初期の人類による火の制御

初期の人類による火の制御は、人類の進化を可能にする重要な技術でした。火は、暖かさと照明の源、捕食者からの保護（特に夜間）、より高度な狩猟道具の作成方法、および食物の調理方法を提供しました。これらの文化的進歩により、人類の地理的分散、文化的革新、および食生活と行動の変化が可能になりました。さらに、火を起こすことで、暗く寒い夕方の時間帯まで人間の活動を続けることができました。

ホモ属による火の制御の最も古い決定的な証拠は、170万年前から200万年前（ミオ）までとされている。^[1]ホモ・エレクトスによる火の制御された使用が約100万年前に始まったことを示す「木灰の微細な痕跡」の証拠は、広く学術的に支持されている。 ^{[2] [3]}制御された火の最も古い既知の痕跡のいくつかは、イスラエルのヤコブ・ブリッジの娘たちで発見され、約79万年前のものである。^{[4] [5]}この遺跡で、考古学者たちはまた、約78万年前に火を制御して食べ物を調理した最も古い証拠を発見した。^{[6] [7]}しかし、いくつかの研究では、調理は約180万年前に始まったと示唆している。^{[8] [9] [説明が必要]}

モロッコでは、初期だが完全に現代的ではないホモ・サピエンスの化石の近くで、およそ30万年前の火で焼かれたフリントの刃が発見されている。^{[10]南アフリカの}ピナクル・ポイントの遺跡では、初期現代人が約16万4千年前に道具作りの目的で、シルクリート石を熱処理して剥片化しやすくするために定期的かつ組織的に火を使用していた。^[11]解剖学的に現代的な人類が火を広範囲に制御していた証拠は、約12万5千年前にさかのぼる。^[12]

火の使用と制御は、複数の段階を経て徐々に進行したプロセスでした。その一つは、生息地の変化です。密林では山火事はまれですが逃げるのが困難でした。サバンナ（草地と森林が混在する地域）では山火事は一般的ですが生き残るのは容易でした。このような変化は、約300万年前、より寒冷で乾燥した気候により東アフリカでサバンナが拡大したときに起こったと考えられます。^{[13] [14]}

次の段階は、様々な野生動物に見られるように、焼けた土地との関わりや山火事後の餌探しでした。 ^{[13] [14]アフリカのサバンナでは、最近焼けた場所で優先的に餌を探す動物には、サバンナチンパンジー（} Pan troglodytes verusの一種）^{[13] [15]} ベルベットモンキー（Cercopithecus aethiops）^[16]や様々な鳥類が含まれ、その一部は草火事の後に昆虫や小型脊椎動物を狩ることもあります。^{[15] [17]}

次のステップは、山火事の後に残るホットスポットを利用することです。例えば、山火事の後に見つかる食べ物は、焦げているか、生焼けである傾向があります。これは、生焼けの食べ物をホットスポットに置いたり、火が燃える危険がある場合は火から食べ物を取り除いたりする動機を与えた可能性があります。これには、火とその挙動に関する知識が必要です。^{[18] [14]}

火の制御における初期のステップは、焼けた場所から焼けていない場所へ火を運び、そこに火をつけることだったでしょう。これは食料獲得に有利でした。^[14]季節（乾期など）など、長期間にわたって火を維持することが、ベースキャンプ地の開発につながった可能性があります。炉や石の円などの他の火囲いを建てることは、後の発展でした。^[19]火を起こす能力は、一般的には硬木を軟木にこすりつける摩擦装置（弓ドリルなど）を使用して、後の発展でした。^[13]

これらの各段階は、時折起こるものや「機会主義的」なものから「習慣的」なもの、さらには「義務的」（それなしでは生きられない）なものまで、さまざまな強度で発生する可能性がある。^{[14] [19]}

