Arkæologer, der udgravede en hule ved Sydafrikas kyst for ikke længe siden, afslørede en usædvanlig abalonskal. Inde inde var et rustent rødt stof. Efter at have analyseret blandingen og værktøjet til stenslibning i nærheden, indså forskerne, at de havde fundet verdens tidligste kendte maling, lavet for 100.000 år siden af trækul, knuste dyreknogler, jernrig sten og en ukendt væske. Abalonskallen var en opbevaringsbeholder - en forhistorisk malingskande.
Fundet afslørede mere end blot det faktum, at folk brugte maling for længe siden. Det gav et kig ind i de tidlige menneskers sind. Ved at kombinere materialer for at skabe et produkt, der ikke ligner de originale ingredienser og gemme sammenvoksningen til senere antyder, at mennesker på det tidspunkt var i stand til abstrakt tænkning, innovation og planlægning for fremtiden.
Disse er blandt de mentale evner, som mange antropologer siger, at de adskiller mennesker, Homo sapiens, fra andre hominider. Alligevel har forskere ingen aftalte definition af nøjagtigt, hvad der gør menneskelig kognition så speciel.
”Det er svært nok at fortælle, hvad de kognitive evner er for en person, der står foran dig, ” siger Alison Brooks, arkæolog ved George Washington University og Smithsonian Institution i Washington, DC ”Så det er virkelig svært at fortælle for nogen der har været død i en halv million år eller en kvart million år. ”
Da arkæologer ikke kan administrere psykologiske test til de tidlige mennesker, er de nødt til at undersøge artefakter, der er efterladt. Når nye teknologier eller leveveje vises i den arkæologiske fortegnelse, prøver antropologer at bestemme, hvilken slags nytænkning der kræves for at danne et spyd, sige eller blande maling eller samle skaldyr. Det sidste årti har været særlig frugtbart for at finde sådanne beviser. Og arkæologer sammensætter nu de adfærdsmønstre, der er registreret i den arkæologiske fortegnelse over de sidste 200.000 år for at rekonstruere banen til, hvordan og hvornår mennesker begyndte at tænke og handle som moderne mennesker.
Der var en tid, hvor de troede, de havde det hele regnet ud. I 1970'erne var konsensus enkel: Moderne kognition udviklede sig i Europa for 40.000 år siden. Det var, når hulekunst, smykker og skulpturerede figurer alle syntes at forekomme for første gang. Kunsten var et tegn på, at mennesker kunne bruge symboler til at repræsentere deres verden og sig selv, begrundede arkæologer og derfor sandsynligvis også sprog. Neanderthaler, der bor i nærheden, så ikke ud til at skabe kunst, og dermed dannede symbolsk tænkning og sprog skillelinjen mellem de to arters mentale evner. (I dag diskuterer arkæologer, om og i hvilken grad neandertalerne var symbolsk væsen.)
Et problem med denne analyse var, at de tidligste fossiler af moderne mennesker kom fra Afrika og dateres til så mange som 200.000 år siden - ca. 150.000 år, før mennesker skildrede bison og heste på hulvægge i Spanien. Richard Klein, en paleoanthropolog ved Stanford University, antydede, at en genetisk mutation fandt sted for 40.000 år siden og forårsagede en pludselig revolution i den måde folk tænkte og opførte sig.
I årtierne efter bragte arkæologer, der arbejdede i Afrika, imidlertid tanken om, at der var et forsinkelse mellem, hvornår den menneskelige krop udviklede sig, og den moderne tankegang opstod. ”Da forskerne begyndte at undersøge regioner uden for Europa mere intensivt, blev beviset for symbolsk adfærd ældre og ældre, ” siger arkæolog April Nowell ved University of Victoria i Canada.
For eksempel har artefakter, der er genvundet i det sidste årti i Sydafrika - såsom pigmenter fremstillet af rød okker, perforerede skalperler og strudsskaller indgraveret med geometriske mønstre - skubbet oprindelsen af symbolsk tænkning tilbage til mere end 70.000 år siden, og i nogle sager, indtil 164.000 år siden. Nu er mange antropologer enige om, at moderne kognition sandsynligvis var på plads, da Homo sapiens opstod.
