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考古学と地質学は、先史時代のスコットランドの秘密を次々と明らかにし、ローマ人がスコットランドを歴史の記録に残す以前の複雑な過去を解き明かしている。歴代の人類文化はヨーロッパ全域、あるいはさらに遠くまで広がっていったが、この特定の地域に焦点を当てることで、スコットランドに広く分布する遺跡や記念碑の起源、そしてスコットランドの歴史の背景が明らかになる。
集約農業の影響を受けていない広大な田園地帯と、かつて木材よりも石材が豊富だったことが相まって、スコットランドには古代の歴史を垣間見ることができる、アクセスしやすい遺跡が数多く存在する。
スコットランドは地質学的にヨーロッパ大陸とは異質な存在であり、古代大陸ローレンシア（後に北アメリカ大陸の大部分を形成した）のごく一部に過ぎない。カンブリア紀には、現在のスコットランドとなる地殻領域は、当時まだ赤道の南にあったローレンシア大陸の大陸棚の一部を形成していた。ローレンシア大陸は、縮小しつつあったイアペタス海によってバルティカ大陸（後にスカンジナビア半島とバルト海地域となった）から隔てられていた。この二つの古代大陸はカンブリア紀とオルドビス紀を通じて互いに接近し、シルル紀の地殻変動による褶曲によって最初のスコットランドの陸地が海面上に現れた。最終的な衝突はデボン紀に起こり、ローレンシアプレートのスコットランド部分が、かつてバルティカ大陸と合体していた移動性の亜大陸アバロニア（現在のイングランドとウェールズの大部分を含む）に激突した。
この衝突により巨大な山脈（少なくとも現在のアルプス山脈と同じくらいの高さ）が隆起し、花崗岩質の西ハイランド山脈とグランピアン山脈が形成され、（石炭紀を通じて）スコットランド中部と東部で火山活動の時期が訪れました。ペルム紀と三畳紀の間、イアペタス海が完全に閉鎖されていたため、スコットランドはパンゲア超大陸の中心付近に位置していました。第三紀の初めに、ローレンシア大陸とユーラシア大陸の間に発散型プレート境界（地殻プレートが離れる境界）が活発化し、両大陸が押し離され（スコットランドがローレンシア大陸から分離しました）。この後退により大西洋が初めて開き、その結果生じた西側のプレート境界の沈み込み帯により、今度はスコットランドの西海岸で火山活動が再開し、スカイ島、ジュラ島、マル島、ラム島、アラン島に新たな山々が形成されました。
この地殻変動によってスコットランドの地形の基礎が形成されました。国の北部と南部には、4億年にわたる水と氷によって部分的に浸食された古代の山々があり、その間には広くて肥沃な谷が広がっています。西部には、より新しく、荒々しい地形が広がっています。スコットランドは現在、北温帯に位置しており、新第三紀と第四紀には数多くの氷河作用を受け、氷床とそれに伴う氷河によって地形が氷河期後特有の形に削り取られ、河川の谷は特徴的なU字型に深くなり、高地には氷河圏谷と劇的なピラミッド型の峰々が残されました。低地では、氷河によって肥沃な氷河堆積物が堆積し、休火山（特に古い石炭紀の火山）周辺の柔らかい物質が浸食され、多くの岩山が残されました。
最後の間氷期である紀元前13万年～7万年頃には、ヨーロッパの気候が現在よりも温暖だった時期があり、ネアンデルタール人が台頭した後、紀元前4万年頃には再び温暖な時期がありました。この時代のネアンデルタール人の遺跡はイングランド南部で発見されていますが、初期の現代人の痕跡は見つかっていません。現在のスコットランド全土を覆った度重なる氷河期は、中石器時代以前に存在した人類の居住の痕跡を破壊した可能性があります。
その後、氷河がイギリスの大部分を覆い尽くし、約1万5000年前に氷河が後退して初めて、スコットランドは再び人が住めるようになった。
