Klima na Zemlji je bila vedno v toku. Odkar so se naši predniki pred milijoni let odcepili z evolucijskega drevesa primatov, se planet sooča z drastičnimi nihanji med vlažnimi in sušnimi obdobji, pa tudi dolgoživim ledeniškim zmrzovanjem in odmrzovanjem. Jasno je, da so zgodnji ljudje lahko preživeli takšne spremembe - naš obstoj potrjuje njihov uspeh. Toda vse več znanstvenikov meni, da so lahko veliki podnebni premiki tudi ponaredili nekatere ključne lastnosti človeštva.
Zlasti se zdi, da nekaj velikih evolucijskih preskokov, kot so večji možgani in zapletena uporaba orodij, sovpada s pomembnimi podnebnimi spremembami. "Mislim, da bi bilo pošteno, vse, kar imamo v tem trenutku, je naključje, " je dejal Peter B. deMenocal z Zemljiškega observatorija Lamont-Doherty z univerze Columbia. Toda on in drugi raziskovalci raziskujejo več dokazov, od starodavnih zob do sedimentov z morskega dna, da bi videli, ali je mogoče podpreti konkretnejšo povezavo.
Podatki prav tako pomagajo znanstvenikom, da prebrskajo možne teorije o tem, kako je lahko podnebje sprožilo evolucijski napredek. Ena od idej je na primer, da velikih skokov naprej ni poganjala prilagoditev določeni spremembi habitata, temveč vrsta pogostih sprememb. Z drugimi besedami, ljudje so se razvili, da bi živeli z negotovostjo. Rick Potts v programu Smithsonian Institution za človeško poreklo to idejo imenuje "izbira variabilnosti", zato sta možna vsaj dva velika evolucijska dogodka povezana z obdobji podnebne nestabilnosti.
"Pred približno tremi in 2, 5 milijoni let je postava" Lucy "[ Australopithecus afarensis ] izumrla in pojavili so se prvi člani našega rodu, Homo . Prvo preprosto orodje iz kamna se je pojavilo tudi s tistimi fosili, ki vsebujejo nekatere sodobne lastnosti, kot so večji možgani, "pravi deMenocal. "Potem smo med 2 milijona in 1, 5 milijona let videli Homo erectus. "Ta hominin z večjimi možgani je bil zelo podoben našemu, bolj izpopolnjenemu orodju, kot so sekire z dvojnimi rezili in nova vedenja, ki so zgodnje ljudi prvič izpeljala iz Afrike.
Ta lobanja otroka Australopithecus afarensis, najdena v Etiopiji, sega približno 3, 3 milijona let nazaj. (EUAN DENHOLM / X01999 / Reuters / Corbis) Oba dogodka sta se zgodila v časih, ko se je lokalno podnebje močno spreminjalo. Vemo, na primer, da je pred približno 3 milijoni let - približno v času pojava prve vrste Homo - Afrika prehajala z gozdnih površin na odprta travišča, ko je podnebje izsušilo. Ta neposredna sprememba prizora je lahko del tega, zakaj so se zgodnji ljudje razvili od plezanja in pokončne hoje. Toda nedavni dokazi, zbrani z morskega dna, še bolj podrobno obravnavajo podnebne spremembe v tem obdobju.
DeMenocal se za svoje delo vrta v morsko dno ob obalah Afrike, kjer sedimenti, ki bi bili že davno razpršeni po kopnem, ostanejo v ustreznih stopnjah. Sedimenti, odpihnjeni na morju iz Afrike in Arabije, so se nabrali tukaj s hitrostjo približno 1, 5 inča na 1000 let, kar je ustvarilo torto s klimatsko plastjo izmeničnih svetlih in temnih pasov. V obdobjih sušenja se v plasteh pojavlja temna, trdovratna umazanija, ki so jo starodavni monsuni odnesli v morje. V vlažnih obdobjih plasti vsebujejo lahke združitve obilnega fosiliziranega planktona.
Jedra razkrivajo nihanje med zelo mokrimi in zelo sušnimi obdobji približno vsakih 20.000 let. To sledi rednemu ciklu, ki ga upravlja z nihanjem v Zemljini orbiti, ki povečuje in zmanjšuje količino razpoložljive sončne svetlobe, ki zadene planet. Ta obdobja nihanja so se na geoloških časovnih lestvicah zgodila zelo hitro. Intrigantno se je najbolj izrazito nihanje zgodilo pred 3 do 2, 5 milijona let in spet milijon let kasneje - v obeh glavnih obdobjih zgodnjega napredka človeka.
Nadaljnji dokazi o tem nestabilnem starodavnem svetu najdemo v sodobni Afriki. Dolina Great Rift je dom številnih najpomembnejših fosilov zgodnje evolucije hominina, zato je Mark Maslin, geograf na University College London, preučeval paleoklimatski zapis doline. Njegova skupina je ugotovila, da so tamkajšnji jezerski kotlini zelo občutljivi na enake hitre podnebne spremembe pred približno 2, 5 milijona let in pred 1, 7 milijona let. "Ta sladkovodna jezera se lahko napolnijo ali izginejo s spremembami padavin, " pravi. "Ugotovili smo, da ta posebna obdobja, ali" impulzi ", ko jezera prihajajo in odhajajo, neposredno povezujejo z velikimi spremembami človekove evolucije. Oba zapisa sta popolnoma združljiva. "
Analiza fosilnih zob, bogata z izotopskimi podatki o ogljiku, pomaga pri nadaljnjem raziskovanju tega, kaj so v teh nestanovitnih obdobjih jedli in pili naši predniki in kakšna okolja so imenovali dom. Te študije kažejo, da Homo prekriva trend, ko so se prejšnji ljudje pasivno hranili na naraščajočih travnikih, pravi deMenocal. To kaže, da so uspešnejši zgodnji ljudje v različnih obdobjih iskali raznolike možnosti hrane, tudi če se je afriška pokrajina dolgoročno zavzemala za bolj enotno travnato okolje.
