La cueva de Santa Ana, el Achelense sobre grandes lascas y los intrigantes esferoides

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Desde 2001 hasta 2017 se ha estado trabajando en la secuencia estratigráfica de la zona de entrada actual a la cueva de Santa Ana, ubicada en Cáceres (España). Se ha excavado un área de unos 20 m2, con 13 m de profundidad. El abundante conjunto lítico recuperado (578 objetos) se incluye en el tecnocomplejo Large Flake Acheulean (LFA), caracterizado por la configuración de herramientas achelenses sobre lascas de gran tamaño (mayores de 10 cm). En este yacimiento por el momento se han recuperado 141 percutores, 47 bifaces, 36 lascas retocadas y 210 sin retocar, 87 núcleos, 6 picos, 10 hendedores y 18 esferoides. El 69% del material está tallado en cuarzo, trabajado con gran destreza, empleándolo incluso en la configuración de bifaces sobre grandes lascas. Su datación por ahora está pendiente. Hay una plancha estalagmítica datada en 112 ka (miles de años). Esta plancha cubre el depósito e indica que como mínimo tiene esa cronología. Los restos de fauna asociados a esta industria lítica son del Pleistoceno medio pero su cronología no se conoce aún con exactitud.

El estudio recién presentado permite comparar este conjunto lítico en el contexto de la península ibérica, donde existen otros yacimientos con Large Cutting Tools (LCTs), así como analizar el uso de los materiales en el lugar y la aparición de esferoides. En Santa Ana los esferoides son elementos bien representados a diferencia de otros yacimientos. Existe un parecido morfológico entre las herramientas de Santa Ana y los bifaces, picos y hendedores de otros conjuntos achelenses de la península, lo que viene a reforzar cierta homogeneidad observada en el Achelense peninsular. Pero en Santa Ana se advierte algo inédito, no solo en la península, sino en toda Europa, que destaca para este blog Francisco Javier García Vadillo, investigador principal de este trabajo:

  1. La configuración sistemática de bifaces achelenses sobre grandes lascas.
  2. La asociación de Large Cutting Tools (bifaces, hendedores y picos) y esferoides, artefactos muy poco conocidos que veremos a continuación.
  3. El uso frecuente del cuarzo como materia prima.

La industria LFA de Santa Ana nos recuerda al primer achelense del este de África (p.ej. Lecho II de Olduvai) de 1,75 millones de años (Ma), y la asociación esferoides/LCTs se encuentra en los sitios esteafricanos de Olorgesailie, Isimila y Kalambo Falls, en el Corredor Levantino (North Bridge Archaeological Site, de 0,6 Ma), y en yacimientos asiáticos del Pleistoceno inferior y medio de India (Singi-Talav) y China (Shuigou-Huixinggou). Aunque se ha mencionado la presencia de esferoides en dos yacimientos europeos, hay dudas respecto a su posible origen natural. Otros sitios con LFA son los conjuntos del norte de África en Casablanca (Marruecos), Thomas Quarry L, Sidi Abderrahmane y Rhinoceros Cave, que abarcan entre 1,4 y 0,4 Ma. En la península ibérica existe LFA, pero en menor proporción ya que el uso de grandes lascas para la configuración de bifaces no es tan frecuente como en Santa Ana. Por ejemplo, en el nivel TD10 de Gran Dolina hay una decena de bifaces y no hay hendedores.

Herramientas líticas de la cueva de Santa Ana

Herramientas líticas de la cueva de Santa Ana: a) bifaz de cuarcita; b) bifaz de cuarzo; c) pico tallado en cuarcita; d) hendedor en cuarcita, e y f) esferoides de cuarzo. Crédito: Sioba Grande y Francisco-Javier García-Vadillo (IPHES-CERCA y EPPEX).

¿Para qué son los esferoides? 

Es difícil determinar qué son estas herramientas tan peculiares. En la cueva de Qesem (Israel) se han documentado 16 esferoides, algunos con restos de lípidos de la médula ósea. Se piensa que los homininos que utilizaron los esferoides en Qesem no son los mismos que los fabricaron. Probablemente reciclaron estos objetos de otros yacimientos en superficie y los llevaron hasta su cueva con el objetivo de extraer médula ósea. En Qesem esas herramientas están asociadas a la industria denominada Acheleo-Yabrudiense (400-200 ka), donde hay procesos de reciclaje que están despertando un interés creciente. Otra hipótesis es el uso de esferoides como elementos arrojadizos para cazar animales, inicialmente postulada por Mary Leakey para estos artefactos. Aparte de estos trabajos, no se ha podido avanzar más en el estudio de sus posibles funciones al carecer de trazas de uso y otros restos de materiales orgánicos, entre ellos lípidos, vegetales, etc.

