Arkeologer som gravde ut en hule ved kysten av Sør-Afrika for ikke lenge siden, avdekket et uvanlig perlehell. Inni var et rustent rødt stoff. Etter å ha analysert blandingen og steinslipingsverktøyene i nærheten, skjønte forskerne at de hadde funnet verdens tidligste kjente maling, laget for 100 000 år siden av trekull, knuste dyreben, jernrik bergart og en ukjent væske. Abalonskjellet var en lagringsbeholder - en forhistorisk malingskanne.
Funnet avslørte mer enn bare det faktum at folk brukte maling for så lenge siden. Det ga en titt inn i hodet til de tidlige menneskene. Ved å kombinere materialer for å lage et produkt som ikke ligner de originale ingrediensene og sparer blandingen for senere antyder mennesker på den tiden var i stand til abstrakt tenking, innovasjon og planlegging for fremtiden.
Dette er blant de mentale evnene som mange antropologer sier at de skilte mennesker, Homo sapiens, fra andre hominider. Likevel har forskere ingen avtalt definisjon av nøyaktig hva som gjør menneskelig erkjennelse så spesiell.
"Det er vanskelig nok å fortelle hva de kognitive evnene er for noen som står foran deg, " sier Alison Brooks, en arkeolog ved George Washington University og Smithsonian Institution i Washington, DC. "Så det er virkelig vanskelig å si for noen som har vært død i en halv million år eller en kvart million år. ”
Siden arkeologer ikke kan administrere psykologiske tester til tidlige mennesker, må de undersøke gjenstander som er igjen. Når nye teknologier eller måter å leve på vises i den arkeologiske referansen, prøver antropologer å bestemme hva slags romantenking som var nødvendig for å lage et spyd, si eller blande maling eller samle skalldyr. Det siste tiåret har vært særlig fruktbart for å finne slike bevis. Og arkeologer sammenstiller nå atferdsmønstrene som er registrert i den arkeologiske referansen de siste 200 000 årene for å rekonstruere banen til hvordan og når mennesker begynte å tenke og oppføre seg som moderne mennesker.
Det var en tid da de trodde de hadde klart det hele. På 1970-tallet var konsensus enkel: Moderne erkjennelse utviklet seg i Europa for 40 000 år siden. Det var da grottekunst, smykker og skulpturerte figurer alle så ut til å vises for første gang. Kunsten var et tegn på at mennesker kunne bruke symboler for å representere sin verden og seg selv, argumenterte arkeologer, og derfor sannsynligvis også hadde språk. Neanderthaler som bodde i nærheten så ikke ut til å lage kunst, og dermed dannet symbolsk tenking og språk skillelinjen mellom de to artenes mentale evner. (I dag debatterer arkeologer om og i hvilken grad neandertalere var symbolske vesener.)
Et problem med denne analysen var at de tidligste fossilene av moderne mennesker kom fra Afrika og dateres til så mange som 200 000 år siden - omtrent 150 000 år før folk skildret bison og hester på hulevegger i Spania. Richard Klein, en paleoanthropolog ved Stanford University, antydet at en genetisk mutasjon skjedde for 40 000 år siden og forårsaket en brå revolusjon på den måten folk trodde og oppførte seg.
I tiårene etter fikk arkeologer som arbeidet i Afrika, imidlertid ideen om at det var et etterslep mellom da menneskekroppen utviklet seg og når moderne tankegang dukket opp. "Da forskere begynte å undersøke regioner utenfor Europa, ble bevisene for symbolsk oppførsel eldre og eldre, " sier arkeolog April Nowell ved University of Victoria i Canada.
For eksempel har gjenstander som har blitt utvunnet det siste tiåret i Sør-Afrika - for eksempel pigmenter laget av rød oker, perforerte skallperler og strutsskjell inngravert med geometrisk design - skubbet opprinnelsen til symbolsk tenking til mer enn 70 000 år siden, og hos noen tilfeller, så tidlig som for 164 000 år siden. Nå er mange antropologer enige om at moderne kognisjon trolig var på plass da Homo sapiens dukket opp.