前期旧石器時代における制御された火の使用に関する証拠のほとんどは不確かであり、学術的裏付けも限られている。^[3]証拠の中には、発見された事実には自然現象など他のもっともらしい説明が存在するため、決定的ではないものもある。^[1]発見された事実は、最も古い既知の制御された火の使用は、100万年前の南アフリカのワンダーワーク洞窟で行われたことを裏付けている。[ 3 ] ^{[ 20]}

ワンダーヴェルク遺跡の発見は、火の制御された使用に関する最古の証拠を提供している。無傷の堆積物は微細構造分析を用いて分析された。フーリエ変換赤外顕微分光法（mFTIR）により、焼けた骨や灰になった植物の残骸の形で、この遺跡で100万年前に火が使われていた証拠が得られた。^[3]

東アフリカの遺跡、例えばバリンゴ湖近くのチェソワンジャ、クービ・フォーラ、ケニアのオロルゲサイリエなどは、火が初期の人類によって制御されていた可能性を示している。^[1]チェソワンジャでは、考古学者が140万年前の赤色粘土の礫を発見した。これらの礫は、硬化するために400℃（750℉）に加熱されたに違いない。しかし、東アフリカの森林火災で燃えた木の切り株は、浸食によって破壊されたときにチェソワンジャで説明されているものと同様の礫を生成する。チェソワンジャで制御された火の使用は証明されていない。^[1]

クービ・フォラでは、150万年前にホモ・エレクトス^{が火を制御していた証拠が遺跡から発見されており、200～400℃（400～750℉）の加熱によって生じたと思われる赤くなった堆積物が見つかっている。 [1]}南アフリカのスワトクランズで発見された、人間が火を制御していた可能性のある証拠には、^[21]焼けた骨（ホミニンが切った跡のあるものを含む）やアシューリアンや骨の道具などがある。 [ ^{1]この遺跡は、}ホモ・エレクトスの肉食行動の最も初期の証拠の一部を示している。ケニアのオロルゲサイリエでは、骨を焼くために使われたと思われる「炉のような窪み」が発見されている。しかし、そこには木炭は含まれておらず、火の痕跡は観察されていない。微細な木炭がいくつか発見されたが、それは自然の山火事によるものかもしれない。^[1]

エチオピアのガデブでは、8E地点で焼けたと思われる溶結凝灰岩の破片が発見されたが、地元の火山活動により岩石の再燃焼が起こった可能性がある。 ^[1]

アワッシュ川中流域では、200 °C (400 °F) の高温で形成されたと思われる円錐形の赤みがかった粘土の窪みが発見されました。これらの地形は木の切り株を燃やしてできたと考えられており、初期の人類が木の切り株に火を灯して居住地から離れた場所で火を灯したことでできたのではないかという仮説が立てられました。ただし、この見解は広く受け入れられていません。^[1]アワッシュ渓谷では焼けた石が発見されましたが、この地域では火山性の溶結凝灰岩が発見されており、焼けた石の原因を説明できる可能性があります。^[1]

モロッコのジェベル・イルド近郊で発見された焼けたフリント石は、熱ルミネッセンス法で約30万年前のものと年代測定され、初期のホモ・サピエンスの頭蓋骨と同じ堆積層で発見された。古人類学者のジャン＝ジャック・ユブランは、このフリント石は槍の穂先として使用され、初期の人類が食物を調理するために使用した火の中に残されたと考えている。^[10]

中国山西省西后渡遺跡では、黒、青、灰緑色に変色した哺乳類の骨が発見されており、これは初期人類による焼却の証拠を示している。1985年には、中国雲南省元謀遺跡で、考古学者らが170万年前の黒くなった哺乳類の骨を発見した。^[1]

