La coca, source de cocaïne naturelle, fait partie d'une poignée d'arbustes de la famille des plantes Erythroxylum. L'érythroxylum comprend plus de 100 espèces différentes d'arbres, d'arbustes et de sous-arbustes originaires d'Amérique du Sud et d'ailleurs. Deux des espèces sud-américaines, E. coca et E. novogranatense, ont des alcaloïdes puissants présents dans leurs feuilles, et ces feuilles ont été utilisées pour leurs propriétés médicinales et hallucinogènes pendant des milliers d'années.
E. coca provient de la zone montaña des Andes orientales, entre 500 et 2 000 mètres (1 640 à 6 500 pieds) au-dessus du niveau de la mer. La première preuve archéologique de l'usage de la coca se trouve sur la côte équatorienne, il y a environ 5 000 ans. E. novagranatense est connue sous le nom de «coca colombienne» et elle est plus capable de s'adapter à différents climats et élévations; il a commencé dans le nord du Pérou il y a environ 4000 ans.
L'ancienne méthode d'utilisation de la cocaïne andine consiste à plier les feuilles de coca en «chique» et à les placer entre les dents et l'intérieur de la joue. Une substance alcaline, telle que la cendre de bois en poudre ou les coquillages cuits au four et en poudre, est ensuite transférée dans la chique à l'aide d'un poinçon en argent ou d'un tube pointu de calcaire. Cette méthode de consommation a été décrite pour la première fois aux Européens par l'explorateur italien Amerigo Vespucci, qui a rencontré des consommateurs de coca lors de sa visite des côtes du nord-est du Brésil, en l'an 1499. Des preuves archéologiques montrent que la procédure est beaucoup plus ancienne que celle.
L'usage de la coca faisait partie de la vie quotidienne des Andes, un symbole important de l'identité culturelle dans les cérémonies, et était également utilisé en médecine. Mâcher de la coca est censé être bon pour soulager la fatigue et la faim, bénéfique pour les maladies gastro-intestinales et soulager la douleur des caries dentaires, de l'arthrite, des maux de tête, des plaies, des fractures, des saignements de nez, de l'asthme et de l'impuissance. On pense également que mâcher des feuilles de coca atténue les effets de la vie en haute altitude.
La mastication de plus de 20 à 60 grammes (0,7 à 2 onces) de feuilles de coca donne une dose de cocaïne de 200 à 300 milligrammes, ce qui équivaut à «une ligne» de cocaïne en poudre.
Les premiers témoignages d'utilisation de coca découverts à ce jour proviennent d'une poignée de sites précéramiques dans la vallée de Nancho. Les feuilles de coca ont été datées directement par AMS à 7920 et 7950 cal BP. Des artefacts associés au traitement de la coca ont également été trouvés dans des contextes datant de 9000 à 8300 cal BP.
Des preuves de consommation de coca ont également été trouvées dans des grottes de la vallée d'Ayacucho au Pérou, à des niveaux datés entre 5250-2800 cal av. Des preuves de l'usage de la coca ont été identifiées dans la plupart des cultures d'Amérique du Sud, y compris les cultures Nazca, Moche, Tiwanaku, Chiribaya et Inca.
Selon les archives ethnohistoriques, l'horticulture et l'utilisation de la coca sont devenues un monopole d'État dans l'empire inca vers 1430 après JC. le temps de la conquête espagnole.
En plus de la présence de quids et de kits de coca et des représentations artistiques de la consommation de coca, les archéologues ont utilisé la présence de dépôts alcalins excessifs sur les dents humaines et les abcès alvéolaires comme preuve. Cependant, il n'est pas clair si les abcès sont causés par la consommation de coca ou traités par la consommation de coca, et les résultats sont ambigus quant à l'utilisation d'un calcul "excessif" sur les dents..
À partir des années 1990, la chromatographie en phase gazeuse a été utilisée pour identifier l'utilisation de cocaïne dans les restes humains momifiés, en particulier la culture Chirabaya, récupérée du désert d'Atacama au Pérou. L'identification du BZE, un produit métabolique de la coca (benzoylecgonine), dans les tiges capillaires, est considérée comme une preuve suffisante de l'utilisation de la coca, même pour les utilisateurs modernes..