una multitud de escalas. Al identificar la composición química de los materiales hasta el nivel molecular, el resultado del modelo puede estimar la temperatura a la que se calentaron las herramientas de piedra, lo que en última instancia proporciona información sobre los comportamientos humanos pasados.

Con un método de inteligencia artificial preciso en la mano, el equipo pudo comenzar a buscar señales moleculares en las herramientas de piedra utilizadas por los habitantes de la cantera de Evron hace casi un millón de años.
Para ello, el equipo evaluó la exposición al calor de 26 herramientas de sílex encontradas en el sitio hace casi medio siglo. Los resultados revelaron que las herramientas habían sido calentadas a una amplia gama de temperaturas, algunas de las cuales superaban los 600 °C. Además, utilizando una técnica espectroscópica diferente, analizaron 87 restos de fauna y descubrieron que el colmillo de un elefante extinto también exhibía cambios estructurales resultantes del calentamiento. Aunque son cautelosos en su afirmación, la presencia de calor oculto sugiere que nuestros antepasados antiguos, al igual que los propios científicos, eran experimentalistas.

Según el equipo de investigación, si analizamos la arqueología desde una perspectiva diferente y con nuevas herramientas, podremos descubrir mucho más de lo que pensábamos en un principio. Los métodos que han desarrollado podrían aplicarse, por ejemplo, en otros yacimientos del Paleolítico Inferior para identificar evidencias no visuales del uso del fuego.

Además, este método podría ofrecer una perspectiva espaciotemporal renovada sobre los orígenes y el uso controlado del fuego, ayudándonos a entender mejor cómo evolucionaron los comportamientos relacionados con la pirotecnología de los homínidos y cómo impulsaron otros comportamientos. “Sobre todo en el caso del fuego primitivo”, afirma Stepka, “si utilizamos este método en yacimientos arqueológicos de uno o dos millones de años de antigüedad, podríamos aprender algo nuevo”.

Según todos los informes, la expedición de pesca fue un rotundo éxito. “No fue solo una demostración de exploración y de la recompensa que recibimos en términos de los conocimientos adquiridos”, afirma Natalio, “sino también del potencial que existe al combinar diferentes disciplinas: Ido tiene formación en química cuántica, Zane es arqueólogo científico y Liora y Michael son prehistoriadores. Al trabajar juntos, hemos aprendido unos de otros. Para mí, es una demostración de cómo debería funcionar la investigación científica en las humanidades y las ciencias”.
* La investigación del Dr. Natalio cuenta con el apoyo del Centro Yeda-Sela de Investigación Básica y del Centro Braginsky para la Interfaz entre la Ciencia y las Humanidades.

Fuente: https://www.infobae.com/