Климатът на Земята винаги е бил в състояние на поток. Откакто нашите предци са разклонили еволюционното дърво на приматите милиони години, планетата е изправена пред драстични промени между влажните и сухи периоди, както и дълголетни ледникови замръзвания и размразявания. Ясно е, че ранните хора са успели да преживеят подобни промени - нашето съществуване потвърждава техния успех. Но все по-голям брой учени смятат, че големите промени в климата може да са подправили и някои от определящите черти на човечеството.
По-специално, няколко големи еволюционни скока, като по-големи мозъци и сложно използване на инструменти, изглежда съвпадат със значителни климатични промени. „Смятам, за да бъдем справедливи, всичко, което имаме в момента, е съвпадение“, казва Питър Б. деМенокал от Земната обсерватория Ламонт-Дохърти от университета Колумбия. Но той и други изследователи изследват няколко доказателства, от древни зъби до седименти на морското дъно, за да видят дали може да се поддържа по-конкретна връзка.
Данните също така помагат на учените да преодолеят възможните теории за това как климатът може да предизвика еволюционния напредък. Например, една идея е, че големите скокове напред не са били движени от приспособяване към конкретна промяна на местообитанието, а от поредица от чести промени. С други думи, хората се развиха да живеят с несигурност. Рик Потс от Програмата за човешки произход на институцията Smithsonian нарича тази идея „избор на променливост“ и е възможно поне две големи еволюционни събития да бъдат свързани с периоди на нестабилност на климата.
„Преди приблизително между 3 и 2, 5 милиона години, родословието на„ Люси “[ Australopithecus afarensis ] изчезна и се появиха първите членове на нашия собствен род, Homo . Първите прости каменни инструменти също се появиха с тези вкаменелости, които се отличаваха с някои съвременни черти като по-големи мозъци “, казва deMenocal. „Тогава между 2 милиона и 1, 5 милиона години виждаме Homo erectus. „Този хоминин с по-големи мозъци имаше скелет, много подобен на нашите собствени, по-сложни инструменти като двойни остри и нови поведения, които изведоха ранните хора извън Африка за първи път.
Този череп на дете от австралопитек afarensis, намерен в Етиопия, датира от преди около 3, 3 милиона години. (EUAN DENHOLM / X01999 / Reuters / Corbis) И двете тези събития се случиха във времена, когато местният климат претърпя драматични промени. Знаем например, че преди около 3 милиона години - около времето на появата на първия вид Homo - Африка преминаваше от гористи площи към открити тревни площи, докато климатът изсъхна. Тази пряка промяна в пейзажа може да е част от причината ранните хора да се развият далеч от изкачването и към ходенето в изправено положение. Но последните данни, събрани от морското дъно, дават още по-подробен поглед върху изменението на климата през този период.
За своята работа deMenocal пробива морското дъно по крайбрежията на Африка, където утайките, които отдавна биха се разпръснали по сушата, остават в правилни редове. Седименти, издути в морето от Африка и Арабия, се натрупват тук със скорост около 1, 5 инча на 1000 години, създавайки торта с климатичен слой от редуващи се светли и тъмни ивици. По време на сушилни периоди слоевете се отличават с тъмната, зърнеста мръсотия, издухана в морето от древни мусони. През влажните периоди слоевете съдържат леки обединения от изобилие от фосилизиран планктон.
Ядрата разкриват промени между много мокри и много сухи периоди на всеки 20 000 години. Това следва редовен цикъл, управляван от колебание в орбитата на Земята, което увеличава и намалява количеството налична слънчева светлина, удряща планетата. Тези периоди на трептене се случиха много бързо на геоложки времеви мащаби. Интригуващо е, че най-силно изразените колебания са се случили преди 3 до 2, 5 милиона години и отново един милион години по-късно - по време на двата основни периода на ранен човешки напредък.
Допълнителни доказателства за този нестабилен древен свят могат да бъдат намерени в съвременна Африка. Долината на Great Rift е дом на много от най-важните вкаменелости в ранната еволюция на хоминина, затова Марк Маслин, географ от University College London, изучава палеоклиматичните записи на долината. Екипът му откри, че езерните басейни там са много чувствителни към същите бързи промени в климата преди около 2, 5 милиона години и преди 1, 7 милиона години. „Тези сладководни езера могат да се запълнят или изчезнат с промените в валежите“, казва той. „Установихме, че тези конкретни периоди, или„ импулси “, когато езерата идват и отиват, корелират пряко с основните промени в човешката еволюция. Двата записа са абсолютно съвместими. "
Анализът на изкопаемите зъби, богат на изотопни данни за въглерод, помага за по-нататъшното извличане на информация какво са яли и пили нашите предци през тези летливи периоди и какви видове среда са нарекли вкъщи. Тези проучвания показват, че Homo блокира тенденция, при която по-ранните хора пасивно се хранят с разширяващите се тревни площи, казва deMenocal. Това показва, че по-успешните ранни хора са търсили разнообразни хранителни варианти през различни периоди, дори когато африканският пейзаж в дългосрочен план се стреми към по-равномерна тревна среда.
