High-tech in the middle Palaeolithic: Neandertal-manufactured pitch identified

Abstract

Any new knowledge that goes beyond the stone tools and techniques used in the Palaeolithic and Mesolithic is most significant as it reveals the cultural and technical capabilities of the people living in these periods. In 1963, two pitch finds were discovered in a lignite open-mining pit in the northern foothills of the Harz Mountains, in a layer the geological age of which was dated as being older than 80,000 years. The great significance of these finds was therefore immediately apparent. One of the finds showed a fingerprint as well as the imprints of a flint stone tool and the structure of wood cells. This was indicative of the pitch piece having served as an adhesive to secure a wooden haft to a flint stone blade.

Over 30 years later these finds were transferred to the Doerner Institut for investigation. The GC and GC/MS analyses revealed that, in both cases, birch pitches, well-known historical adhesives, had been used. These consist predominantly of pentacyclic triterpenoid components of the lupane type, with betulin forming the major component. The comparison with birch bark extracts showed that the biological peak profile (bio-marker) was surprisingly well preserved in these pitch finds and that hardly any degradation products were present.

Today, comparable pitches can easily be produced with modern technical methods, i.e. using airtight laboratory flasks and temperature control facilities. However, any attempt at simulating the conditions of the Neandertal period and at producing these birch pitches without any of these modern facilities will soon be met with many difficulties. This implies that the Neandertals did not come across these pitches by accident but must have produced them with intent. Conscious action is, however, always a clear sign of considerable technical capabilities.

Toute nouvelle connaissance allant au-delà de la technique des outils en pierre du paléolithique et du mésolitique est d'une très grande importance, nous révélant les capacités culturelles et techniques des hommes vivant durant ces périodes. En 1963 furent découverts deux morceaux de poix dans une mine de lignite, exploitée à ciel ouvert, sur les contreforts septentrionals des montagnes du Harz, dans une couche datée géologiquement de plus de 80000 ans. L'énorme importance de ces trouvailles était donc évidente immédiatement. Une empreinte digitale de même que la trace d'un outil en pierre et de structures de bois sur une des pièces indiquaient que ce morceau avait servi comme adhésif pour fixer une manche en bois à un morceau de silex. Plus de trente plus tard, ces objets furent transférés à l'institut Doerner afin d'être analysés. Dans les deux cas, les analyses GC et GC/MS ont révélé qu'il s'agissait de poix de bouleau, bien connu comme adhésif dans l'histoire humaine. Cette poix consiste essentiellement de composants pentacycliques triterpenoïdes du type lupane, avec bétuline comme élément principal. En comparant cette poix à des extraits d'écorce de bouleau, on a pu constater que le peak-profile biologique (biomarker) était étonnement bien préservé et qu'on ne trouvait guère de produits de dégradation. Aujourd'hui, grâce aux techniques modernes, à savoir l'utilisation de ballons fermés hermétiquement et de thermostats, on peut facilement fabriquer une poix comparable. On se heurte cependant à des difficultés insurmontables en essayant de fabriquer cette poix sans équipement moderne et dans des conditions similaires à celles rencontrées par les hommes du Néandertal. Cela implique que ces hommes ne sont pas tombés par hasard sur cette poix, mais ont fait preuve de capacités techniques considérables.

Zusammenfassung

Für das mittlere und ältere Steinzeitalter sind alle Kenntnisse, die über Steingeräte und ihre Techniken hinausgehen, von großer Aussagekraft, da sie über die kulturellen und technologischen Fähigkeiten der damals lebenden frühen Menschen Auskunft geben. Als 1963 im Braunkohletagebau im Nordharzvorland in einer Schicht, die geologisch älter als 80.000 Jahre zu datieren ist, zwei Harzfunde gemacht wurden, war deshalb deren weittragende Bedeutung sofort erkennbar. Der eine enthielt Fingerabdrücke sowie die Abdrücke eines Feuersteingerätes und von Holzstrukturen. Daraus ging hervor, dass dieses Harzstück als Kittmasse für den hölzernen Griff einer Feuersteinklinge gedient haben muss.

Mehr als 30 Jahre später kamen diese beiden Harzfunde an das Doerner-Institut zur Untersuchung. Bei den GC- und GC/MS-Analysen stellte es sich heraus, dass es sich in beiden Fällen um Birkenpeche handelte, die als historische Klebstoffe bekannt sind. Die GC/MS-Analyse ergab, dass überwiegend pentacyclische triterpenoide Komponenten des Lupan-Typs vorliegen, mit Betulin als Hauptbestandteil. Ein Vergleich mit Birkenrindenextrakten zeigt, dass das biologische Peakprofil (Bio-Marker) in diesen Pechfunden erstaunlich gut erhalten geblieben ist und kaum Degradationsprodukte vorliegen.

Mit den heutigen technischen Methoden, d. h. mit luftdicht abgeschlossenen Retorten und Temperaturreglern, lassen sich vergleichbare Produkte ohne weiteres herstellen. Will man jedoch diese Birkenpeche unter Verzicht auf diese modernen Hilfsmittel fertigen, indem man sich den Möglichkeiten der Neandertalerzeit anzunähern versucht, so entstehen fast unüberwindliche Schwierigkeiten. Da der Neandertaler keinesfalls zufällig auf diese Peche gestoßen sein kann, sondern sie gezielt herstellen musste, zeugt dies von enormen technologischen Fähigkeiten.