特拉维夫大学史前考古学的一项突破性研究为生活在17万年前的早期人类高认知能力提供了证据。在一项首创的研究中，研究人员开发了一个基于软件的烟雾散布模拟模型，并将其应用于一个已知的史前遗址。他们发现，占据山洞的早期人类将他们的炉灶放在了最佳位置，使他们能够最大限度地利用火来满足他们的活动和需求，同时使他们暴露在最小量的烟雾中。
这项研究是由博士生Yafit Kedar和TAU的Jacob M. Alkow考古学和古代近东文化系的Ran Barkai教授与Gil Kedar博士共同领导。该论文发表在《科学报告》上。多年来，研究人员对早期人类使用火的问题进行了广泛的辩论，有关问题包括：1: 人类在进化的哪个阶段学会了如何控制火并随意点火？他们什么时候开始每天使用它？他们是否有效地利用了与火有关的山洞内部空间？虽然所有的研究人员都认为现代人有能力做所有这些事情，但关于早期人类技能和能力的争议仍在继续。
辩论中的一个焦点问题是早期人类长期占据的洞穴中炉灶位置。在许多洞穴中发现了多层炉灶，表明多年来一直在同一地点点火。在以前的研究中，研究人员使用基于软件的洞穴空气循环模型，以及封闭空间内烟雾散布的模拟器，发现冬季烟雾暴露最少的最佳位置是在洞穴的后面。最不利的位置是山洞的入口处。
在目前的研究中，研究人员将他们的烟雾扩散模型应用于一个被广泛研究的史前遗址，即法国东南部的拉扎雷特洞，大约在17-15万年前就有早期人类居住在这里。根据之前模型显示，将炉灶放在洞穴的后面会将烟雾密度降到最低，使烟雾紧贴着天花板流通出洞穴。但是在检查的考古层中，炉灶位于洞穴的中心。研究人员试图了解为什么居住者会选择这个地方，以及烟雾的散布是否是洞穴空间划分活动区域的一个重要考虑因素。
为了回答这些问题，研究人员对290平方米的洞穴内16个假设的炉灶位置进行了一系列的烟雾扩散模拟。对于每个假设的炉灶，他们使用数以千计的模拟传感器分析了整个洞穴的烟雾密度，这些传感器从地板到1.5米的高度相隔50厘米。
为了了解烟雾暴露对健康的影响，他们将测量结果与世界卫生组织的平均烟雾暴露建议进行比较。通过这种方式，在洞内为每个炉灶绘制了四个活动区域：一个红色区域，由于烟雾密度高，基本上是不允许的；一个黄色区域，适合短期占用几分钟；一个绿色区域，适合长期占用几小时或几天；一个蓝色区域，基本上是无烟的。
研究人员根据测量每个空间单位的颗粒数量，当炉灶位于洞穴的后面时，平均烟雾密度实际上是最小的，但研究人员也发现，在这种情况下，烟雾密度低、最适合长时间活动的区域与炉灶本身相对较远。早期人类需要一种平衡，一个靠近他们，可以工作、做饭、吃饭、睡觉、聚在一起的炉灶，同时又能接触到最少的烟雾的炉灶。最终，如果考虑到所有的需求，日常活动与烟雾暴露的损害，居住者将他们的炉灶放置在洞穴中的最佳位置。
该研究确定了洞穴中25平方米的区域是放置壁炉的最佳位置，以享受其好处，同时避免过多地暴露在烟雾中。令人惊讶的是，在这项研究所设定的最佳区域中，早期人类确实将他们的炉灶放在这个区域内。