イスラエルのブノット・ヤコブ橋の遺跡は、79万年前から69万 年前の間にホモ・エレクトスまたはホモ・エルガステルが火を制御していたことを示していると主張されている。^[22] AIを活用した分光法は、研究者が80万年前と100万年前にさかのぼる火の使用の証拠を発掘するのに役立った。^[23] 2022年6月に発表された記事で、^[24]ワイツマン科学研究所の研究者は、トロント大学とエルサレムのヘブライ大学の研究者とともに、ディープラーニングモデルを使用して、1970年代にイスラエル北西部のエブロン採石場で発見された26個のフリントツールの熱暴露を分析したと説明しました。結果は、ツールが600°Cまで加熱されたことを示した。^[23]

ジャワ島トリニルでは、 83万年前から50万年前のジャワ原人（ジャワ原人）の化石が見つかった地層から焼けた木が発見されている。 ^{[1]この焼けた木は、}初期の人類が火を使用していたことを示していると主張されている。

南アフリカの炉床洞窟には、70万年前から20万年前の焼け跡が残っており、モンタギュー洞窟（20万年前から5万8千年前）やクラシーズ川河口（13万年前から12万年前）など他の遺跡にも同様の焼け跡が残っている。 ^[1]

ザンビアのカランボ滝からは、人類による火の使用に関連するいくつかの遺物が発見されており、その中には、火で硬化した可能性のある焦げた丸太、木炭、炭化した草の茎や植物、木製の道具などが含まれています。この遺跡は、アミノ酸のラセミ化による放射性炭素年代測定により、18万年前のものと特定されています。^[1]

南アフリカのスティルベイ文化では、石を道具に加工する前に、加工性を高めるために火を使って熱処理が行われました。 ^{[25] [26] [27]}これらのスティルベイ遺跡は164,000年から72,000年前に遡り、石の熱処理は約164,000年前に始まりました。^[25]

中国の周口店洞窟の証拠は、46万年から23万年前という早い時期に火の制御が行われていたことを示唆している。^[12]周口店洞窟で火があったことは、この遺跡で最も古い考古学的層位である第10層で、ホモ・エレクトスの化石の横に焼けた骨、焼けた打製石器、木炭、灰、炉床が存在していたことから示唆されている。 ^{[1] [28]この証拠は、}北京原人遺跡としても知られる場所1からのものであり、そこではいくつかの骨が一様に黒から灰色であることが発見された。骨の抽出物は、マンガンの染みではなく、焼けた骨の特徴であると判定された。これらの残留物は酸化物のIRスペクトルも示し、第10層で発見された他の骨のいくつかを加熱することで、実験室でトルコ石色の骨が再現された。白色、黄色、黒色の骨に効果が生じたため、この遺跡でも自然な加熱により同じ効果が生じた可能性がある。^[28]

層 10 は、生物によって生成されたシリコン、アルミニウム、鉄、カリウムを含む灰ですが、珪質骨材などの木灰の残骸は見当たりません。これらの中には、炉床と思われるものがあり、「細かく層状に並んだシルトと粘土に、赤褐色と黄褐色の有機物の破片が交互に重なり、石灰岩の破片と暗褐色の細かく層状に並んだシルト、粘土、有機物が局所的に混ざっています。」^[28]遺跡自体には、周口店で火が焚かれていたことを示す証拠はありませんが、黒くなった骨と珪岩の遺物との関連は、少なくとも周口店洞窟に人が住んでいた当時、人間が火を制御していたことを示している。^[要出典]

イスラエルのクファル・カシム市近郊のアムディア遺跡ケセム洞窟では、38万2千年前以前から前期更新世末期の20万年前頃まで定期的に火が使われていた証拠が残っている。大量の焼けた骨と適度に熱せられた土の塊が発見され、骨に残された切り傷から、屠殺や獲物の肉剥ぎが暖炉の近くで行われていたことが示唆される。^[29]さらに、ケセム洞窟に住んでいた人類は、火打ち石をさまざまな温度に熱してから、それを割ってさまざまな道具にしていた。^[30]

インド亜大陸における人類による制御された火の使用に関する最古の証拠は、5万年から5万5千年前に遡り、インドのウッタル・プラデーシュ州ベラン川渓谷にあるメイン・ベラン遺跡から発見されています。^[31]

