人類何時以及如何首次在美洲定居是一個頗具爭議的議題。 20世紀，考古學家認為人類到達北美內陸不早於大約 14,000 年前。
但我們的新研究發現了一些不同的東西。 我們最新的學習支持大約 23,000 年前就有人類生活在美洲的觀點。
20世紀的專家認為，人類的出現恰逢橫跨現在加拿大和美國北部的兩片巨大冰原之間形成無冰走廊的時期。 根據這個想法，這條走廊是由上一個冰河時期末期融化造成的，允許人類從阿拉斯加長途跋涉進入北美的心臟地帶。
漸漸地，這種正統觀念崩潰了。 近幾十年來，人類最早存在證據的年代已經從 14,000 年前回溯到 16,000 年前。 這仍然與人類在最後一個冰河時期結束時才到達美洲相一致。
2021年9月，我們在《科學》雜誌發表論文在新墨西哥州發現的化石足跡可以追溯到大約 23,000 年前？ 上一個冰河時期的高度。 它們是由一群人經過現在白沙附近的一個古老湖泊時製作的。 這項發現使人類在這片大陸上的紀錄又增加了7000年，改寫了美國的史前史。
如果人類在上一個冰河時期的鼎盛時期生活在美洲，要么冰對他們的通行幾乎沒有什麼障礙，要么人類已經在那裡存在了更長時間。 也許他們是在融化的早期階段到達大陸的。
我們的結論受到了批評，但我們現在已經發布了證實早期日期的證據。
花粉約會
對許多人來說，花粉這個詞會讓人聯想到過敏、打噴嚏和痛苦的夏天。 但花粉化石可以成為強大的科學工具。
在我們 2021 年的研究中，我們對腳印上方和下方沉積層中發現的溝草種子進行了放射性碳定年。 放射性碳定年法是如何基於特定形式的？ 稱為同位素？ 碳（碳-14）在過去 50,000 年內死亡的生物體中經歷放射性衰變。
一些研究人員聲稱，我們在 2021 年研究中的放射性碳定年法太舊了，因為它們受到了一種叫做「硬水」的東西？ 影響。 水含有碳酸鹽，因此含有碳。 硬水是與大氣隔離一段時間的地下水，這意味著其中的一些碳14已經發生了放射性衰變。
溝草是一種水生植物，批評者說，這種植物的種子可能會消耗舊水，從而擾亂棗子，使它們看起來比實際年齡更老。
他們提出這個問題是完全正確的。 這就是科學應該前進的方式，有主張和反主張。
我們如何檢驗我們的主張？
放射性碳定年法是可靠且易於理解的。 只要你有足夠的有機物，你就可以用這種方式測定任何類型的有機物。 因此，我們團隊的兩名成員——美國地質調查局的凱瑟琳·斯普林格（Kathleen Springer）和傑夫·皮加蒂（Jeff Pigati）開始測定花粉粒的年代。 然而，花粉粒非常小，直徑通常約為 0.005 毫米，因此您需要大量花粉粒。
這提出了一個艱鉅的挑戰：你需要數千個這樣的碳才能獲得足夠的碳來測定某些東西的年代。 事實上，你需要 70,000 粒或更多。
醫學科學為我們的難題提供了非凡的解決方案。 我們使用了一種稱為流式細胞儀的技術，該技術更常用於對單個人類細胞進行計數和採樣，以計數和分離化石花粉以進行放射性碳測年。
流式細胞儀利用雷射刺激下細胞的螢光特性。 這些細胞在液體流中移動。 螢光導致閘門打開，使液體流中的單一細胞能夠被轉移、取樣和濃縮。
花粉可以成為確定人類定居證據年代的有用工具。
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我們在白沙腳印之間的所有沉積層中都發現了花粉粒，這使我們能夠確定它們的年代。 擁有如此多花粉的主要優點是，您可以採摘松樹等不受舊水影響的植物。 使用流式細胞儀對我們的樣品進行處理以濃縮其中的花粉。
經過一年或更長時間的勞動密集和昂貴的實驗室工作，我們獲得了基於松花粉的日期，驗證了足跡的原始年代。 他們還表明，該地點不存在古老的水效應。
花粉也使我們能夠重建人們留下腳印時正在生長的植被。 我們得到的植物種類正是我們所期望的新墨西哥州冰河時期的植物種類。
我們也使用了不同的約會技術稱為光受激發光（OSL）作為獨立檢查。 OSL 依賴埋藏的石英顆粒內能量隨時間的累積。 這種能量來自我們周圍的背景輻射。
我們發現的能量越多，我們就可以假設石英顆粒的年齡越大。 當石英暴露在光線下時，這種能量就會釋放出來，因此您所計算的日期是石英顆粒最後一次看到陽光的時間。
為了對埋藏的石英進行採樣，您需要將金屬管插入沉積物中，然後小心地將其取出，以避免將其暴露在光線下。 從管中心取出石英顆粒，在實驗室中將它們暴露在光線下並測量顆粒發出的光。 這暴露了他們的年齡。 OSL 的日期支持我們使用其他技術獲得的日期。
不起眼的花粉粒和一些奇妙的醫療技術幫助我們確認了腳印的形成日期，以及人們到達美洲的時間。
馬修·羅伯特·貝內特，環境與地理科學教授，伯恩茅斯大學和莎莉·克里斯汀·雷諾茲，古人類古生態學副教授，伯恩茅斯大學
