Maa kliima on alati olnud muutlik. Alates meie esivanemate miljonite aastate tagustest primaatide evolutsioonipuude hargnemisest on planeet seisnud silmitsi drastiliste kõikumistega niiske ja kuiva perioodi vahel, samuti pikaealiste jääajaliste jäätumiste ja sulamistega. On selge, et varased inimesed suutsid sellised muutused üle elada - meie olemasolu kinnitab nende edu. Kuid üha enam teadlasi arvab, et suured kliimamuutused võisid võltsida ka mõnda inimkonna määravat iseloomujoont.
Eelkõige näib, et mõned suured evolutsioonilised hüpped, näiteks suuremad ajud ja keerukas tööriistakasutus, langevad koos oluliste kliimamuutustega. "Ma arvan, et ausalt öeldes on kõik, mis meil praegu on, juhus, " ütles Peter B. deMenocal Columbia ülikooli Lamont-Doherty maavaatluskeskusest. Kuid tema ja teised teadlased uurivad mitut tõendusmaterjali, alates iidsetest hammastest kuni merepõhja seteteni, et näha, kas konkreetset lüli saab toetada.
Need andmed aitavad teadlastel uurida ka võimalikke teooriaid selle kohta, kuidas kliima võis vallandada evolutsioonilise arengu. Näiteks on üks idee, et suuri edasiliikumisi ei vedanud mitte kohanemine konkreetse elupaiga muutusega, vaid rida sagedasi muutusi. Teisisõnu, inimesed arenesid elama ebakindlalt. Rick Potts nimetab Smithsoniani institutsiooni inimpäritolu programmi seda ideed muutlikkuse valikuks ja on võimalik, et vähemalt kaks peamist evolutsioonisündmust on seotud kliima ebastabiilsuse perioodidega.
Umbes 3–2, 5 miljonit aastat tagasi sai 'Lucy' ( Australopithecus afarensis ) sugupuu hääbuks ja ilmusid meie endi perekonna Homo esimesed liikmed. Esimesed lihtsad kivitööriistad ilmusid ka koos nende fossiilidega, millel olid mõned tänapäevased jooned, nagu suuremad ajud, ”kirjeldab deMenocal. “Siis, 2–1, 5 miljonit aastat tagasi, näeme Homo erectust. Sellel suurema ajuga homininil oli skelett, mis sarnanes väga meie endi keerukamate tööriistadega nagu kahe teraga teljed ja uus käitumisviis, mis viis varajased inimesed esimest korda Aafrikast välja.
See Australopithecus afarensis'e lapse kolju, mis leiti Etioopias, pärineb umbes 3, 3 miljonit aastat tagasi. (EUAN DENHOLM / X01999 / Reuters / Corbis) Mõlemad sündmused juhtusid ajal, mil kohalik kliima oli dramaatiliselt muutumas. Näiteks teame, et umbes 3 miljonit aastat tagasi - umbes siis, kui ilmusid esimesed Homo- liigid - oli Aafrika kliima kuivades minemas metsamaadelt avatud rohumaade juurde. See maastiku sirgjooneline muutus võib olla osa sellest, miks varajased inimesed arenesid ronimisest eemale ja kõndisid püsti. Kuid hiljuti merepõhjast kogutud tõendid annavad selle perioodi kliimamuutustest veelgi üksikasjalikuma ülevaate.
Oma töö jaoks puurib deMenocal Aafrika rannikualadele merepõhja, kus setted, mis oleksid juba ammu maale laiali hajutatud, püsiksid korrapärastes astmetes. Aafrikast ja Araabiast avamerel puhutud setted on siia kogunenud kiirusega umbes 1, 5 tolli 1000 aasta jooksul, luues vahelduvate heledate ja tumedate ribade klimaatilisest kihist koogi. Kuivamatel perioodidel on kihtides tume ja sõmer mustus, mille iidsed mussoonid on merre puhunud. Niisketel perioodidel sisaldavad kihid rikkaliku kivistunud planktoni kergeid ühinemisi.