"Det var alltid fornuftig at opprinnelsen til moderne menneskelig oppførsel, den fullstendige samlingen av moderne unikhet, måtte skje på opprinnelsespunktet for avstamningen, " sier Curtis Marean, en paleoanthropolog ved Arizona State University i Tempe.
Marean mener symbolsk tenking var en avgjørende endring i utviklingen av det menneskelige sinn. Når du har det, har du muligheten til å utvikle språk. Du har muligheten til å utveksle oppskrifter på teknologi, sier han. Det hjalp også dannelsen av utvidede sosiale nettverk og handelsnettverk på lang avstand, som andre hominider som neandertalere manglet. Disse fremskrittene gjorde det mulig for mennesker å spre seg til nye, mer komplekse miljøer, som kyststeder, og etter hvert over hele planeten. "Verden var deres østers, " sier Marean.
Viktige gjenstander som finnes i Sibudu Cave og Blombos Cave i Afrika inkluderer skallperler, røde pigmenter, graveringer og prosjektilpunkter. (Med tillatelse av M. Malina, University of Tübingen, The Royal Society) 
Grottekunsten utviklet seg i Europa for 40 000 år siden. Arkeologer hevdet at kunsten var et tegn på at mennesker kunne bruke symboler for å representere sin verden og seg selv. (Med tillatelse fra Wikimedia Commons) 
Gjenstander funnet i Blombos Cave i Sør-Afrika. (Med tillatelse fra Wikimedia) 
Avsett lag i Blombos Cave i Sør-Afrika. (Med tillatelse fra Kari Janne Stenersen / Wikimedia) Men symbolsk tenking kan ikke forklare alle endringene i menneskesinnet, sier Thomas Wynn, en arkeolog ved University of Colorado. Wynn og kollegaen, University of Colorado psykolog Frederick Coolidge, antyder at avansert "arbeidsminne" var det siste kritiske skrittet mot moderne erkjennelse.
Arbeidshukommelse gjør det mulig for hjernen å hente, behandle og huske flere biter med informasjon på en gang for å fullføre en oppgave. En spesielt sofistikert type arbeidsminne "innebærer muligheten til å holde noe oppmerksomhet mens du blir distrahert, " sier Wynn. På noen måter er det på samme måte som multitasking. Og det trengs i problemløsning, strategi, innovasjon og planlegging. I sjakk, for eksempel, må hjernen følge med på brikkene på brettet, forutse motstanderens neste flere trinn og forberede (og huske) motbevegelser for hvert mulig utfall.
Det er utfordrende å finne bevis for denne typen erkjennelse fordi mennesker ikke bruker så avansert arbeidsminne. "Det krever mye innsats, " sier Wynn. "Hvis vi ikke trenger å bruke det, gjør vi det ikke." I stedet, under rutineoppgaver, er hjernen liksom på autopilot, som når du kjører bilen til jobb. Du tenker egentlig ikke på det. Basert på frekvens alene, er det mindre sannsynlig at atferd som krever arbeidsminne blir bevart enn vanlige aktiviteter som ikke trenger det, for eksempel å lage enkle steinkuttere og håndtak.
Likevel er det gjenstander som ser ut til å forholde seg til avansert arbeidsminne. Å lage verktøy sammensatt av separate stykker, som et spidd spyd eller en bue og pil, er eksempler som dateres til mer enn 70 000 år siden. Men det mest overbevisende eksempelet kan være dyrefeller, sier Wynn. Ved Sør-Afrikas Sibudu-hule har Lyn Wadley, en arkeolog ved University of the Witwatersrand, funnet ledetråder om at mennesker jaktet et stort antall små, og noen ganger farlige, skogsdyr, inkludert bush griser og reduserende antiloper kalt blå duikers. Den eneste troverdige måten å fange slike critters på var med snarer og feller.