ヨーロッパの複数の遺跡、例えばスペインのトラルバとアンブロナ、フランスのサン・エステヴェ・ジャンソンでも、後期のホモ・エレクトスが火を使用していた証拠が見つかっている。最古のものはイギリスのサフォーク州ビーチズ・ピットの遺跡で発見されており、ウラン系列年代測定と熱ルミネッセンス年代測定により、火の使用は415,000年前とされている。^[32]ハンガリーのヴェルテッソレーシュでは、木炭は見つかっていないが、約350,000年前の焼けた骨が発見されている。スペインのトラルバとアンブロナでは、アシューリアン石器、絶滅したゾウなどの大型哺乳類の化石、木炭、木材などが発見されている。^[1]フランスのテラ・アマタには、灰のついた暖炉（38万年前から23万年前のものとされる）がある。フランスのサン・テステーヴ・ジャンソンのエスカル洞窟には、5つの炉と赤くなった土の証拠があり、これらの炉は20万年前のものとされている。^[1]火を起こす証拠は少なくとも中期旧石器時代にまで遡り、フランスで発見されたネアンデルタール人の手斧数十個には使用痕跡が見られ、約5万年前にこれらの道具が黄鉄鉱の鉱物で打たれて火花を出したことを示唆している。^[33]

火の発見は、初期の人類にさまざまな用途を与えた。火の暖かさは、寒い環境の夜間の気温が低いときに人類を生き延びさせ、熱帯および亜熱帯気候から温帯地域への地理的拡大を可能にした。火の炎は、特に暗闇の中で捕食動物を追い払うのに役立った。^[34]

火は食習慣を変える上でも大きな役割を果たした。調理により、肉の消費量とカロリー摂取量が大幅に増加した。^[34]すぐに、肉を火で乾燥させたり燻製にしたりして、食料の少ない季節に保存できることが発見された。^[35]火は狩猟や屠殺用の道具の製造にも使われた。 ^[36]人類はまた、森林火災を起こして広い範囲を焼くことで土地の肥沃度を高め、地形を整備して狩猟を容易にできることを学んだ。^{[35] [37]}初期の人類は火を使って獲物を囲い込み、捕獲することができたという証拠がある。^[要出典]火は洞窟に住む前に洞窟を掃除するために使われ、避難所としての利用の始まりを助けた。^[38]火のさまざまな用途は、調理と狩猟の分離など、専門的な社会的役割につながった可能性がある。^[39]

火の制御により、人間の行動、健康、エネルギー消費、地理的拡大に大きな変化がもたらされました。体毛がなくなった後、人類はそれまで居住不可能だったはるかに寒い地域に移動できるようになりました。バイオームを変化させるより複雑な管理の証拠は、少なくとも 20 万年から 10 万年前にまで遡って見つかります。

火は道具や武器の製造に大きな革新をもたらしました。およそ164,000年前にさかのぼる証拠によると、中石器時代の南アフリカの初期の人類は、シルクリートと呼ばれる細粒の岩石に熱処理を施して道具の材料の機械的特性を変えるために火を使用していました。^{[40]加熱された岩石はその後、狩猟や獲物の解体に使う三日月形の刃や矢じりに焼き入れされました。これは}弓矢が狩猟に使われた最初の例であり、広範囲に影響を与えた可能性があります。^{[40] [41]}

芸術作品の創作には火が使われた。考古学者はヨーロッパで旧石器時代の1～10インチのビーナス像を複数発見しており、石や象牙で彫られたものもあれば、粘土で形を整えて焼いたものもあった。これらは陶器の最も古い例である。^[42]火は陶器を作るのにもよく使われた。陶器はかつて新石器時代の約1万年前に始まったと考えられていたが、中国の科学者は仙人洞洞窟で約2万年前の陶器の破片を発見した。^{[43]約1万年前の}新石器時代と農業革命の間に、陶器ははるかに一般的で普及し、単純な線状のデザインや幾何学的な形で彫刻や塗装が施されることが多かった。^[44]

