Clima Pământului a fost întotdeauna într-o stare de flux. Încă de când strămoșii noștri s-au ramificat de arborele evoluției primate cu milioane de ani în urmă, planeta s-a confruntat cu schimbări drastice între perioadele umede și uscate, precum și înghețuri și dezghețuri de lungă durată. Este clar că oamenii timpurii au putut să supraviețuiască unor astfel de schimbări - existența noastră le confirmă succesul. Dar un număr din ce în ce mai mare de oameni de știință consideră că schimbările climatice majore pot fi falsificate și unele dintre trăsăturile definitorii ale umanității.
În special, câteva salturi evolutive mari, cum ar fi creierul mai mare și utilizarea complexă a instrumentelor, par să coincidă cu schimbările climatice semnificative. „Cred că, pentru a fi corect, tot ceea ce avem în acest moment este o coincidență”, a declarat Peter B. de Menenal, de la Observatorul Pământului Lamont-Doherty al Universității Columbia. Dar el și alți cercetători explorează mai multe linii de dovezi, de la dinții antici până la sedimentele de pe fundul mării, pentru a vedea dacă se poate susține o legătură mai concretă.
De asemenea, datele ajută oamenii de știință să analizeze teoriile posibile pentru modul în care climatul ar fi declanșat progrese evolutive. De exemplu, o idee este că salturile mari înainte nu au fost determinate de adaptarea la o schimbare specifică a habitatului, ci de o serie de schimbări frecvente. Cu alte cuvinte, oamenii au evoluat pentru a trăi cu incertitudine. Rick Potts de la Smithsonian Institution's Human Origins Program numește această idee „selecția variabilității” și este posibil ca cel puțin două evenimente evolutive majore să poată fi legate de perioade de instabilitate climatică.
„Aproximativ între 3 și 2, 5 milioane de ani în urmă, linia lui Lucy [ Australopithecus afarensis ] a dispărut și au apărut primii membri ai genului nostru, Homo . Primele unelte simple din piatră au apărut și cu acele fosile, care prezentau câteva trăsături moderne, cum ar fi creierele mai mari ”, spune DeMenocal. „Atunci, între 2 milioane și 1, 5 milioane de ani în urmă, vedem Homo erectus. Acea hominină cu creierele mai mari avea un schelet foarte asemănător cu instrumentele noastre mai sofisticate, precum axe cu dublă paletă și noi comportamente care i-au condus pe oamenii timpurii din Africa pentru prima dată.
Acest craniu al unui copil australopithecus afarensis găsit în Etiopia datează de acum aproximativ 3, 3 milioane de ani. (EUAN DENHOLM / X01999 / Reuters / Corbis) Ambele evenimente s-au întâmplat în momentele în care climatul local suferă schimbări dramatice. Știm, de exemplu, că în urmă cu aproximativ 3 milioane de ani - în momentul în care a apărut prima specie Homo - Africa a trecut de la zonele împădurite la pajiști deschise pe măsură ce clima se usca. Această schimbare simplă a peisajului poate face parte din motivul pentru care oamenii timpurii au evoluat departe de a urca și de a merge pe verticală. Dar dovezile recente colectate de pe malul mării oferă o privire și mai detaliată asupra schimbărilor climatice din această perioadă.
Pentru munca sa, deMenocal efectuează exerciții în litoralul de-a lungul coastelor Africii, unde sedimentele care ar fi fost demult dispersate pe uscat rămân în niveluri ordonate. Sedimentele aruncate în larg din Africa și Arabia s-au acumulat aici în proporție de aproximativ 1, 5 centimetri la 1.000 de ani, creând un tort cu strat climatic de benzi alternate de lumină și întuneric. În perioadele de uscare, straturile prezintă murdăria întunecată și grizonată, aruncată spre mare de musoni antici. În perioadele umede, straturile conțin amalgamări ușoare de plancton fosilizat din abundență.
Miele dezvăluie modificări între perioade foarte umede și foarte uscate cam la fiecare 20.000 de ani. Aceasta urmează un ciclu regulat, guvernat de o vâlvă pe orbita Pământului, care crește și scade cantitatea de lumină solară disponibilă care lovește planeta. Aceste perioade de oscilație s-au petrecut foarte rapid pe scări de timp geologice. În mod intrigant, cele mai pronunțate fluctuații s-au produs acum 3 până la 2, 5 milioane de ani, și din nou un milion de ani mai târziu - în cele două perioade majore de avansare umană timpurie.
Mai multe dovezi ale acestei lumi antice instabile pot fi găsite în Africa modernă. Marea Valea Riftului găzduiește multe dintre cele mai importante fosile din evoluția timpurie a homininei, astfel încât Mark Maslin, geograf la University College London, a studiat palococlima văii. Echipa sa a descoperit că bazinele lacurilor au fost foarte sensibile la aceleași schimbări rapide ale climei cu aproximativ 2, 5 milioane de ani în urmă și cu 1, 7 milioane de ani în urmă. „Aceste lacuri de apă dulce se pot umple sau dispare cu schimbări ale precipitațiilor”, spune el. „Am descoperit că aceste perioade particulare, sau„ impulsuri ”, când lacurile vin și pleacă se corelează direct cu schimbările majore ale evoluției umane. Cele două înregistrări sunt absolut compatibile. "
Analiza fosilă a dinților, bogată în date izotopice cu carbon, ajută la descoperirea mai departe a ceea ce strămoșii noștri mâncau și beau în aceste perioade volatile și ce tipuri de medii au numit acasă. Aceste studii arată că Homo afectează o tendință în care popoarele anterioare s-au hrănit pasiv cu pajiștile în expansiune, spune DeMenocal. Acest lucru indică faptul că primii oameni de succes au căutat mai multe opțiuni alimentare în perioade variabile, chiar dacă pe termen lung peisajul african a fost orientat către un mediu de iarbă mai uniform.
