נחל משמר הוא אחד מהנחלים הגדולים בחלקו המרכזי של מדבר יהודה. הנחל מתחתר בבמת השוליים המזרחיים ובמצוק ההעתקים, ולאורכו מערות ששימשו לפעילות אנושית בתקופות קדומות. המערה מרוחקת כ-100 מ' מצפון למצוק הצפוני של הנחל, ושוכנת במדרגת סלע בחלקה העליון של הגדה המערבית של אחד מיובליו העליונים של נחל משמר. המערה התפתחה במדרגת סלע מתצורת נצר. במערה התגלתה קבורה שתוארכה לתקופות הניאוליתית הקרמית המאוחרת – הכלקוליתית הקדומה (סוף האלף השישי לפסה"נ) על סמך בדיקות פחמן 14 של עצמות השלד וממצא אורגני שהיה לצִדן. המערה נפגעה משוד עתיקות, וייתכן כי במהלכו נלקחו ממצאים כלשהם.

בסביבה התגלו אתרים ובהם עדויות לפעילות בתקופות הכלקוליתית והברונזה הקדומה 1ב ובימי מרד בר-כוכבא (בר-אדון 1:1971–14), ובהם המתחם הבנוי מהתקופה הכלקוליתית, המרוחק כ-600 מ' במרחק אווירי מדרום-מערב למערה, ומערת המטמון, המרוחקת כ-1 ק"מ במרחק אווירי מדרום למערה.

 
המערה היא מחילה טבעית מוארכת (0.8–1.0 × 2.8 מ', 1 מ' גובה מרבי; איור 2), שהתפתחה בסלע גיר בהיר ופריך והוכשרה לקבורה; אך קשה להבחין בסימני חציבה בשל התפוררות הסלע ומתארו. פתח המערה רבוע, פונה לדרום-מזרח ונראה למרחוק. מחוץ לפתח ממערב נחשפו שרידי קיר (105W; 0.75 מ' אורך; איור 3), שנבנה משורה אחת של לוחות אבן עבים והשתמר לגובה נדבך אחד; לוחות האבן הונחו זה לצד זה על צ̣דן הצר, וחסמו, לפחות באופן חלקי, את הפתח. הקיר נפגע במהלך השוד, ונראה כי היה ארוך וגבוה יותר, ואולי אף חסם את פתח המערה. על קרקעית המערה הצטברה אדמה חומה תחוחה (102L; איור 4). במרכז המערה נחשף שקע רבוע רדוד (104L; 0.40 × 0.45 מ', 5–10 ס"מ עומק; איור 5), שנחצב בסלע, ובו קבורה לא בארטיקולציה, כנראה קבורה משנית במקור, שהופרעה במהלך שוד המערה. מעל השקע ובסביבתו התגלו עצמות שלד מופרעות, שהשתמרותן טובה, ולוחות אבן שהונחו לצ̣דו ברישול. נראה כי לוחות אבן אלה כיסו במקור את שקע 104 ואת הקבורה שבתוכו, אך הם הוזזו ממקומם בעת השוד או שהיו חלק מהקיר שחסם את המערה. מרבית האדמה במערה הופרעה בחפירת השוד, למעט רובד דק יחסית בחלק התחתון של הצטברות אדמה 102, שכיסה את העצמות, והצטברות אדמה בחלק התחתון של שקע 104. בדופנות המערה זוהו סימני אדמה המייצגים את מפלס האדמה המקורי טרם השוד.
פרט לעצמות נמצאו במערה פיסות קטנות של שני סוגי חבלים שהשתמרו ממחצלת שתי וערב, שרידי אריג, חרוז קרניאול, כלי אבן דו-פני בתהליך הכנה, אולי כילף, גלעין שיזף וזרעים נוספים שטרם זוהו.
במרחק של כ-1 מ' ממזרח לפתח (100L; איור 6) נמצאה ערמת שפכי שוד שסוננה במלואה. בערמה נתגלו כמה לוחות אבן במגוון גדלים, דומים לאלו שהתגלו בתוך המערה, מעט עצמות קטנות שבורות, שרידי חבלים ופיסת מקלעת שהשתמרו ממחצלת, מעט זרעים וחרוז קרניאול נוסף. ממצאים אלה דומים לממצאים שהתגלו בתוך המערה.
 
