En ny Netflix-dokumentär har återskapat ansiktet på en 75 000 år gammal kvinnlig neandertalare vars tillplattade skalle upptäcktes och återuppbyggdes från hundratals benfragment av ett team av arkeologer och konservatorer under ledning av University of Cambridge.

Teamet grävde ut den kvinnliga neandertalaren 2018 inifrån en grotta i irakiska Kurdistan där arten upprepade gånger hade återvänt för att lägga sina döda till vila. Grottan gjordes känd genom arbete i slutet av 1950-talet som grävde fram flera neandertalare som verkade ha begravts i följd.

"Secrets of the Neanderthals", producerad av BBC Studios Science Unit, släpps på Netflix över hela världen. Dokumentären följer teamet som leds av universiteten i Cambridge och Liverpool John Moores när de återvänder till Shanidar Cave för att fortsätta utgrävningarna.

"Döskallarna hos neandertalare och människor ser väldigt olika ut", säger Dr Emma Pomeroy, en paleo-antropolog från Cambridges arkeologiska avdelning, som medverkar i den nya filmen.

"Neandertalskallar har enorma ögonbrynskanter och saknar hakor, med ett utskjutande mittansikte som resulterar i mer framträdande näsor. Men det återskapade ansiktet tyder på att dessa skillnader inte var så skarpa i livet.

"Det är kanske lättare att se hur korsavel uppstod mellan våra arter, till den grad att nästan alla som lever idag fortfarande har neandertal-DNA."

Neandertalarna tros ha dött ut för omkring 40 000 år sedan, och upptäckterna av nya lämningar är få och långt emellan. Neandertalaren som visas i dokumentären är den första från grottan på över femtio år, och kanske den bäst bevarade individen som finns i detta århundrade.

Medan tidigare fynd numrerades kallas detta för Shanidar Z, även om forskare tror att det kan vara den övre halvan av en individ som grävdes ut 1960.

Huvudet hade krossats, möjligen av stenfall, relativt kort efter döden – efter att hjärnan bröts ned men innan kraniet fylldes med smuts – och sedan pressats ytterligare av tiotusentals år av sediment.

När arkeologer hittade den var skallen tillplattad till cirka två centimeter tjock.

Teamet exponerade försiktigt resterna, inklusive ett ledat skelett nästan till midjan, och använde en limliknande konsolideringsmedel för att stärka benen och omgivande sediment. De tog bort Shanidar Z i dussintals små folielindade block från under sju och en halv meter jord och sten i hjärtat av grottan.

I Cambridge-labbet tog forskarna mikro-CT-skanningar av varje block innan de gradvis spädde ut limmet och använde skanningarna för att styra extraktion av benfragment. Huvudkonservatorn Dr. Lucía López-Polin satte ihop över 200 bitar av skallen på fri hand för att återställa den till sin ursprungliga form, inklusive över- och underkäkar.

"Varje skallefragment rengörs försiktigt medan lim och konsolideringsmedel tillsätts igen för att stabilisera benet, som kan vara mycket mjukt, liknar konsistensen av ett kex nedsänkt i te", säger Pomeroy. "Det är som ett 3D-pussel med hög insats. Ett enda block kan ta över fjorton veckor att bearbeta."

Teamet hänvisade till och med till kriminalteknisk vetenskap – studier om hur ben skiftar efter trubbigt trauma och under nedbrytning – för att hjälpa dem att förstå om kvarlevor hade begravts och hur tänderna hade pinglat från käkbenen.

Den återuppbyggda skallen ytskannades och 3D-printades, och utgjorde grunden för ett rekonstruerat huvud skapat av världsledande paleoartists och identiska tvillingar Adrie och Alfons Kennis, som byggde upp lager av tillverkade muskler och hud för att avslöja ett ansikte.

Ny analys tyder starkt på att Shanidar Z var en äldre kvinna, kanske i mitten av fyrtiotalet enligt forskare - en betydande ålder att nå så djupt i förhistorien.

Utan bäckenben förlitade sig teamet på att sekvensera tandemaljproteiner för att bestämma hennes kön. Tänder användes också för att mäta hennes ålder genom nivåer av slitage - med några framtänder nedslitna till roten. Omkring fem fot lång, och med några av de minsta vuxna armbenen i neandertalarens fossilregister, innebär hennes kroppsbyggnad också en hona.