Lo que sí se ha podido investigar por el momento es el proceso de reducción para formar volúmenes esféricos (poliedros, subesferoides y esferoides), que no permiten la recurrencia en la talla para poder seguir obteniendo lascas, en el caso de que fueran núcleos; pero como útiles, es difícil asociar un uso a este tipo de piedras redondas que se asemejan a los percutores clásicos, y que tendrían una función tan distinta a las de cortar, punzar o seccionar de las lascas, bifaces y hendedores de los conjuntos donde aparecen.

Un millón de años sin apenas cambios tecnológicos 

Aunque el Achelense en la península ibérica es rico en yacimientos al aire libre en entornos fluvio-lacustres (p.ej. La Boella, Solana del Zamborino), y terrazas fluviales del Miño, Tajo y Jarama, son muy raros los yacimientos en cuevas (Santa Ana, Galería, Gruta da Aroeira, Cueva del Angel). Santa Ana es propuesto por sus investigadores como un punto nodal frecuentado en distintas ocupaciones de corta duración. La actividad técnica de los grupos que ocupaban la cueva era alóctona (comenzó y se desarrolló en otros lugares) y la cueva y su entorno eran áreas de aprovisionamiento de cuarzo, materia prima que se empleaba para percusión, para obtener lascas y en la configuración de filos, con gran maestría. Era un lugar de convergencia de materias primas, cadenas operativas y artefactos técnicos versátiles.

La enorme dispersión espacio-temporal de los conjuntos similares a Santa Ana sugiere un origen común africano y una versatilidad operacional de las herramientas achelenses en múltiples ecosistemas. Además, ponen de manifiesto un fenómeno de estasis tecnológica, es decir, la ausencia de cambios entre los repertorios líticos a lo largo de prácticamente un millón de años.

Siguientes pasos 

García Vadillo indica que ahora se está trabajando en intervenciones dentro de la cavidad, en la parte distal, con 30 m2 de excavación donde la estratigrafía, los restos de fauna, los procesos geológicos y las herramientas líticas guardan diferencias y similitudes respecto a los de la parte exterior. «Queda muchísimo por excavar, tanto hacia el fondo como hacia las paredes de la cueva, pero podemos decir que ya estamos empezando a entender la cavidad».

Agradecimiento: a Francisco Javier García Vadillo.

Referencia: García-Vadillo, F. J. et al. (2021). The large flake Acheulean with spheroids from Santa Ana Cave (Caceres, Spain). Journal of Archaeological Science: Reports

Artículo relacionado: Large Cutting Tools y el yacimiento de Porto Maior | Nutcracker Man

Excavación en cueva de Santa Ana

Excavación en la cueva de Santa Ana (Cáceres, España). Crédito: Mario Modesto Mata / EPPEX

Santa Ana cave, the large flake Acheulean and the intriguing spheroids

From 2001 to 2017, the stratigraphic sequence of the current entrance of the Santa Ana cave (Cáceres, southwestern Spain) was excavated, with a total area of about 20 m2 and 13 m deep. The abundant lithic assemblage recovered (578 objects) is included in the Large Flake Acheulean technocomplex (LFA), characterised by the configuration of Acheulean tools on large flakes (larger than 10 cm). The assemblage of this site is composed by 141 hammers, 47 bifaces, 36 retouched and 210 unretouched flakes, 87 cores, 6 picks, 10 cleavers and 18 spheroids. 69% of the material is knapped in quartz showing very good skilling, even in the configuration of bifaces on large flakes. Its dating is still pending. There is a stalagmitic slab dated to 112 ka (thousands of years). This slab covers the deposit and thus indicates a minimum chronology. The faunal remains associated with the lithic industry are from the Middle Pleistocene but their exact chronology is not yet known.