הקבורה. בעת גילוי המערה נראו על פני השטח גולגולת אדם וארבעה לוחות אבן המונחים לצדה ללא סדר (ר' איור 4). צמוד לגולגולת נמצאו עצמות פזורות, ובהן חוליות גב ושבר אגן. שרידי שלד אלה הופרעו בעת השוד במערה וכוסו ברישול באדמה. במפלס נמוך משרידי שלד אלה, בחלק התחתון של הצטברות 102, התגלו באתרם חלקי שלד נוספים, שהונחו בשורה זה לצד זה (איור 7), וחרוז קרניאול יחיד. נמוך מהם, בחלקו העליון של שקע 104 נמצאו באתרן שתי עצמות קטנות, ובמרכז השקע נמצאו פיסת אריג וחבל קצר מהסוג שממנו נארגה המחצלת (להלן). בחינת העצמות במערה העלתה כי כמעט כל עצמות הגפיים הגדולות נמצאות, אך בולטות בהעדרן מרבית העצמות הקטנות של כפות הידיים והרגליים. אולי הן הוזזו במהלך השוד, אך אין דרך לדעת זאת בוודאות. העצמות שנמצאו מייצגות זכר בוגר שגובהו כ-1.62 מ' וגילו מעל 50 שנים.
שרידי המחצלת שנמצאו במערה ובערמת שפכי השוד שמחוץ למערה קשורים כנראה לקבורה. אפשר ששרידי האריג שהתגלו במערה שימשו במקור לכיסוי הנקבר, והחרוזים שהתגלו היו חלק מקישוט שהוטמן עם הנקבר.
 
הממצא האורגני. שרידי האריג שנמצאו עשויים מפשתן, שהופק מגבעולי צמח הפשתה (Linum usitatissimum L.) המתאפיין בסיב חזק וגמיש, אשר נוצל לתעשיית הטקסטיל למן התקופה הניאוליתית ואילך (Schick 1998; Zohary, Hopf and Weiss 2013:105–106). החוטים המרכיבים את האריגים עשויים בטכניקת השִחבּוּר (splicing), שבאמצעותה יצרו חוט ארוך המורכב משני גדילים שנשזרו יחדיו באופן ידני. שיטה זו הייתה נפוצה מסוף התקופה הניאוליתית ועד תקופת הברונזה התיכונה (Shamir 2015:17; Gleba and Harris 2019). אריגים דומים נמצאו בחפירה במערת המטמון בנחל משמר (Bar-Adon 1980:153–172), במערת הלוחם (Schick 1998a:8) ובמקומות רבים נוספים בארץ ובעולם (Gleba and Harris 2019). בחפירה הנוכחית נמצאו רק פיסות קטנות של אריג ללא רכיבים אינדיקטיביים, ולכן קשה לקבוע למה הן שימשו.
הפיסות הקטנות של המחצלת מעטות והשתמרותן ירודה (איור 8). המחצלת מורכבת משני חבלים שנקלעו בטכניקת שתי וערב. חבל הערב (0.4 ס"מ רוחב ממוצע), ששימש מרכיב אקטיבי, עשוי משני גדילים של סיבים צמחיים בפיתול Z; הוא הוכנס במרווחים קבועים בתוך חבלי השתי. חבל השתי עשוי מחומר צמחי, כנראה גבעולים. חבלי השתי הונחו זה לצד זה בצפיפות, ופוצלו בנקודות שבהן עברו חבלי הערב; בשיטה זו נראו רק חבלי השתי, ואילו חבלי הערב לא נראו במחצלת השלמה פרט לשפתה. רוב השרידים בחפירה כוללים פיסות חבלי שתי שפוצלו ופיסות חבלי ערב.
שיטת קליעה זו אינה שכיחה בממצא הארכיאולוגי. מלבד המחצלת שנמצאה בחפירה, מוכרות עוד שתי מחצלות בלבד העשויות בשיטה זו: מחצלת ממערת המטמון בנחל משמר, ששימשה להנחת מטמון כלי הנחושת ('מחצלת המטמון'; Bar-Adon 1980:190, 192–193, 195), ומחצלת ממערת האימה בנחל חבר (Aharoni 1962:188–189). שתי המחצלות מתוארכות לסוף התקופה הכלקוליתית.
למרות הדמיון בין המחצלות, המחצלת הנוכחית שונה מעט מ'מחצלת המטמון' בכך שהחבלים בה עשויים בפיתול Z לעומת החבלים במחצלת המטמון העשויים בפיתול S. הבדל נוסף קיים בחומר הגלם: חבל השתי במחצלת המטמון עשוי מגומא, בעוד שבמחצלת מהחפירה הוא עשוי מחומר צמחי אחר (Bar-Adon 1980:192–193). בשונה משיטות קליעה אחרות מוכרות שהיו בשימוש הן בתקופות הפרהיסטוריות והן בתקופות הקלסיות, לא מוכרות מקבילות לשיטה זו בתקופות מאוחרות יותר. שימוש במחצלות בהקשר של קבורה במדבר מוכר מהתקופה הכלקוליתית המאוחרת במערת האימה בנחל חבר (Aharoni 1962:188–189) ובמערת הלוחם בנחל מכוך (Schick 1998b). במקרים אלו שימשה המחצלת בסיס להנחת הנקבר. נראה כי שימושה של המחצלת בקבר מהחפירה הנוכחית שונה, כיוון שהעצמות שנמצאו באתרן לא היו מונחות על מחצלת, אלא שרידי המחצלת נמצאו באדמה לצד הנקבר ומעליו. ייתכן שבקבר הנוכחי שימשה המחצלת מצע לפריטים שאיתם נטמן הנקבר או ככיסוי לעצמות.
 