”Det gav altid mening, at oprindelsen af moderne menneskelig adfærd, den fulde samling af moderne unikhed, måtte forekomme ved afstamningspunktet for afstamningen, ” siger Curtis Marean, en paleoanthropolog ved Arizona State University i Tempe.
Marean mener, at symbolsk tænkning var en afgørende ændring i udviklingen af det menneskelige sind. ”Når du har det, har du evnen til at udvikle sprog. Du har evnen til at udveksle opskrifter på teknologi, ”siger han. Det hjalp også til dannelsen af udvidede, lange afstande sociale netværk og handelsnetværk, som andre hominider såsom neandertalere manglede. Disse fremskridt gjorde det muligt for mennesker at sprede sig i nye, mere komplekse miljøer, såsom kystområder, og til sidst over hele planeten. ”Verden var deres østers, ” siger Marean.
Vigtige artefakter, der findes i Sibudu-hulen og Blombos-hulen i Afrika, inkluderer skalperler, røde pigmenter, indgraveringer og projektilpunkter. (Med tilladelse fra M. Malina, University of Tübingen, The Royal Society) 
Grottekunst udviklede sig i Europa for 40.000 år siden. Arkæologer begrundede, at kunsten var et tegn på, at mennesker kunne bruge symboler til at repræsentere deres verden og sig selv. (Med tilladelse fra Wikimedia Commons) 
Artefakter fundet i Blombos Cave i Sydafrika. (Med tilladelse fra Wikimedia) 
Afsæt lag i Blombos Cave i Sydafrika. (Med tilladelse fra Kari Janne Stenersen / Wikimedia) Men symbolsk tænkning kan muligvis ikke tage højde for alle ændringerne i det menneskelige sind, siger Thomas Wynn, en arkæolog ved University of Colorado. Wynn og hans kollega, University of Colorado psykolog Frederick Coolidge, antyder, at avanceret "arbejdshukommelse" var det sidste kritiske skridt mod moderne kognition.
Arbejdshukommelse giver hjernen mulighed for at hente, behandle og huske adskillige dele af informationer på én gang for at udføre en opgave. En særlig sofistikeret arbejdshukommelse "involverer evnen til at holde noget opmærksom, mens du bliver distraheret, " siger Wynn. På nogle måder er det sådan som multitasking. Og det er nødvendigt i problemløsning, strategi, innovation og planlægning. I skak skal hjernen for eksempel holde styr på brikkerne på brættet, foregribe modstanderens næste flere trin og forberede (og huske) modmotiver til hvert muligt resultat.
At finde bevis for denne form for kognition er udfordrende, fordi mennesker ikke bruger så avanceret arbejdshukommelse så meget. ”Det kræver en stor indsats, ” siger Wynn. ”Hvis vi ikke skal bruge det, gør vi det ikke.” I stedet for under rutineopgaver er hjernen slags på autopilot, som når du kører din bil til at arbejde. Du tænker ikke rigtig på det. Baseret på frekvens alene er opførsel, der kræver arbejdshukommelse, mindre tilbøjelige til at blive bevaret end almindelige aktiviteter, der ikke har brug for det, f.eks.
Alligevel er der artefakter, der ser ud til at relateres til avanceret arbejdshukommelse. At fremstille værktøjer, der er sammensat af separate stykker, som et fast spyd eller en bue og pil, er eksempler, der dateres til mere end 70.000 år siden. Men det mest overbevisende eksempel kan være dyrefælder, siger Wynn. Ved Sydafrikas Sibudu-hule har Lyn Wadley, en arkæolog ved University of the Witwatersrand, fundet spor, som mennesker jagtede et stort antal små, og til tider farlige, skovdyr, inklusive buskegrise og svage antiloper kaldet blå duikers. Den eneste troværdige måde at fange sådanne critters på var med snarer og fælder.