The new study compares this lithic assemblage in the context of the Iberian Peninsula, where there are other sites with Large Cutting Tools (LCTs), and analyses the use of the materials at the site and the occurrence of spheroids. In Santa Ana, spheroids are well represented in contrast to other sites. There is a morphological resemblance between the tools from Santa Ana and the bifaces, picks and cleavers from other Acheulean assemblages of the peninsula, which reinforces a certain homogeneity observed in the peninsular Acheulean. But in Santa Ana there is also something unique, not only in the peninsula, but overall in Europe, which is highlighted for this blog by Francisco Javier García Vadillo, principal investigator of this project:

  1. The systematic configuration of Acheulean bifaces on large flakes.
  2. The association of Large Cutting Tools (bifaces, cleavers and picks) and spheroids, very little-known artefacts that we will see below.
  3. The frequent use of quartz as a raw material.

The LFA of Santa Ana resembles the early Acheulean industry from East Africa (e.g. Olduvai Bed II) dated to 1.75 million years (Ma), and the spheroid/LCTs association is found in the East African sites of Olorgesailie, Isimila and Kalambo Falls, in the Levantine Corridor (North Bridge Archaeological Site, dated to 0.6 Ma), and in Asian Lower and Middle Pleistocene sites in India (Singi-Talav) and China (Shuigou-Huixinggou). Although the presence of spheroids has been mentioned in two European sites, there are doubts about their possible natural origin. Other sites with LFA are the North African assemblages in Casablanca (Morocco), Thomas Quarry L, Sidi Abderrahmane and Rhinoceros Cave, which span between 1.4 and 0.4 Ma. LFA is present in the Iberian Peninsula, but in smaller proportion as the use of large flakes for the configuration of bifaces is not as frequent as in Santa Ana. For example, in Gran Dolina level TD10, there are about ten bifaces and no cleavers.

What are spheroids for?

It is difficult to determine what these singular tools are for. In Qesem Cave (Israel) sixteen spheroids were documented, some with remains of bone marrow lipids. It is thought that the hominins who used the spheroids at Qesem are not the same who made them. They probably recycled these objects from other surface sites and brought them to their cave in order to extract bone marrow. In Qesem, these tools are associated with the Acheulo-Yabrudian industry (400-200 ka), where recycling processes are attracting increasing interest. Another hypothesis is the use of spheroids as throwing elements for hunting animals, initially postulated by Mary Leakey for these artefacts. Apart from these works, it has not been possible to make further progress in the study of their possible functions due to the lack of traces of use and other remains of organic materials, including lipids, vegetables, etc.

What was possible to research for the moment is the reduction process to form spherical volumes (polyhedrons, subspheroids and spheroids), which do not allow the recurrence of knapping to continue obtaining flakes, in the case that they were cores; but as tools, it is difficult to associate a use to this type of round stones that resemble the classic pounders, and that would have a function so different from those of cutting, puncturing or sectioning of the flakes, bifaces and cleavers of the assemblages where they appear.

One million years with little technological change

Although the Achelian period in the Iberian Peninsula is rich in open-air sites in fluvial-lacustrine environments (e.g. La Boella, Solana del Zamborino), and river terraces of the Miño, Tajo and Jarama rivers, sites in caves (Santa Ana, Galería, Gruta da Aroeira, Cueva del Angel) are very rare. Santa Ana is proposed by its researchers as a nodal point of short duration occupations. The technical process of the groups that occupied the cave was allochthonous (it began and developed elsewhere) and the cave and its surroundings were areas for the procurement of quartz, a raw material that was used for percussion, to obtain flakes and in the shaping of edges, with great skill. It was a place of convergence of raw materials, operational sequences and versatile technical objects.

The enormous spatio-temporal dispersion of the Santa Ana-like assemblages suggests a common African origin and an operational versatility of Acheulean tools in multiple ecosystems. Moreover, they reveal a phenomenon of technological stasis, i.e., the absence of change among lithic repertoires over nearly a million years.

Next steps

García Vadillo describes that they are now working inside the cavity, in the distal part, with 30 m2 of excavation where the stratigraphy, the remains of fauna, the geological processes and the lithic tools have differences and similarities with respect to those of the entrance area. «There is still a lot to be excavated, both towards the bottom and the walls of the cave, but we can say that we are already beginning to understand the cavity».

Acknowledgement: Francisco Javier García Vadillo.

Reference: García-Vadillo, F. J. et al. (2021). The large flake Acheulean with spheroids from Santa Ana Cave (Caceres, Spain). Journal of Archaeological Science: Reports

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