気候が改善するにつれて、中石器時代の狩猟採集民はスコットランドへと活動範囲を広げた。現在までに確認されている最古の証拠は、 2005年にエルスリックル近郊のハウバーン農場で発見された燧石の遺物である。これは、紀元前12,000年頃のスコットランドにおける後期旧石器時代の人類居住の最初で今のところ唯一の証拠であり、寒冷な気候が比較的短期間戻ってきたヤンガードリアス期とローモンド氷期の間に位置すると考えられる。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
現在のエディンバラ近郊のクラモンドにある初期の集落は、紀元前8500年頃に遡るとされている。ピットや杭穴は狩猟採集民の野営地であったことを示唆しており、この遺跡で発見された細石器は、イングランドで発見された同様の様式のものよりも古い。酸性土壌のため骨や貝殻は残っていないものの、炭化したヘーゼルナッツの殻が多数見つかっており、これは中石器時代の他の遺跡、例えばやや古いスター・カーや、紀元前7600年に遡るノーサンバーランドのハウイック・ハウス（「英国最古の家」）などで発見されたものと同様の調理方法を示しており、ハウイック・ハウスでは柱穴から非常に堅固な建造物であったことが示唆され、狩猟民の定住地であったと解釈されている。このことから、狩猟採集民はスコットランドにも定住していた可能性があると考えられる。
東海岸や湖沼、河川沿いの他の遺跡、そして西海岸や島々に点在する多数の岩陰遺跡や貝塚からは、移動性の高い人々が季節ごとに遺跡を利用し、漁業や石器の運搬にボートを使用していたことがうかがえる。ベン・ローワーズやグレン・ディー（ケアンゴーム山脈を貫く峠）で発見された燧石製の道具は、これらの人々が丘陵地帯を越えて内陸部まで移動する能力を持っていたことを示している。
スカイ島に面したウェスター・ロスのアップルクロスにあるサンドの岩陰遺跡と貝塚の発掘調査により、紀元前7500年頃の人々が骨、石、鹿の角で作った道具を持ち、貝類、魚、鹿を食料とし、「ポットボイラー」と呼ばれる石器を調理方法として用い、貝殻からビーズを作り、黄土顔料を持ち、紫色の染料が作れる貝類を利用していたことが明らかになった。
新石器時代の農業は恒久的な集落をもたらした。アバディーンシャーのバルブリディでは、作物のマーキングが調査され、溝や柱穴が発見され、紀元前3600年頃の巨大な木造建築物が明らかになった。ほぼ同じ建築物が、陶器の痕跡とともに、スターリング近郊のクレイシュで発掘された。[ 4 ]ノース・ウイスト島のオラバット湖にあるアイリーン・ドムヌイル島では、アンスタン土器が発見されており、紀元前3200～2800年頃の、おそらく最古のクランノグと思われる遺跡が発見されている。新石器時代の居住地、埋葬地、儀式場は、特に北部諸島と西部諸島で多く見られ、保存状態も良好である。これらの地域では樹木が不足していたため、ほとんどの建造物は地元の石で建てられた。[ 5 ]
このセクションの残りの部分は、主にオークニー諸島に焦点を当てています。オークニー諸島には、海岸に都合の良い建築用石板に割られた状態で産出される地元の石材が広く利用されているため、驚くほど良好な状態で保存された新石器時代の遺跡が数多く存在します。スコットランド全土には他にも多くの例があり、その多くはヒストリック・スコットランドによって管理されています。
オークニー諸島パパ・ウェストレイ島にあるナップ・オブ・ハウアーの石造りの家（紀元前3500年から紀元前3100年まで居住）では、壁は低い軒の高さまで残っており、石製の家具はそのまま残っている。貝塚の証拠から、住民は牛、羊、豚を飼育し、大麦と小麦を栽培し、貝類を採取していたほか、船から釣り糸を使って捕獲しなければならない魚種も漁獲していたことがわかる。精巧に作られ装飾されたアンスタン土器は、住民と近隣の石室墳墓や、バルブリンディやエイリアン・ドムヌイルなど遠く離れた遺跡とのつながりを示している。
