Exploring hominins and animals in the Swabian Jura: Study of the Paleolithic fauna from Hohlenstein-Stadel

Abstract

Caves from the Swabian Jura region in Germany have produced one of the richest archaeological records in the Paleolithic. During the Middle and Upper Paleolithic period, the fossil record in Eurasia shows a biological break between archaic and modern humans, but differences in culture, behavior and demography remain a topic of debate. This study documents the subsistence pattern and the use of cave by Neanderthals and modern humans through the analysis of faunal remains from Hohlenstein-Stadel and compares the assemblages with other sites in the Swabian Jura. Faunal remains from Hohlenstein-Stadel indicate a mixture of carnivore, cave bear and hominin activities, resulting in a complex depositional history. The mortality of cave bear occurred naturally during the winter hibernation independently of hominin occupations. Prey remains further indicate that both hominins and non-human predators visited the site. The cave during the Middle Paleolithic served as a den for carnivores, namely hyenas, and a site of short term occupation for Neanderthals, which is documented by the presence of burnt faunal material and lithic artifacts. During the Aurignacian, the faunal remains show relatively few signatures of human activity related to subsistence practices, which also coincide with decreasing abundance of carnivores. The increased antler fragments and the ivory figurine of Lionman suggest a possible role of Hohlenstein-Stadel as a non-habitation site for modern humans.

The comparison of several sites in the Swabian Jura reveals regional patterns of hominin subsistence behavior and the use of caves by cave bears, carnivores and hominins. Horse is the most abundant herbivorous taxon in the Middle Paleolithic and the Aurignacian, targeted both by hominins and carnivores alike. There is a significant increase in the abundance of reindeer in the Aurignacian, which corresponds to the cooler climate at the beginning of the early Upper Paleolithic.

Cave bears continue to dominate in certain cave localities, which demonstrates that the abundance of ursids did not greatly alter between the two Paleolithic periods. The decrease of middle and large sized carnivores, predominantly hyenas, and the damage made by non-human predators across all sites indicates that the role of carnivores in the accumulation of faunal material during the Aurignacian diminished on a regional scale. Inversely, anthropogenic modification increases significantly across most sites from the Middle Paleolithic to Aurignacian, pointing to the greater contribution of prey remains by modern humans. Further, there is some evidence for cave bear exploitation at sites during the Aurignacian. These trends possibly attest to intensified use of sites, indicating greater group size of modern humans and/or longer residential time.

The difference in the subsistence behavior of Neanderthals and modern humans is not influenced by cognitive abilities, but reflects changes in the environment of the Swabian Jura. Significant distinction between the two hominin species manifests not in terms of prey choice or hunting strategies, but instead through increased use of caves by modern humans compared to their predecessors. Modern humans utilized the sites differently from Neanderthals, which possibly affected the local carnivore population and can account for the unique symbolic behavior and cultural repertoire which emerged during the Aurignacian.

Höhlen aus der Region Schwäbische Alb in Deutschland haben eine der fundreichsten archäologischen Aufzeichnungen im Paläolithikum erbracht. Zwischen dem Mittel- und Jungpaläolithikum zeigen die Fossilien in Eurasien einen biologischen Bruch zwischen archaischen und modernen Menschen. Aber Unterschiede in Kultur, Verhalten und Demographie bleiben ein Thema der Diskussion. Diese Studie dokumentiert die Subsistenzmuster und die Nutzung einer Höhle durch Neanderthaler und moderne Menschen mit Hilfe einer Faunenanalyse aus dem Hohlenstein-Stadel und vergleicht sie mit anderen Fundstellen auf der Schwäbischen Alb.

Die Faunenreste aus dem Hohlenstein-Stadel stellen eine Mischung aus Aktivitäten von Fleischfresser, Höhlenbären und Menschen dar, die eine komplexe Sedimentationsgeschichte ergeben. Die natürliche Mortalität der Höhlenbären während ihrer Winterruhe ist unabhängig von der Besiedlung der Menschen entstanden. Die Beutereste in der Höhle zeigen, dass beide, nämlich Menschen und andere Raubtiere die Höhle nutzten. Während des Mittelpaläolithikums diente die Höhle als Horst für Fleischfresser, hauptsächlich Hyänen, und als Platz für kurze Aufenthalte von Neanderthalern, wie man am Vorkommen von verbranntem Knochen und Steinartefakte erkennen kann. Die Tierreste aus dem Aurignacien zeigen relativ wenig Hinweise auf menschliche Aktivitäten, die auf Subsistenz-Praktiken hinweisen, und die mit einem Rückgang der Raubtiere zusammenfällt. Die erhöhte Anzahl von Geweihfunden und die Elfenbeinfigur des Löwenmenschen sprechen für eine besondere Rolle des Hohlenstein-Stadel im Vergleich zu anderen Fundstellen. Der Vergleich von mehreren Fundstellen auf der Schwäbischen Alb zeigt regionale Muster des menschlichen Subsistenzverhaltens und der Nutzung der Höhlen durch Höhlenbären, Raubtiere und Menschen. Pferd ist das häufigste herbivore Beutetiere im Mittelpaläolithikum und im Aurignacien, auf das es sowohl Menschen als auch Carnivoren abgesehen hatten. Während des Aurignaciens gibt es eine deutliche Zunahme von Rentieren, die möglicherweise einer kühleren Klimaphase zu Beginn des frühen Jungpaläolithikums entspricht. In bestimmten Höhlen dominieren Höhlenbären in beiden Paläolithischen Perioden, das zeigt, dass sich die Wahl eines geschützten Platzes für die Winterruhe über die lange Zeit nicht geändert hat. Die Abnahme der mittelgroßen und großen Fleischfresser, hauptsächlich der Hyänen, und der Rückgang der Zerstörung, die durch Raubtiere in allen Fundplätzen erfolgte, zeigt, dass die Rolle der Raubtiere in der Akkumulation von Faunenresten im Aurignacien zurückgeht. Umgekehrt erhöht sich die Zahl der menschlichen Modifikationen deutlich in den meisten Funstellen des Aurignaciens und weist auf einen größeren Beitrag von Beutetieren durch den modernen Menschen hin. Weiterhin gibt es Hinweise auf die Nutzung von Höhlenbären an einigen Fundstellen während des Aurignaciens. Dieser Trend ist möglicherweise ein Hinweis auf eine intensivere Nutzung der Fundstellen, was auf eine größere Gruppengröße und /oder längere Begehungszeiten hinweisen könnte.

Der Unterschied im Subsistenzverhalten von Neanderthalern und modernen Menschen ist nicht durch kognitive Fähigkeiten beeinflusst, sondern spiegelt vor allem Veränderungen in der lokalen Umwelt der Schwäbischen Alb wieder. Deutliche Unterscheidung zwischen den beiden Menschenformen manifestiert sich nicht in der Auswahl der Beutetiere, sondern in der intensivierten Nutzung der Höhlen durch den modernen Menschen im Vergleich zu seinen Vorgängern. Moderne Menschen nutzten die Fundplätze anders als Neanderthaler, was möglicherweise Auswirkungen auf die Fleischfresser-Populationen hatte und dadurch möglicherweise die einzigartige Symbolik und Kunst im Aurignacien hervorbrachte.