„Преди около 2 милиона години, гледайки зъбите на Homo, виждате диета, която е почти 50-50 разделена между треви и други храни“, казва deMenocal. „Така че има все повече геохимични доказателства за промени в диетата, които показват голяма гъвкавост, включително обработка на кланични трупове, големи миграции и промени в поведението, които наистина показват различен начин на живот.“ Homo даде тези ценни черти на бъдещите родове, докато съвременните видове с повече ограничена диета изчезна.
Парче челюстна кост от ранен човешки прадед, намерено на обект в Испания, който датира от около 1, 2 милиона години. (Сани Отеро / епа / Корбис) Но само идентифицирането на възможна връзка между изместващия се климат и еволюционните скокове не помага на учените да разберат какво точно е предизвикало определен напредък, казва Маслин.
„Моето мислене е, че има много интригуващи теории за човешката еволюция, но всяка всъщност може да бъде правилна“, казва той. „Така че бихте могли да изберете всеки период в този променящ се пейзаж и това може да е повлияло на различна черта.“ Например може да се предположи, че мозъкът на нашите предци може да се е разширил, когато езерата са силно променливи, тъй като хоминините трябваше да станат по-умни, за да определете откъде ще дойдат следващите им ястия, казва Маслин.
„От друга страна, може да се окаже, че в мокри периоди, когато има много ресурси, започва сексуален подбор и най-умни жени казват: Кой от мъжете контролира групата, аз го приемам за партньор . ”Проучванията на по-късни периоди, като средната каменна епоха (преди около 80 000 до 40 000 години) свързват бързите климатични промени, които създават мокри условия в Южна Африка с иновациите в езиковата и културната идентичност, включително символичните гравюри и бижутата с черупки.
А възходът на селското стопанство преди около 10 000 години съвпада с изместващия се климат след края на последното заледене. Някои учени са теоретизирали, че оттеглящият се лед улеснява или може би дори е необходимо хората да опитомяват растенията в Близкия изток. Но има и някои смесени сигнали. По-късните разширения на мозъка на ранния човек - по-малки, но все още значителни скокове - изглежда са имали по време на периоди на сравнително стабилен климат, казва Маслин.
Други изследователи предполагат, че древните климатични промени са действали върху хората по начин, по-близък до еволюционните адаптации, наблюдавани при други животни и растения. Джон Стюарт от университета в Борнмут смята, че изменението на климата вероятно премества хората около пейзажа на сегашната Европа и Азия, изолирайки някои популации и създавайки условия, които могат да доведат до еволюционни промени и до израстване на нови видове.
Проучванията показват, че минали ледникови епохи може да са принудили видове като таралеж в по-малки райони или рефугия, където те биха могли да оцелеят. Тези видове не бяха генетично същите, когато се появиха и разшириха с завръщането на предпочитания от тях климат. Ако тези процеси са действали по същия начин върху хоминините, неандерталците и денизованците може да са възникнали от ранни групи като Homo heidelbergensis, когато са се изолирали в малки, подвижни джобове на фригидното Северно полукълбо.
„Разгледахме други организми и как те се адаптират през последните няколко междуледникови цикъла“, казва Стюарт, като се позовава на работата, извършена с Крис Стрингер от Природонаучния музей, Лондон. „Изглежда, че някои модели се появяват, когато гледате на географското разпространение и генетиката, а ние гледахме на хората в същата светлина. Ако вярваме в органичната еволюция, не трябва да измисляме нови процеси за хората или да ги разглеждаме като специален случай. Трябва да ги впишем в тази по-голяма картина. “
Процесът може да не работи по същия начин в места, по-близки до Екватора, където изменението на климата може би не е толкова крайно, добавя Стюарт. И той вярва, че неговата теория не е взаимно изключваща се с вида на избора на променливост, който Рик Потс, Питър деМенокал и други подкрепят.
„Но според мен изборът на променливост не е механизъм за създаване на нов вид. Това е повече от механизъм за създаване на успешна линия, която може да се разпространи и да й позволи да се справи с много различни сценарии “, казва Стюарт. „За да направите два вида от един, мисля, че се нуждаете от такава географска изолация, която се движи от климата.“ Все пак той казва: „в това няма никакво съмнение - хората са в състояние да се справят с много различни неща и нещо в еволюцията сигурно са го направили така. "
