Este periodo de la historia de México está considerado como una etapa de transición entre los pueblos que se basaban en una economía de apropiación (recolección, caza y pesca) y las comunidades sedentarias que se sustentaban en patrones de producción (agricultura). Entre los arqueólogos estadounidenses sus equivalentes son el Arcaico medio (5500 - 3500 a.C.) y el Arcaico tardío (3500 – 2000 a.C.).
Ubicación de los sitios del Cenolítico tardío y el Protoneolítico, según la división actual de la República mexicana: Baja California (San Dieguito), Baja California Sur (Cultura Comondú), Sonora (Quitovac, Complejo Cochise), Chihuahua (Cueva de la Golondrina, Forrajero, Cultura las Nieves), Coahuila (Cueva Espantosa, Complejos Jora y Mairán), Nuevo León (San Isidro, Cueva Derrumbes, La Calzada), Tamaulipas (Presa Falcón, Complejo Costero, Complejo Repelo, Complejos Nogales y Costero, Complejo La Perra, Complejo Ocampo, Laguna Chila), Durango (Guadiana, Culturas Caracoles y las Chivas), San Luis Potosí (Tunal Grande), Nayarit (Matanchén), Jalisco (Occidente de Jalisco), Querétaro (San Nicolás), Veracruz (Santa Luisa, Palma Sola), Hidalgo (Tecolote), Estado de México (Santa Isabel Iztapan, Chicolapan, Tlapacoya, Zohapilco), Puebla (Texcal, El Riego).
Durante el Protoneolítico hubo un incremento paulatino de la población, y los pequeños campamentos que asentaban por temporadas cortas se alternaron con estancias de mayor duración y con más habitantes, como en la Cueva de Coxcatlán, Puebla (5000 – 3400 a. C.), y Gheo - Shih, Oaxaca (5000 – 4000 a. C.). Este nuevo estilo de vida se conoce como “macrobandas estacionales” y algunos autores piensan que fue desconodico durante la Etapa Lítica. Por otra parte, en el Protoneolítico se domesticaron la mayor parte de las plantas; este proceso consiste en la modificación genética de los vegetales mediante la siembra reiterada y el almacenamiento, protección y selección de las especies más productivas. No obstante, la dieta siguió basándose en los productos de la recolección y cacería, puesto que los de las cosechas eran sólo complementarios, razón por la que para entonces no puede hablarse de agricultura. Sin embargo, la práctica cada vez más constante de la siembra propició que se establecieran campamentos semipermanentes, dedicados a cuidar de los sembradíos. El apego de estas comunidades a la recolección y a la cacería (fuente segura y regular de alimentos) pudo obedecer a que para ellos era muy arriesgado depender de una azarosa agricultura de temporal.
En las riberas de los grandes lagos, así como en las costas, donde los recursos alimenticios podían obtenerse todo el año a corta distancia, se desarrollaron comunidades plenamente sedentarias que sólo cultivaban de vez en cuando, pues su subsistencia dependía de la recolección, la caza, la pesca y la marisquería.
En menor medida, durante el Protoneolítico también fueron domesticados algunos animales, como las abejas, los pavos, los pericos y los perros. La diversidad de productos hallados en las regiones geográficas de esta época sugiere que la domesticación de plantas y animales tuvo lugar de forma independiente y que careció de un foco de difusión único. Cabe observar que, puesto que el Protoneolítico fue la etapa de domesticación del maíz (ca. 5000 – 4000 a. C.), es en este periodo cuando comenzaron a gestarse las profundas diferencias culturales que más tarde existirían entre el centro y sur (Mesoamérica) y el norte del país (Aridamérica y Oasisamérica). Se cree que el maíz procede de una especie silvestre llamada teocinte (Zea mexicana), aunque el sitio donde tuvo lugar la modificación inducida de esta planta pudo ser la Cuenca de México (de donde proviene la variedad de toecinte llamada “Chalco”) o la reserva de Manatlán, al occidente de Jalisco. Por otra parte, de la cuenca del río Balsas procede el mayor número de variedades de maíz antiguo.
Desde el punto de vista tecnológico hay una clara disminución en el tamaño de los artefactos líticos, los cuales se encuentran muy especializados y presentan una marcada tendencia al mejor acabado de las piezas. Recibían retoques secundarios ciudadosos, mientras que la técnica del pulido ya no se limitaba a la fabricación de azuelas, hachas y piedras de molienda, sino también a la de pipas, cuentas de collar y otros objetos de adorno persona. Fue un periodo en el que proliferó el trabajo de las fibras vegetales, usadas para hacer cordeles, redes y objetos de cestería. Cabe destacar que la domesticación del algodón en algunas regiones, así como la aparición de las técnicas para teñir hilos, permiten suponer que en esta época floreció el arte de fabricar textiles.
En diversas partes de México se han encontrado yacimientos arqueológicos de este periodo, aunque suelen concentrarse en cuatro grandes regiones: la Sierra de Tamaulipas, el Valle de Tehuacán, el sur de la Cuenca de México y los Valles Centrales de Oaxaca.
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