Med en fælde er du nødt til at tænke over en enhed, der kan hage og holde et dyr og derefter vende tilbage senere for at se, om det fungerede. ”Det er den slags ting, som arbejdshukommelsen gør for os, ” siger Wynn. ”Det giver os mulighed for at finde ud af den slags problemer ved at have de nødvendige oplysninger i tankerne.”
Det kan være for simpelt at sige, at symbolsk tænkning, sprog eller arbejdshukommelse er den eneste ting, der definerer moderne kognition, siger Marean. Og der kan stadig være vigtige komponenter, der endnu ikke er identificeret. Hvad der er behov for nu, tilføjer Wynn, er mere eksperimentel arkæologi. Han foreslår at bringe folk ind i et psyk lab for at evaluere, hvilke kognitive processer der er involveret, når deltagerne fremstiller og bruger de tidlige menneskers værktøjer og teknologi.
Et andet område, der har brug for mere undersøgelse, er, hvad der skete efter at moderne kognition udviklede sig. Mønsteret i den arkæologiske registrering viser en gradvis ophobning af ny og mere sofistikeret opførsel, siger Brooks. At fremstille komplekse værktøjer, bevæge sig ind i nye miljøer, deltage i langdistancehandel og bære personlige udsmykninger dukkede ikke alle op straks ved moderne tænkning.
Udseendet af en langsom og stabil opbygning kan bare være en konsekvens af bevaringssammenfaldene. Organiske materialer som træ nedbrydes ofte sporløst, så nogle tegn på adfærd kan være for flydende til at finde. Det er også svært at få øje på ny adfærd, indtil de bliver bredt adopterede, så det er usandsynligt, at arkæologer nogensinde vil finde de tidligste tilfælde af nye måder at leve på.
Kompleks livsstil var måske ikke nødvendigt tidligt i Homo sapiens historie, selvom mennesker var i stand til sofistikeret tænkning. Sally McBrearty, en arkæolog ved University of Connecticut i Storrs, påpeger i bogen 2007 Rethinking the Human Revolution, at visse udviklinger måske er blevet ansporet af behovet for at finde yderligere ressourcer, efterhånden som befolkningen blev udvidet. Jagt og indsamling af nye typer mad, såsom blå duikers, krævede nye teknologier.
Nogle ser en langsom progression i akkumulering af viden, mens andre ser moderne opførsel udvikler sig i pas og starter. Arkæolog Franceso d'Errico fra University of Bordeaux i Frankrig antyder, at visse fremskridt dukker op tidligt i den arkæologiske fortegnelse kun for at forsvinde i titusinder af år, før disse opførsler - uanset grund - permanent indarbejdes i det menneskelige repertoire for omkring 40.000 år siden . ”Det skyldes sandsynligvis klimaændringer, miljøvariabilitet og befolkningsstørrelse, ” siger d'Errico.
Han bemærker, at flere værktøjsteknologier og aspekter ved symbolsk udtryk, såsom pigmenter og indgraverede artefakter, ser ud til at forsvinde efter 70.000 år siden. Timingen falder sammen med en global kold trylleformular, der gjorde Afrika tørrere. Befolkningen aftager sandsynligvis og fragmenterede som svar på klimaændringerne. Innovationer er måske gået tabt i en forhistorisk version af den mørke tid. Og forskellige grupper reagerede sandsynligvis på forskellige måder afhængigt af kulturel variation, siger d'Errico. ”Nogle kulturer er for eksempel mere åbne for innovation.”
Den bedste måde at finde ud af, om opbygningen af moderne adfærd var stabil eller punkteret, er måske at finde flere arkæologiske steder til at udfylde hullerne. Der er kun en håndfuld steder, for eksempel, der dækker begyndelsen af den menneskelige historie. ”Vi har brug for disse [websteder], der dateres for mellem 125.000 og 250.000 år siden, ” siger Marean. ”Det er virkelig det søde sted.”
Erin Wayman skriver Smithsonian.com's Homind Hunting-blog.