Tuumad näitavad muutusi väga niiske ja väga kuiva perioodi vahel umbes iga 20 000 aasta tagant. See järgneb korrapärasele tsüklile, mida juhib Maa orbiidil kõikuv vool, mis suurendab ja vähendab planeedile jõudva päikesevalguse hulka. Need võnkeperioodid toimusid geoloogilises ajakavas väga kiiresti. Huvitaval kombel ilmnesid kõige silmatorkavamad kõikumised 3–2, 5 miljonit aastat tagasi ja jälle miljon aastat hiljem - inimese peamise varajase arengu kahe peamise perioodi jooksul.
Lisateavet selle ebastabiilse iidse maailma kohta võib leida tänapäevasest Aafrikast. Suur Rifti org on koduks paljudele hominiini evolutsiooni kõige olulisematele fossiilidele, seetõttu uuris Londoni ülikooli kolledži geograaf Mark Maslin oru paleoklimaatilisi andmeid. Tema meeskond leidis, et sealsed järved on tundlikud samade kiirete kliimamuutuste suhtes umbes 2, 5 miljonit aastat tagasi ja 1, 7 miljonit aastat tagasi. "Need mageveejärved võivad muutuda sademete hulgast või kaduda, " ütleb ta. „Leidsime, et need konkreetsed perioodid ehk impulssid, kui järved tulevad ja lähevad, on korrelatsioonis inimeste evolutsiooni oluliste muutustega. Need kaks plaati on absoluutselt ühilduvad. ”
Fossiilhammaste analüüs, mis sisaldab rohkesti süsiniku isotoobi andmeid, aitab veelgi täpsustada, mida meie esivanemad sel lenduval perioodil sõid ja jõid ning millist tüüpi keskkonda nad koduks nimetasid. Need uuringud näitavad, et Homo on suundunud suundumusele, kus varasemad rahvad toituvad laienevale rohumaale passiivselt, vahendab deMenocal. See näitab, et edukamad varased inimesed otsisid erinevatel perioodidel mitmekesiseid toiduvõimalusi, isegi kui Aafrika maastik kaldus pikemas perspektiivis ühtlasema rohumaade keskkonna poole.
"Umbes 2 miljonit aastat tagasi näete Homo hambaid vaadates dieeti, mille rohute ja muude toitude vahel on jaotatud peaaegu 50-50, " ütleb deMenocal. "Nii on üha enam geokeemilisi tõendeid toitumise muutuste kohta, mis viitavad suurele paindlikkusele, sealhulgas rümba töötlemine, suured ränded ja käitumismuutused, mis näivad tõesti viitavat teistsugusele elamisviisile." Homo andis need väärtuslikud omadused tulevastele sugupuudele, samas kui tänapäevased liigid, kus on rohkem piiratud dieet suri välja.
Hispaanias asuvast leiukohast pärit umbes 1, 2 miljoni aasta tagune lõualuu tükk varajase inimese esivanema juurest. (Sani Otero / epa / Corbis) Kuid lihtsalt kliimamuutuse ja evolutsiooniliste hüpete võimaliku seose tuvastamine ei aita teadlastel täpselt välja mõelda, mis konkreetse edasimineku vallandas, ütles Maslin.
"Minu arvates on inimkonna evolutsioonis palju intrigeerivaid teooriaid, kuid tegelikult võiks kõigil neist õigus olla, " ütleb ta. „Nii et võite valida muutuvas maastikus ükskõik millise perioodi ja see võis mõjutada erinevaid jooni.“ Näiteks on usutav teoreerida, et meie esivanemate ajud võisid laieneda, kui järved olid väga varieeruvad, kuna hominiinid pidid muutuma targemaks otsustavad, kust nende järgmine söögikord tuleks, ütles Maslin.
