Наскельні малюнки в Гнатівській печері з'явилися під час льодовикового періоду понад десять тисяч років тому.
Археологи вивчають Гнатівську печеру, розташовану на березі річки Сім у Челябінській області, з початку XX століття. За цей час у ній вдалося виявити матеріали середньовіччя, епохи бронзи і верхнього палеоліту, а в 1980 році були відкриті зразки наскального мистецтва: як нефігуративні, так і реалістичні - тварини плейстоцену. Наскельні малюнки Гнатівської і ще однієї печери (Капової) - це найбільш східні зразки палеолітичного живопису Європи. Однак оцінки їхнього віку досить нечіткі.
Група дослідників під керівництвом Юрія Дублянського з інституту геології Інсбрукського університету уточнила період появи наскельних малюнків в Гнатівській печері. Для цього вони використовували уран-торієвий метод датування спелеотем - вапняних натіків на стінах печер. Зразки для дослідження були взяті з Далекої зали: із зображення двоногої тварини, виконаної охрою на стелі, і з вугільного малюнка «якоря» на південній стіні. А також з Великого залу: з лінії на південній стіні і зображення мамонта на західній. Ще кілька проб були відібрані зі сталагмітів з обох названих залів і з великого натіка на східній стіні Далекого залу. Результати датування показали, що наскельні розписи в залах Гнатівської печери були виконані в період від 78 до 10 тисяч років тому.
Аналіз проб сталагмітів показав, що їхня освіта переривалася в цей період. Схожі дані були отримані з інших відомих печер Південного Уралу, розташованих в 200 км на південь: Шульган-Таш (Каповий) і Вікторії (Акбузат). На думку дослідників, це відбувалося під час максимального похолодання протягом останньої льодовикової епохи: від 26,5 до 19 тисяч років тому. Більшість радіовуглецевих дат з культурного шару печери вказують на відвідування печери людьми вже після закінчення даного періоду, і лише одна передбачає, що це могло відбуватися і до нього.
Радіовуглецеве датування культурного шару було вироблено по кістках тварин, зразках деревного вугілля, а також по знахідках в ямах, де виявили шматки охри, і вкладалося в діапазон від 60 до 15 тисяч років тому. Хоча вчені вказують на складності визначення стратиграфії в печері: відкладення були перемішані, швидше за все, ще в палеоліті. Радіовуглецеве датування вугільних наскельних малюнків, виконане на початку 2000-х років, визначило час їх створення - 9-6,5 тисяч років тому. Правда, самі дослідники вважали, що отримані дати з деяких причин виявилися «несподівано молодшими», ніж передбачалося.
Для уточнення кліматичних умов історичного періоду, коли печеру відвідували люди, були залучені також дані палеозоології та палінології. Знайдені в Гнатівській печері кістки належали тваринам, що мешкали в суворому кліматі лісотундри. А за результатами палінологічного аналізу та досліджень деревного вугілля було зроблено висновок і про рослинність: швидше за все, навколо простягався холодний ступ і лісостіп з невеликими ділянками лісу.
Археологи припустили, що наскельні малюнки в Гнатівській печері з'явилися в умовах вічної мерзлоти - коли сухість всередині неї була обумовлена негативними температурами протягом усього року.