„În urmă cu aproximativ 2 milioane de ani, privind dinții lui Homo, vedeți o dietă care este aproape 50-50 împărțită între ierburi și alte alimente”, spune DeMenocal. „Așadar, există dovezi geochimice din ce în ce mai mari pentru schimbări în dietă care indică o mare flexibilitate, inclusiv prelucrarea carcaselor, migrații mari și schimbări de comportament care par să indice un mod de viață diferit”. dieta limitată s-a stins.
O bucată de falcă dintr-un strămoș uman timpuriu, găsită pe un site din Spania, care datează de aproximativ 1, 2 milioane de ani. (Sani Otero / epa / Corbis) Dar doar identificarea unei posibile relații între schimbările climatice și salturile evolutive nu ajută oamenii de știință să dea seama exact ce a declanșat un avans anume, spune Maslin.
„Gândul meu este că există o mulțime de teorii intrigante despre evoluția umană, dar fiecare ar putea avea dreptate”, spune el. „Așadar, ați putea alege orice perioadă în acest peisaj în schimbare și s-ar putea să fi afectat o trăsătură diferită.” De exemplu, este plauzibil să teorizăm că creierele strămoșilor noștri s-ar fi putut extinde atunci când lacurile au fost extrem de variabile, pentru că homininele au trebuit să devină mai inteligente pentru determină de unde vor veni mesele următoare, spune Maslin.
„Pe de altă parte, s-ar putea ca în perioadele umede, când există o mulțime de resurse, selecția sexuală să înceapă și cele mai inteligente femei să spună: Oricare dintre bărbați controlează grupul, îl am ca partener. ”Studiile din perioadele ulterioare, cum ar fi epoca de piatră mijlocie (cu aproximativ 80.000 - 40.000 de ani în urmă) leagă schimbările climatice rapide care au creat condiții umede în Africa de Sud de inovații în identitatea lingvistică și culturală, inclusiv gravuri simbolice și bijuterii cu scoici.
Iar creșterea agriculturii în urmă cu aproximativ 10.000 de ani coincide cu schimbarea climei după sfârșitul ultimei glaciații. Unii oameni de știință au teoretizat că gheața în retragere a făcut mai ușoară, sau poate chiar necesară, ca oamenii să domine plantele din Orientul Apropiat. Dar există și unele semnale mixte. Mai târziu, extinderea creierului uman timpuriu - salturi mai mici, dar încă semnificative, par să fi avut loc în perioade cu un climat relativ stabil, spune Maslin.
Alți cercetători sugerează că schimbările climatice antice au acționat asupra oamenilor într-un mod mai asemănător cu adaptările evolutive observate la alte animale și plante. John Stewart, de la Universitatea Bournemouth, consideră că schimbarea climei a deplasat probabil oamenii în peisajul a ceea ce este acum Europa și Asia, izolând unele populații și creând condiții care pot duce la schimbări evolutive și la creșterea de noi specii.
Studiile au arătat că epocile de gheață trecute ar fi putut forța specii precum ariciul în zone mai mici sau refugia, unde ar putea supraviețui. Aceste specii nu au fost genetice la fel când au apărut și s-au extins pe măsură ce climatul lor preferat a revenit. Dacă aceste procese au acționat în același mod asupra homininelor, neanderthalii și Denisovanii ar fi putut să apară din grupuri timpurii, cum ar fi Homo heidelbergensis, când au devenit izolați în buzunare mici, livabile ale frigidului emisfera nordică.
„Ne-am uitat la alte organisme și la modul în care s-au adaptat în ultimele câteva cicluri interglaciare”, spune Stewart, referindu-se la lucrările realizate cu Chris Stringer de la Muzeul de Istorie Naturală din Londra. „Unele tipare par să apară atunci când te uiți la răspândirea geografică și la genetică și ne-am uitat la oameni în aceeași lumină. Dacă credem în evoluția organică, nu ar trebui să inventăm noi procese pentru oameni sau să le tratăm ca un caz special. Ar trebui să le încadrăm în această imagine mai mare. "
Procesul s-ar putea să nu funcționeze la fel în locații mai apropiate de Ecuator, unde poate că schimbările climatice nu au fost la fel de extreme, adaugă Stewart. Și el consideră că teoria sa nu se exclude reciproc cu tipul de selecție a variabilității pe care Rick Potts, Peter deMenocal și alții îl susțin.
„Dar cred că, pentru mine, selecția variabilității nu este un mecanism pentru a face o nouă specie. Este mai mult un mecanism pentru a realiza o linie de succes care să se poată răspândi și să îi permită să facă față multor scenarii diferite ”, spune Stewart. „Pentru a face două specii dintr-una, cred că ai nevoie de acest tip de izolare geografică care a fost determinată de climă.” Totuși, spune el, „nu există nicio îndoială în acest sens - oamenii sunt capabili să facă față multor lucruri diferite și a ceva în evoluție trebuie să fi făcut așa. ”