על סמך תיארוכי פחמן 14 של העצמות וחלקי המחצלת נראה כי המערה שימשה לקבורה בשלהי התקופה הניאוליתית הקרמית – ראשיתה של התקופה הכלקוליתית הקדומה בסוף האלף השישי לפסה"נ (5280–5070 לפסה"נ [מכויל]; Gopher 2012:1531–1547, Table 41.1; Milevski, Lupu and Bischoff 2020:255–257, Table 1). המערה נשדדה ברובה, ובעת חפירות השוד הופרעו חלק מהעצמות. השלד לא היה מונח בארטיקולציה, ועל כן הייתה זו קבורה משנית מסודרת. בהסתמך על השקע החצוב בקרקעית, והצורה שבה הונחו העצמות התחתונות של השלד, זו לצד זו, נראה כי הקבורה המשנית במערה נערכה בעת העתיקה. לצד עצמות הנקבר נמצאו שרידי מחצלת, פיסות אריג וחרוז ששימש לקישוט; ייתכן שהיו חפצים אחרים, כגון כלי חרס ואבן, שנלקחו במהלך חפירת השוד.
מדבר יהודה מוכר לאורך התקופות כאזור ספר ששימש פעמים רבות מקום מפלט. עם זאת, בתקופות מסוימות התקיימה במדבר התיישבות יציבה יותר, בעיקר לצד נחלים, נביעות קבועות וגבים עמידים. מחפירה זו עולה לראשונה עדות לפעילות אנושית במרכז מדבר יהודה בסוף התקופה הניאוליתית הקרמית או ראשית התקופה הכלקוליתית. קשה לדעת האם הקבורה במערה קשורה למתבודדים או פליטים, או שהיא חלק מהתיישבות קבועה באזור שאינה מוכרת עד כה. המערה מצטרפת לאתרים בני התקופה המוכרים לנו מצפון המדבר, הכוללים את ההתיישבות ביריחו והשימוש במערות קומראן (מערה 24; Gopher et al. 2013), מערת עיינות תנור (דוידוביץ' תשס"ט:388–389; Tal et al. 2002) ומערות מורבעת (דוידוביץ' תשס"ט:361–362), והיא מרחיבה לדרום את גבולות הפעילות האנושית עד לנחל משמר שבמרכז המדבר. ייתכן כי מערה זו היא אחד הניצנים הראשונים לגידול בפעילות האנושית במדבר טרם התקופה הכלקוליתית המאוחרת, ממנה מוכרים עשרות מערות ומתחמי פעילות ברחבי מדבר יהודה.