Mystiska bencirklar gjorda av resterna av dussintals mammutar har avslöjat ledtrådar om hur forntida samhällen överlevde Europas istid.

Omkring 70 av dessa strukturer är kända för att existera i Ukraina och den västra ryska slätten.

Ny analys visar att benen på en plats är fler än 20, 000 år gammal, vilket gör det till den äldsta sådana cirkulära strukturen byggd av människor som upptäckts i regionen. Benen kommer troligen från djurkyrkogårdar, och cirkeln var då gömd av sediment och är nu en fot under nuvarande ytnivå.

Majoriteten av benen som hittades på den undersökta platsen, på de ryska slätterna, är från mammutar. Totalt 51 underkäkar och 64 individuella mammutskallar användes för att konstruera väggarna i 30ft x 30ft strukturen och spridda över dess inre. Litet antal renar, häst, Björn, Varg, rödrävs- och fjällrävsben hittades också.

Arkeologer från University of Exeter har också för första gången hittat rester av förkolnat trä och andra mjuka icke-vedartade växtrester inom den cirkulära strukturen, ligger strax utanför den moderna byn Kostenki, ca 500 km söder om Moskva. Detta visar att människor brände ved såväl som ben som bränsle, och samhällena som bodde där hade lärt sig var man skulle leta efter ätbara växter under istiden. Växterna kunde också ha använts för gifter, mediciner, snöre eller tyg. Mer än 50 små förkolnade frön hittades också – rester av växter som växer lokalt eller möjligen matrester från matlagning och ätning.

Dr Alexander Pryor, som ledde studien, sa:"Kostenki 11 representerar ett sällsynt exempel på paleolitiska jägare-samlare som lever vidare i denna tuffa miljö. Vad kan ha fört forntida jägare samlare till denna plats? En möjlighet är att mammutarna och människorna kunde ha kommit till området i massor eftersom det hade en naturlig källa som skulle ha gett ofruset flytande vatten hela vintern — sällsynt i denna period av extrem kyla.

"Dessa fynd kastar nytt ljus över syftet med dessa mystiska platser. Arkeologin visar oss mer om hur våra förfäder överlevde i denna desperat kalla och fientliga miljö vid höjdpunkten av den senaste istiden. De flesta andra platser på liknande breddgrader i Europa hade varit övergiven vid den här tiden, men dessa grupper hade lyckats anpassa sig för att hitta mat, tak över huvudet och vatten."

Den sista istiden, som svepte över norra Europa mellan 75-18, 000 år sedan, nådde sitt kallaste och svåraste stadium vid 23-18 tiden, 000 år sedan, precis när tomten på Kostenki 11 byggdes. Klimatrekonstruktioner tyder på att somrarna var korta och svala och vintrarna var långa och kalla, med temperaturer runt -20 grader Celsius eller kallare. De flesta samhällen lämnade regionen, troligen på grund av brist på byte för att jaga och plantera resurser de var beroende av för överlevnad. Så småningom övergavs även bencirklarna då klimatet fortsatte att bli kallare och mer ogästvänligt.

Tidigare har arkeologer antagit att de cirkulära mammutbensstrukturerna användes som bostäder, upptagen i många månader åt gången. Den nya studien tyder på att detta kanske inte alltid har varit fallet eftersom aktivitetsintensiteten vid Kostenki 11 verkar vara mindre än vad man kan förvänta sig från en långtidsbasläger.

Andra fynd inkluderar mer än 300 små sten- och flintspån bara några millimeter stora, skräp lämnade efter platsens invånare när de knäppte stenknölar till vassa verktyg med distinkta former som användes för uppgifter som att slakta djur och skrapa hudar.

Forskningen, utförd av akademiker från University of Exeter, Universitetet i Cambridge, Kostenki State Museum Preserve, University of Colorado Boulder och University of Southampton, publiceras i tidskriften Antiken .