火は、初期の人類社会の拡大と発展に重要な役割を果たした。火がもたらした影響の一つは、社会階層化である。火を起こして操る力は、名声と社会的地位を与えたかもしれない。^[35]また、火は昼間の活動を長くし、夜間の活動を増やした。^[45]大きな炉の証拠は、夜間の大半が火の周りで過ごされていたことを示している。^[46]火の周りに集まることで社会的交流が増えたことは、言語の発達を促した可能性がある。^[45]

火の使用が人類社会に与えたもう一つの影響は、火を維持するために、燃料を探し、それを火に分け、必要に応じて再点火するなど、より大きな集団が協力する必要があったことである。これらのより大きな集団には、子供の世話を手伝う祖父母などの年配者も含まれていた可能性がある。最終的に、火は初期の人類社会の規模と社会的交流に大きな影響を与えた。^{[45] [46]}

一日の遅い時間帯に人工光にさらされることで、人間の概日リズムが変化し、起きている時間が長くなりました。^[47]現代人の起きている時間は16時間ですが、多くの哺乳類はその半分の時間しか起きていません。^[46]さらに、人間は夕方の早い時間帯に最も起きていますが、他の霊長類の一日は夜明けに始まり、日没に終わります。これらの行動の変化の多くは、火の制御とそれが昼間の延長に与えた影響に起因しています。^[46]

調理仮説は、調理する能力によって人類の脳のサイズが時間とともに増大したと提唱する。この考えは、フリードリヒ・エンゲルスが「類人猿から人間への移行における労働の役割」という論文で初めて提唱し、後にリチャード・ランガム著の「火を操る：調理はいかにして人間を人間にしたか」で、さらにスザナ・ヘルクラノ・ハウゼル著の書籍でも要約された。^[48]この仮説の批評家は、制御された火で調理するだけでは脳のサイズ増大の傾向を開始するには不十分であると主張する。

調理仮説は、生卵と調理卵からのタンパク質摂取量の調査のように、生の食品に含まれる栄養素と、調理済み食品に含まれるはるかに消化しやすい栄養素を比較することで支持を得ています。 ^[49]科学者は、いくつかの霊長類において、日中に生の食品しか食べられないと、利用可能な代謝エネルギーが制限されることを発見しました。^[50]ホモ属は、食物を調理することでこの制限を打破し、摂食時間を短縮し、エネルギー需要の増加に対応してより多くの栄養素を吸収することができました。^[51]さらに、科学者は、ホモ属は藻類からドコサヘキサエン酸などの栄養素を得ることもでき、これは脳の進化にとって特に有益で重要であったと主張しています。調理プロセスによる食物の解毒により、初期の人類はこれらの資源にアクセスできました。^[52]

脳以外にも、人間の他の臓器も高い代謝を必要とします。^[51]人類の進化の過程で、さまざまな臓器の体重比は脳の拡大を可能にするために変化しました。

火の出現以前、人類の食事は主に種子、花、多肉質の果実など、単糖類と炭水化物からなる植物の部分に限られていた。茎、成熟した葉、肥大した根、塊茎などの植物の部分は、生のセルロースとデンプンは消化できないため、食料源としては利用できなかっただろう。しかし、調理によりデンプン質と繊維質の食品が食べられるようになり、初期の人類が利用できる他の食品の多様性が大幅に増加した。種子や亜麻仁やキャッサバに含まれるシアン配糖体などの同様の炭水化物源を含む毒素を含む食品は、調理により無毒になったため、彼らの食事に取り入れられた。^[53]

