Вчені встановили, що морська мушля з французької печери Марсула використовувалася людьми мадленської культури близько 18000 років тому в якості духового музичного інструменту. Аналоги його в палеолітичних культурах не виявлені. Дослідники відтворили звучання мушлі в експерименті, а також показали схожість між слідами пігменту на її поверхні і зображеннями в печері, повідомляє.
Печера Марсула розташована в передгір'ях Піренеїв на південному заході Франції, в департаменті Верхня Гаронна. Вона являє собою пряму галерею довжиною близько 100 метрів, стіни і стеля якої покриті наскальним живописом і вигравіруваними петрогліфами. Крім зразків палеолітичного образотворчого мистецтва, археологи виявили в печері кістяні і кам'яні знаряддя, раковини, прикраси з кістки і рогу. Більшість знахідок у Марсулі належать до верхньопалеолітичної мадленської культури, поширеної в Європі наприкінці льодовикової епохи. Час існування мадленської культури оцінювався приблизно від 17000 до 12000 років тому, але з урахуванням нової калібрувальної кривої IntCal20 частина радіовуглецевих дат, у тому числі дати в проміжку від 14000 до 20000 років тому, повинні будуть змінитися в бік збільшення віку.
У 1931 році біля входу в печеру була знайдена раковина - молюска, що мешкає в Північно-Східній Атлантиці, в Північному і Середземному морях, а також біля узбережжя Африки. Розміри мушлі - 31 сантиметр у довжину і 18 сантиметрів у ширину - свідчать на користь північноатлантичного походження екземпляра. Мабуть, його добули біля берегів Біскайської затоки, на що побічно вказують знайдені в тому ж шарі мушлі, що відбуваються з атлантичного узбережжя. Після виявлення раковина була описана як об'єкт, що не має слідів обробки, надійшла в Музей Тулузи і не вивчалася більше 80 років.
Французькі вчені на чолі з Кароль Фрітц (Carole Fritz) з Національного центру наукових досліджень вивчили раковину з використанням сучасних методів - фотограметрії, рентгенофлуоресцентного аналізу та комп'ютерної мікротомографії. Вони допомогли виявити на раковині численні сліди, залишені людиною.
На внутрішній поверхні гирла мушлі вчені знайшли сліди червоного пігменту - плями, що збігаються за розміром і формою з пальцевими відбитками. Рентгенофлуоресцентна спектроскопія показала, що до складу пігменту входять залізо, кремній і калій. Можливо, фарба на мушлі, як і в малюнках на стінах печери, містила гематит Fe2O3, а не глинисту охру, оскільки ознак алюмінію в її складі не виявлено. Оскільки сліди червоної речовини на раковині дуже слабкі, дослідникам не вдалося безпосередньо порівняти їх за складом з пігментом наскельних розписів у печері. Неясно також, чи була розмальовка гирла суцільною або складалася з безлічі плям, схожої на композиції з червоних точок на стінах печери.
В області гирла ретушшю була ретельно оброблена зовнішня губа. На вершині, в найбільш твердій частині, виявилися збиті зародкова ділянка мушлі і перші шість обертів завитка. Після цієї операції утворився круглий отвір діаметром 3,5 сантиметри з нерівним краєм. Вершини мушель відрізняються великою міцністю, і дослідники відразу виключили можливість випадкового руйнування мушлі в природному середовищі, наприклад під ударами хвиль об прибережні камені. Факт цілеспрямованої обробки підтверджується слідами коричневої речовини, мабуть, органічного походження, на поверхні зламу по краю отвору. Вчені припустили, що тут був нанесений шар зв'язуючого матеріалу (смоли або воску) для прикріплення мундштука, а раковина являла собою духовий музичний інструмент - так званий конх, схожий за властивостями з рогом або гірським.
Радіовуглецеве датування з калібруваннями за шкалою IntCal20 для шарів, між якими була знайдена раковина, вказує на її вік: між 18261-18011 років тому і 18064-17731 років тому. Це рання стадія мадленської культури. Аналогічні інструменти відомі у пізніших культур і представлені (1, 2, 3) серед інших зразків традиційного мистецтва Азії, Африки, Америки та Океанії в Музеї на набережній Бранлі в Парижі. На те, що мундштук існував і у їх найдавнішого аналога, вказує не тільки шар зв'язуючого агента, але і перфорація частини внутрішньої структури. Томограма виявила наскрізний отвір діаметром близько одного сантиметра, пробите в стінках шостого і сьомого обертів мушлі. Ймовірно, як і на пізніх духових інструментах з раковин, перфорація служила для утримання трубки мундштука на осі циркуляції повітря. Мешканці печери Марсула могли використовувати як таку трубку напівю пташину кістку.
Конх і ріг (а також горн, що стався від рогу) зближує не тільки конічна форма порожнини, що утворює рупор, а й однаковий спосіб звуковидобування. Джерелом звукових коливань в них служать губи музиканта, і від положення 1916, щічних м'язів і мови залежить висота звуку. Механізмів, що регулюють довжину повітряного стовпа, в цих інструментах немає, і вони можуть давати лише натуральний звукоряд, який складається з основного тону і його гармонік. У спектрі такого звукоряду частоти гармонік зростають кратно частоті f0 основного тону (першої гармоніки): f0, 2f0, 3f0, 4f0..., а амплітуда звукового тиску, що визначає силу звуку - зменшуватися.
Щоб з'ясувати, чи могла раковина з Марсула бути музичним інструментом, дослідники провели експериментальну перевірку за участю музикознавця. Досвід ускладнювало пошкодження в області, де повинен був знаходитися мундштук, проте на доісторичній раковині вдалося відтворити кілька високоякісних звуків на частотах 256, 265 і 285 герц, що відповідають її природним резонансам. Сусідні частоти тут розрізняються приблизно на півтони, а звуки близькі до нотів «до», «до-дієз» і «ре». Крім набору гармонік, що відповідає натуральному звукоряду, спектр цих нот показав і шуми, особливо помітні при частоті основного тону 285 герц.
Експеримент показав, що раковина з печери Марсула дійсно може виявитися найдавнішим відомим конхом, родичем рогу і горна. Музика, ймовірно, була важливою частиною символічних систем у верхньому палеоліті. На верхньопалеолітичних стоянках і в печерах знайдені флейти і тріщотки (музичні інструменти більшого віку викликають великі сумніви). Не виключено, що були і барабани, але подібні предмети зі шкіри і дерева не збереглися. Конх з Марсула доповнює набір музичних інструментів палеоліту, а схожість елементів графіки на стінах печери і на внутрішній поверхні мушлі вказує на зв'язок між зображенням і звуком у духовному світі носіїв мадленської культури.
Раніше археологи розповіли про палеолітичне святилище в Брянській області і повідомили про першу знахідку зразків фігуративного печерного живопису на Балканах.