Medan rester av minst tio separata neandertalare nu har kommit från grottan, är Shanidar Z den femte som finns i ett kluster av kroppar begravda vid samma tidpunkt på samma plats:precis bakom en enorm vertikal sten, över två meter hög kl. tiden, som sitter i mitten av grottan.

Stenen hade kommit ner från taket långt innan kropparna begravdes. Forskare säger att det kan ha fungerat som ett landmärke för neandertalare att identifiera en viss plats för upprepade begravningar.

"Neandertalarna har haft en dålig press ända sedan de första hittades för över 150 år sedan", säger professor Graeme Barker från Cambridges McDonald Institute for Archaeological Research, som leder utgrävningarna i grottan.

"Våra upptäckter visar att Shanidar-neandertalarna kan ha tänkt på döden och dess efterdyningar på sätt som inte skiljer sig så mycket från deras närmaste evolutionära kusiner - vi själva."

De andra fyra kropparna i klustret upptäcktes av arkeologen Ralph Solecki 1960. En var omgiven av klumpar av forntida pollen. Solecki och pollenspecialisten Arlette Leroi-Gourhan hävdade att fynden var bevis på begravningsritualer där den avlidne lades till vila på en blomsterbädd.

Detta arkeologiska arbete var bland de första som antydde att neandertalarna var mycket mer sofistikerade än de primitiva varelser som många hade antagit, baserat på deras tjocka ramar och apaliknande ögonbryn.

Årtionden senare gick det Cambridge-ledda teamet tillbaka i Soleckis utgrävning, i syfte att använda de senaste teknikerna för att hämta fler bevis för hans omstridda påståenden, såväl som miljön och aktiviteterna för neandertalarna och senare moderna människor som bodde där, när de avslöjade Shanidar Z .

"Shanidar-grottan användes först av neandertalare och sedan av vår egen art, så det är ett idealiskt laboratorium för att ta itu med en av de största frågorna om mänsklig evolution", sa Barker.

"Varför försvann neandertalarna från scenen ungefär samtidigt som Homo sapiens spred sig över regioner där neandertalarna hade levt framgångsrikt i nästan en halv miljon år?"

En studie ledd av professor Chris Hunt vid Liverpool John Moores University tyder nu på att pollenet lämnades av bin som grävde ner sig i grottgolvet. Men rester från Shanidar Cave visar fortfarande tecken på en empatisk art. Till exempel hade en man en förlamad arm, dövhet och huvudtrauma som troligen gjorde honom delvis blind, men ändå hade levt länge, så måste ha blivit omhändertagen.

Platsanalys tyder på att Shanidar Z lades till vila i en ränna bildad av rinnande vatten som hade urholkas ytterligare för hand för att rymma kroppen. Hållningen indikerar att hon hade lutat sig mot sidan, med vänster hand krökt under huvudet och en sten bakom huvudet som en liten kudde, som kan ha placerats där.

Medan Shanidar Z begravdes inom en liknande tidsram som andra kroppar i klustret, kan forskare inte säga hur samtida de är, bara att de alla dateras till cirka 75 000 år sedan.

Under inspelningen på plats för den nya dokumentären 2022 hittade teamet faktiskt rester av ytterligare en individ i samma begravningskluster, och avslöjade det vänstra skulderbladet, några revben och en ganska komplett högerhand.

I sedimenten flera meter ovanför hade Solecki hittat ytterligare tre neandertalare från omkring 50 000 år, av vilka fler har återfunnits av det nuvarande laget.

Ytterligare forskning sedan Shanidar Z hittades har upptäckt mikroskopiska spår av förkolnad mat i jorden runt det äldre kroppsklustret. Dessa förkolnade bitar av vilda frön, nötter och gräs, tyder inte bara på att neandertalarna förberedde mat – blötläggning och dunkande baljväxter – och sedan tillagade den, utan gjorde det i närvaro av sina döda.

"Kroppen av Shanidar Z var inom räckhåll för levande individer som lagade mat med eld och åt", sa Pomeroy. "För dessa neandertalare verkar det inte finnas den där tydliga åtskillnaden mellan liv och död."

"Vi kan se att neandertalarna kommer tillbaka till en viss plats för att begrava sina döda. Det kan vara decennier eller till och med tusentals år från varandra. Är det bara en slump, eller är det avsiktligt, och i så fall vad får dem tillbaka?"

"Som en äldre kvinna skulle Shanidar Z ha varit ett kunskapsförråd för sin grupp, och här är vi sjuttiofemtusen år senare och lär oss fortfarande av henne," sa Pomeroy.

Tillhandahålls av University of Cambridge