また、調理は寄生虫を殺し、咀嚼と消化に必要なエネルギー量を減らし、植物と肉からより多くの栄養素を放出することができた。生の肉を噛んだり、硬いタンパク質（コラーゲンなど）や炭水化物を消化したりすることは困難であったため、調理の発達は肉を効率的に処理し、より大量に消費するための効果的なメカニズムとして役立った。肉はカロリー密度が高く、重要な栄養素を含んでいるため、初期の人類の主食となった。^[54]消化性を高めることで、調理はヒト科動物が食物の摂取から得られるエネルギーを最大化することを可能にした。研究によると、調理によるでんぷんからのカロリー摂取は12〜35％、タンパク質の場合は45〜78％向上する。食物消費による正味のエネルギー増加の結果、ヒト科動物の生存率と繁殖率が向上した。^[55]食品の毒性を低下させ、栄養収量を増やすことで、調理は離乳年齢を早め、女性がより多くの子供を産むことを可能にした。^[56]このようにしても、人口増加を促進した。

調理に火を使うことで胎盤に環境毒素が蓄積し、火を操るようになった頃には人類の胎盤食が種全体でタブー視されるようになったという説もある。胎盤食は他の霊長類では一般的である。 ^[57]

火を使う前、ヒト科の種は大きな小臼歯を持っていて、大きな種子などの硬い食べ物を噛むのに使われていた。さらに、臼歯の咬頭の形状から、食事は葉や果物中心だったと推測される。おそらく調理済みの食べ物を摂取したことで、ホモ・エレクトスの臼歯は徐々に小さくなり、シャキシャキした根菜などの噛みごたえのある食べ物から、肉などの柔らかい調理済みの食べ物に食事が変わったことを示唆している。^{[58] [59]}調理済みの食べ物によって歯の分化がさらに進み、最終的にヒト科の顎の容積が減少し、さまざまな小さな歯が生えてきた。今日、他の霊長類と比較して、人間の顎の容積と歯のサイズが小さいことが観察されている。^[60]

多くの調理済み食品の消化率が向上したため、必要な栄養素を得るために消化する必要が少なくなりました。その結果、消化管と消化器官のサイズが小さくなりました。これは、長い炭水化物鎖の発酵のためにより大きな消化管が必要な他の霊長類とは対照的です。このように、人間は他の霊長類に見られる大きな結腸と消化管から、より小さなものへと進化しました。^[61]

ランガムによれば、火を操る技術のおかげで人類は樹上ではなく地面や洞窟で眠ることができ、地上で過ごす時間が増えたという。このことが二足歩行の進化に寄与した可能性があり、人間の活動にはこのような能力がますます必要になってきた。^[62]

この仮説の批判者は、ホモ属の脳容積が時間の経過とともに直線的に増加していることが見られるが、火の制御と調理を加えてもデータに意味のあることは何も追加されないと主張している。ホモ・エレクトゥスなどの種は、調理用の火の証拠がほとんどまたは全くない時期に大きな脳容積を持って存在していた。調理の証拠が弱い時期と強い時期のホモ・エレクトゥスの脳の大きさにはほとんど変化がない。 ^[46]生肉と調理済みの肉をマウスに与えた実験では、調理した肉はマウスの摂取カロリー量を増加させなかったため、生肉の食事では調理した肉よりもエネルギー増加が同じかそれ以上であるという研究結論につながった。^[63]このような研究やその他の研究から、ナッツやベリー類の消費から肉の消費への移行により、調理が登場するはるか前に人間の脳サイズが増加したとする仮説への批判が生まれている。^{[64] [65]}他の人類学者は、証拠から、調理用の火が本格的に始まったのは、古代の炉床、土窯、焼かれた動物の骨、火打ち石がヨーロッパと中東全域に出現した25万年前からであると主張している。^[66]

• 狩猟仮説
• サバンナ仮説
• 火の盗難

• 「火との契約が私たちを今の姿に導いた」 2015年9月6日アーカイブ-スティーブン・J・パインによる記事
• 人間のタイムライン（インタラクティブ） –国立自然史博物館、スミソニアン（2016 年 8 月）。