"Pred približno dvema milijonoma let, ko pogledate zobe Homo, vidite dieto, ki je skoraj 50 do 50 razdeljena med travami in drugo hrano, " pravi deMenocal. "Torej je vse več geokemičnih dokazov za spremembe v prehrani, ki kažejo na veliko prožnost, vključno s predelavo trupov, velikimi migracijami in vedenjskimi spremembami, ki resnično kažejo na drugačen način življenja." Homo je te dragocenosti dodal na prihodnjih rodovih, sodobne vrste pa z več omejena prehrana je izumrla.
Košček čeljustne kosti predčasnega človekovega prednika, ki so ga našli na najdišču v Španiji in sega približno 1, 2 milijona let. (Sani Otero / epa / Corbis) Maslin pravi, da samo ugotavljanje možnega razmerja med spreminjanjem podnebja in evolucijskimi skoki znanstvenikom ne pomaga natančno ugotoviti, kaj je spodbudilo določen napredek.
"Moje razmišljanje je, da obstaja veliko intrigantnih teorij o evoluciji človeka, vendar bi vsaka lahko bila prav, " pravi. "Torej si lahko izberete katero koli obdobje v tej spreminjajoči se pokrajini in je morda vplivalo na drugačno lastnost." Na primer, verjetno je teoretirati, da bi se možgani naših prednikov lahko razširili, ko so jezera zelo spremenljiva, ker so morali hominini postati pametnejši določi, od kod bi prišli njihovi naslednji obroki, pravi Maslin.
"Po drugi strani je lahko, da v mokrih obdobjih, ko je veliko sredstev, začne spolni izbor in najbolj pametne samice pravijo: Kdo od samcev nadzoruje skupino, ga imam za partnerja . “Študije poznejših obdobij, kot je srednja kamena doba (pred približno 80.000 do 40.000 leti), povezujejo hitre podnebne spremembe, ki so ustvarile mokre razmere v Južni Afriki, in novosti v jezikovni in kulturni identiteti, vključno s simboličnimi gravurami in nakitom iz lupin.
In vzpon kmetijstva pred približno 10.000 leti sovpada s premikajočim se podnebjem po koncu zadnjega poledenitve. Nekateri znanstveniki so teoretizirali, da je umik ledu ljudem olajšal ali morda celo potrebno udomačiti rastline na Bližnjem vzhodu. Vendar obstajajo tudi nekateri mešani signali. Poznejše širitve zgodnjih človeških možganov - manjši, vendar še vedno pomembni skoki - se zdijo v obdobjih razmeroma stabilne klime, pravi Maslin.
Drugi raziskovalci trdijo, da so starodavne podnebne spremembe na človeka delovale na način, ki je bolj podoben evolucijskim prilagoditvam, ki jih opažajo druge živali in rastline. John Stewart z univerze v Bournemouthu meni, da je sprememba podnebja verjetno gibala ljudi po krajini sedanje Evrope in Azije, izolirala nekatere populacije in ustvarila pogoje, ki lahko privedejo do evolucijskih premikov in naraščanja novih vrst.
Študije so pokazale, da so pretekle ledene dobe vrste, kot je jež, lahko prisilile v manjša območja ali refuže, kjer bi lahko preživele. Te vrste niso bile genetsko enake, ko so se pojavile in razširile, ko se je vrnila njihova prednostna klima. Če bi ti procesi delovali enako kot na homininih, bi lahko neandertalci in Denisovani izhajali iz zgodnjih skupin, kot je Homo heidelbergensis, ko so se izolirali v majhnih, živahnih žepih hladne severne poloble.
"Ogledali smo si druge organizme in kako so se prilagodili v zadnjih nekaj medgladenih ciklih, " pravi Stewart, ki se nanaša na delo s Chrisom Stringerjem iz Prirodoslovnega muzeja v Londonu. "Zdi se, da se nekateri vzorci pojavljajo, če gledate na geografsko širjenje in genetiko, mi pa smo na ljudi gledali v isti luči. Če verjamemo v organsko evolucijo, ne bi smeli izumiti novih procesov za ljudi ali jih obravnavati kot poseben primer. Morali bi jih umestiti v to širšo sliko. "
Postopek morda ne bo deloval enako na lokacijah, ki so bližje Ekvatorju, kjer podnebne spremembe morda niso bile tako skrajne, dodaja Stewart. In verjame, da njegova teorija ni vzajemno izključujoča glede na vrsto izbire spremenljivosti, ki jo zagovarjajo Rick Potts, Peter deMenocal in drugi.
"Vendar menim, da izbira variabilnosti ni mehanizem za novo vrsto. Gre bolj za mehanizem, s katerim lahko naredimo uspešno rodoslovje, ki se lahko širi in mu omogoča, da se spopade z veliko različnimi scenariji, "pravi Stewart. "Da bi naredili dve vrsti iz ene, mislim, da potrebujete takšno geografsko izolacijo, ki jo je gnalo podnebje." Kljub temu pravi, "o tem ni dvoma - ljudje se lahko spopadejo z veliko različnimi stvarmi in nekaj v evoluciji mora to tudi narediti. "