オークニー諸島本土のスカラ・ブレイにある家々はどれもよく似ているが、低い通路でつながった村落を形成している。この集落は紀元前3000年頃から紀元前2500年頃まで人が住んでいた。ここで発見された土器は溝付き土器で、イギリス全土、遠くはウェセックス地方まで見られる様式である。
スカラ・ブレイから約10km離れた場所に 、溝付き土器が発見されたステネスの立石群（元々は円形）があり、ここは3つの主要な遺跡群の中央に位置しています。すぐ東には、通路墓型の石室墳墓の最高傑作であるメイズハウ（放射性炭素年代測定で紀元前2700年以前と判明）があります。北へ橋を渡った先には、ブロドガーの環状列石群があります。この環状列石群は、アレクサンダー・トム教授が立石を天文観測所として利用していた可能性を立証するために最初に分析した遺跡の一つです。近くのバーンハウス集落では、別の新石器時代の村が発見されており、これらの謎めいた建造物の建設者および使用者は、農耕民であったと推測されています。
ルイス島のカランニッシュにある立石群やスコットランド各地にある他の立石群と同様に、これらの遺跡はヨーロッパ全土に広がる巨石文化の一部を形成しており、ウィルトシャーのストーンヘンジやブルターニュのカルナックにある列石もこの文化によって生み出された。
さらなる証拠は、ストーンサークル、立石、岩絵などがあるキルマーティン渓谷で見つけることができる。
これらの人々の広範な繋がりは、紀元前3500年という早い時期に、カンブリアやウェールズから輸入され、ウェスト・ロージアンのケアンパプル・ヒルにある聖なる丘の頂上に供えられた供物によって示されている。
ケルンや巨石建造物は青銅器時代にも存続したが、大規模な新しい建造物の建設と耕作面積の総量はともに減少した。[ 6 ]
インヴァネス近郊のクラヴァの積石塚や立石は、複雑な幾何学模様や天文学的な配置を示しており、新石器時代の共同墓ではなく、おそらく個人用の小さな墓が見られる。[ 7 ]
紀元前1600年から1300年頃のミイラが、サウス・ウイスト島のクラッド・ハランで発見された。
丘陵要塞が導入され、例えばスコットランド国境地帯のメルローズ近郊にあるエイルドン・ヒルは紀元前1000年頃に遡り、要塞化された丘の頂上に数百軒の家屋が建ち並んでいた。エディンバラ城の発掘調査では、紀元前850年頃の後期青銅器時代の遺物が発見されている。
紀元前700年頃からローマ時代にかけての鉄器時代は、砦や防御された農場の時代であり、ローマ人が記録した争い好きな部族や小王国のイメージを裏付けている。居住者が防御を怠っていた時期があったという証拠は、象徴的な力が戦争と同じくらい重要だったことを示唆しているのかもしれない。[ 10 ]
ブリトン語（または「プリテニック語」）のケルト文化と言語は、紀元前8世紀以降のある時期に、大規模な侵略ではなく文化的な接触を通じてスコットランド南部に広がり、王国のシステムが発展した。
イースト・ロージアンのヴォタディニ族の要塞トラプレイン・ローのように、町ほどの大きさの大規模な要塞集落が拡大した。適切な岩山や小高い丘には、無数の小さなダン、丘陵要塞、環状要塞が建設された。壮麗なブロホが建設され、中でもシェトランド諸島のほぼ完成しているムーサ・ブロホは最も印象的である。多くの地下通路（スーテラン）が建設されたが、その目的は不明である。陸地と土手道で結ばれた島嶼集落（クランノグ）が一般的になり、その機能は防御であったと考えられている。
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