„Teisest küljest võib juhtuda, et niisketel perioodidel, kui ressursse on palju, lööb seksuaalne valik sisse ja kõige nutikamad naised ütlevad: ükskõik kumb meestest rühma kontrollib, olen ma temaga partner . ”Hilisemate perioodide, näiteks keskmise kiviaja (umbes 80 000–40 000 aastat tagasi) uuringud seovad kiireid kliimamuutusi, mis lõid Lõuna-Aafrikas niisked tingimused, keele- ja kultuurilise identiteedi uuendustega, sealhulgas sümboolsete graveeringute ja koorekividega.
Ja põllumajanduse tõus umbes 10 000 aastat tagasi langeb kokku kliima muutuva muutusega pärast viimase jääaja lõppu. Mõned teadlased on teoorias väitnud, et taanduv jää tegi inimestele Lähis-Idas taimede kodustamise lihtsamaks või võib-olla isegi vajalikuks. Kuid ka mõned segatud signaalid on olemas. Inimese varajase aju hilisemad laienemised - väiksemad, kuid siiski märkimisväärsed hüpped - näivad aset leidnud suhteliselt stabiilse kliima perioodidel, ütles Maslin.
Teised teadlased väidavad, et iidne kliimamuutus mõjutas inimesi viisil, mis sarnaneb teiste loomade ja taimede evolutsiooniliste kohandustega. John Stewart Bournemouthi ülikoolist arvab, et muutlik kliima liikus inimesed tõenäoliselt ümber praeguse Euroopa ja Aasia maastiku, isoleerides mõned populatsioonid ja luues tingimused, mis võivad põhjustada evolutsioonilisi nihkeid ja uute liikide esilekutsumist.
Uuringud on näidanud, et eelmised jääajad võivad olla sundinud liike nagu siil väiksematesse piirkondadesse või refugiasse, kus nad saaksid ellu jääda. Need liigid ei olnud geneetiliselt samad, kui nad tärkasid ja laienesid, kuna nende eelistatud kliima taastus. Kui need protsessid toimisid hominiinide suhtes samamoodi, võisid neandertallased ja denisovansid tekkida sellistest varajastest rühmadest nagu Homo heidelbergensis, kui nad isoleeriti külma jämeda põhjapoolkera väikestes, elamiskõlblikes taskutes.
"Oleme vaadelnud teisi organisme ja nende kohanemist viimasel paaril liustikevahelisel tsüklil, " räägib Stewart, viidates Chris Stringeriga Londoni loodusmuuseumi tehtud tööle. „Tundub, et mõned mustrid ilmnevad, kui vaadata geograafilist levikut ja geneetikat, ja me vaatasime inimesi samas valguses. Kui usume orgaanilisse evolutsiooni, ei tohiks me leiutada inimestele uusi protsesse ega käsitleda neid erijuhuna. Peaksime nad sellesse suuremasse pilti sobima. ”
Protsess ei pruugi samamoodi toimida ekvaatorile lähemal asuvates kohtades, kus kliimamuutused polnud võib-olla nii äärmuslikud, lisab Stewart. Ja ta usub, et tema teooria ei ole üksteist välistav variatiivsuse valiku tüübi osas, mida Rick Potts, Peter deMenocal ja teised pooldavad.
„Kuid ma arvan, et variatiivsuse valik ei ole minu jaoks uue liigi loomise mehhanism. See on rohkem mehhanism eduka linateose loomiseks, mis võib levida ja võimaldada tal toime tulla paljude erinevate stsenaariumidega, ”ütleb Stewart. „Et teha ühest liigist kaks, arvan, et vajate sellist geograafilist isoleeritust, mille tingis kliima.“ Sellegipoolest ütleb ta, „selles pole kahtlust - inimesed on võimelised hakkama saama paljude erinevate asjadega ja millegi sellisega. evolutsioonis pidi see olema nii tehtud. ”
