Rekordná simulácia naznačuje, ako klíma formovala ľudskú migráciu

Rozsiahla simulácia klímy Zeme za posledné dva milióny rokov poskytuje dôkaz, že teplota a iné planetárne podmienky ovplyvnili ranú ľudskú migráciu – a možno prispeli k vzniku moderného ľudského druhu, asi pred 300 000 rokmi.

Je to jeden z mnohých, ktorý vyšiel z doteraz najväčšieho modelu, ktorý skúma, ako zmeny v pohybe Zeme ovplyvnili klímu a ľudskú evolúciu, publikovaný v r. Príroda¹ dnes. „Je to ďalšia tehla v stene, ktorá podporuje úlohu klímy pri formovaní ľudského pôvodu,“ hovorí Peter de Menocal, riaditeľ oceánografickej inštitúcie Woods Hole vo Falmouthe v štáte Massachusetts.

Myšlienka, že klíma mohla hrať dôležitú úlohu vo vývoji ľudstva, sa datuje minimálne do 20. rokov minulého storočia.², keď vedci začali diskutovať o tom, či suché podmienky umožnili skorým ľudským predkom prispôsobiť sa životu na savane a chodiť po dvoch nohách. Doteraz sa však výskumníci snažili poskytnúť presvedčivé dôkazy, že klíma zohrala úlohu pri formovaní ľudstva.

orbitálny efekt

V najnovšej štúdii Axel Timmerman, klimatický fyzik z Pusan ​​​​National University v Južnej Kórei, a jeho kolegovia prevádzkovali model klímy na superpočítači šesť mesiacov, aby zistili, ako teplota a zrážky mohli formovať túto minulosť. Aké zdroje boli dostupné pre ľudí v niekoľko miliónov rokov. Výskumníci konkrétne skúmali, či dlhodobé výkyvy klímy spôsobené nebeským pohybom Zeme mohli vytvoriť podmienky na poháňanie ľudskej evolúcie.

Tlak a ťah iných planét mení klímu Zeme zmenou sklonu planéty a tvaru jej obežnej dráhy. Cykly trvajúce viac ako 41 000 rokov, naklonenie Zeme osciluje, čo ovplyvňuje intenzitu ročných období a mení, koľko zrážok spadne v trópoch. A v cykloch viac ako 100 000 rokov prechádza Zem z kruhovejšej obežnej dráhy – ktorá prináša viac slnečného svetla a dlhšieho tepla – na eliptickejšiu obežnú dráhu, ktorá znižuje slnečné svetlo a umožňuje tvorbu ľadovcov. Môže spôsobiť periódu.

Timmermann a jeho kolegovia použili simuláciu, ktorá zahŕňala tieto astronomické zmeny, a potom spojili svoje výsledky s tisíckami fosílií a inými archeologickými dôkazmi, aby zistili, kde a kedy žilo šesť druhov ľudí – vrátane raných homo erectus modernejší homo sapiens Mohol zostať.

miešanie a miešanie

Štúdia získala obrovské množstvo údajov a Timmerman hovorí, že odhalili niekoľko zaujímavých vzorov. Napríklad analýza výskumníkov ukázala, že raný ľudský druh, homo heidelbergensiszačal rozširovať svoj biotop asi pred 700 000 rokmi. Niektorí vedci si mysleli, že tento druh mohol dať vzniknúť mnohým ďalším po celom svete, vrátane neandertálcov.homo neanderthalensis) Eurázia a . v h) sapiens Niekde v Afrike.

Model ukazuje, že distribúcia H. heidelbergensis Celosvetovo to bolo možné, pretože eliptickejšia obežná dráha vytvorila vlhšie klimatické podmienky, ktoré umožnili druhom migrovať vo väčšej miere. Simulácie tiež ukázali, že najviac obývateľné zóny, pokiaľ ide o podnebie, sa časom posunuli a boli sledované fosílnym záznamom.

„Globálna zbierka lebiek a nástrojov nie je náhodne rozdelená v čase,“ hovorí Timmerman. „Ide podľa vzoru“, ktorý sa prekrýva so zmenou klímy poháňanou pohybom Zeme. „Je to pre mňa prekvapujúce – je tu vzor, ​​ktorý si doteraz nikto nevšimol.“

Časť tohto vzoru môže poskytnúť nový pohľad na to, kde a ako vznikol náš vlastný druh. Niektoré genetické štúdie súčasných lovcov a zberačov v subsaharskej Afrike, ktoré majú tendenciu byť geneticky izolované, naznačujú, že h) sapiens Výsledok jedinej evolučnej udalosti v južnej Afrike. Iné štúdie však poukazujú na zložitejší príbeh v tom, že ľudstvo začalo ako ohniská mnohých rôznych skupín starých Afričanov, z ktorých sa spoločne vyvinuli súčasní ľudia.

Timmerman a jeho kolegovia tvrdia, že ich rekonštrukcia klímy uprednostňuje hypotézu jedinej evolučnej cesty. Modely ukazujú, že náš druh sa vyvinul vtedy H. heidelbergensis Počas nezvyčajne teplého obdobia sa v južnej Afrike začalo strácať obývateľné prostredie. Táto populácia sa mohla rozvíjať h) sapiens Prispôsobením sa horúcim a suchým podmienkam.

Ale toto zistenie pravdepodobne neukončí diskusiu. „Je naozaj ťažké dokázať, že udalosť druhu je spôsobená konkrétnou klimatickou udalosťou,“ hovorí Tyler Faith, paleontológ z University of Utah v Salt Lake City, kvôli medzerám vo fosílnych a genetických záznamoch.

To isté platí pre mnohé ďalšie vzory uvádzané v novinách. „Tí, ktorí strávili svoju kariéru štúdiom, budú buď násilne súhlasiť, alebo nesúhlasiť s návrhmi, ktoré tu nájdete,“ hovorí de Menocal. Model je však „fenomenálnym úspechom sám o sebe“ a „dáva vám plán na položenie týchto otázok“.

Väčšina výskumníkov, ktorí hovorili Príroda hovorí, že budú potrebné ďalšie dôkazy, aby sa dokázalo, že nebeské cykly ovplyvnili trajektóriu ľudského zostupu. „Ak by sa záhada klimatických zmien a ľudskej evolúcie dala vyriešiť v jednom dokumente, bolo by to hotové pred 40 rokmi,“ hovorí Faith.

Preto Timmerman a jeho kolegovia plánujú spustiť ešte väčšie modely, vrátane modelov integrujúcich genetické údaje.