Med en felle må du tenke på et apparat som kan hage og holde på et dyr for deretter å komme tilbake senere for å se om det fungerte. "Det er den slags arbeidshukommelse gjør for oss, " sier Wynn. "Det gjør at vi kan utarbeide slike problemer ved å ha nødvendig informasjon i tankene."
Det kan være for enkelt å si at symbolsk tenking, språk eller arbeidsminne er den eneste tingen som definerer moderne erkjennelse, sier Marean. Og det kan fremdeles være viktige komponenter som ennå ikke er identifisert. Det som trengs nå, legger Wynn til, er mer eksperimentell arkeologi. Han foreslår at man tar med seg folk inn i et psykelaboratorium for å evaluere hvilke kognitive prosesser som er involvert når deltakerne lager og bruker verktøyene og teknologien til tidlige mennesker.
Et annet område som trenger mer utredning er hva som skjedde etter at moderne erkjennelse utviklet seg. Mønsteret i den arkeologiske referansen viser en gradvis opphopning av ny og mer sofistikert atferd, sier Brooks. Å lage komplekse verktøy, flytte inn i nye miljøer, delta i langdistansehandel og bære personlige smykker dukket ikke opp på en gang med dagens tenking.
Utseendet til en langsom og jevn oppbygging kan bare være en konsekvens av konserveringssynene. Organiske materialer som tre nedbrytes ofte sporløst, så noen tegn på atferd kan være for flyktige å finne. Det er også vanskelig å oppdage ny atferd før de blir adoptert bredt, så det er usannsynlig at arkeologer noensinne vil finne de tidligste tilfellene av nye måter å leve på.
Kompleks livsstil hadde kanskje ikke vært nødvendig tidlig i historien til Homo sapiens, selv om mennesker var i stand til sofistikert tenkning. Sally McBrearty, en arkeolog ved University of Connecticut i Storrs, påpeker i 2007-boken Rethinking the Human Revolution at en viss utvikling kan ha blitt ansporet av behovet for å finne flere ressurser etter hvert som befolkningen utvidet seg. Jakt og innsamling av nye typer mat, for eksempel blå duikers, krevde nye teknologier.
Noen ser en langsom progresjon i akkumulering av kunnskap, mens andre ser moderne atferd utvikle seg i pasninger og starter. Arkeolog Franceso d'Errico ved University of Bordeaux i Frankrike antyder at visse fremskritt dukker opp tidlig i den arkeologiske posten bare for å forsvinne i titusenvis av år før denne oppførselen - uansett grunn - blir permanent innlemmet i det menneskelige repertoaret for rundt 40 000 år siden . "Det skyldes sannsynligvis klimatiske endringer, miljøvariabilitet og befolkningsstørrelse, " sier d'Errico.
Han bemerker at flere verktøysteknologier og aspekter ved symbolsk uttrykk, for eksempel pigmenter og inngraverte artefakter, ser ut til å forsvinne etter 70 000 år siden. Tidspunktet sammenfaller med en global forkjølelsesform som gjorde at Afrika ble tørrere. Befolkningen sank trolig og fragmenterte som svar på klimaendringene. Innovasjoner kan ha gått tapt i en forhistorisk versjon av den mørke alderen. Og ulike grupper reagerte sannsynligvis på forskjellige måter avhengig av kulturell variasjon, sier d'Errico. "Noen kulturer er for eksempel mer åpne for innovasjon."
Den kanskje beste måten å avgjøre om oppbyggingen av moderne atferd var jevn eller punktert, er å finne flere arkeologiske steder å fylle ut hullene. Det er bare en håndfull nettsteder, for eksempel som dekker begynnelsen av menneskets historie. "Vi trenger disse [nettstedene] som dateres for mellom 125.000 og 250.000 år siden, " sier Marean. "Det er virkelig det søte stedet."
Erin Wayman skriver Smithsonian.coms Homind Hunting-blogg.
