Zemaljska klima je uvijek bila u tijeku. Otkad su se naši preci prije milijuna milijuna godina odvojili od evolucijskog stabla primata, planet se suočio s drastičnim promjenama između vlažnih i sušnih razdoblja, kao i dugotrajnim ledenjačkim smrzavanjem i odmrzavanjem. Jasno je da su rani ljudi bili u stanju preživjeti takve promjene - naše postojanje potvrđuje njihov uspjeh. No, sve veći broj znanstvenika misli da su velike klimatske promjene mogle utjecati i na neke ključne osobine čovječanstva.
Osobito se čini da se nekoliko velikih evolucijskih skokova, poput većih mozgova i složene uporabe alata, podudaraju sa značajnim klimatskim promjenama. "Mislim da, da budemo fer, sve što imamo u ovom trenutku je slučajnost", rekao je Peter B. deMenocal sa Zemaljskog opservatorija Lamont-Doherty sa Sveučilišta Columbia. Ali on i drugi istraživači istražuju nekoliko dokaza, od drevnih zuba do sedimenata na morskom dnu, kako bi vidjeli može li se podržati konkretnija veza.
Podaci također pomažu znanstvenicima da prosuju moguće teorije o tome kako je klima mogla pokrenuti evolucijski napredak. Primjerice, jedna je ideja da veliki skokovi naprijed nisu potaknuti prilagodbom specifičnim promjenama staništa, već nizom čestih promjena. Drugim riječima, ljudi su evoluirali da žive s neizvjesnošću. Rick Potts iz Programa za ljudsko podrijetlo Smithsonian Institucije ovu ideju naziva „selektivnošću izbora“, pa su moguće da se barem dva velika evolucijska događaja mogu povezati s razdobljima klimatske nestabilnosti.
"Otprilike prije 3 do 2, 5 milijuna godina, porijeklo 'Lucy' ( Australopithecus afarensis ) je izumrlo i pojavili su se prvi članovi našeg vlastitog roda, Homo . Prvo jednostavno kameno oruđe pojavilo se i s tim fosilima koji su sadržavali neke moderne osobine poput većih mozgova ", kaže deMenocal. "Tada između dva milijuna i 1, 5 milijuna godina vidimo Homo erectus. „Taj hominin sa većim mozgom imao je kostur vrlo poput naših, sofisticiranijih alata poput osi s dvostrukim oštricama i novih ponašanja koji su prvi put odveli rane ljude iz Afrike.
Ova lubanja djeteta Australopithecus afarensis pronađena u Etiopiji datira prije otprilike 3, 3 milijuna godina. (EUAN DENHOLM / X01999 / Reuters / Corbis) Oba ova događaja dogodila su se u vrijeme kada je lokalna klima doživljavala dramatične pomake. Znamo, na primjer, da je prije nekih 3 milijuna godina - otprilike u vrijeme pojave prve vrste Homo - Afrika prelazila iz šumovitih područja u otvorene travnjake dok je klima suha. Ova izravna promjena krajolika možda je dio zašto su se rani ljudi evoluirali od penjanja i uspravnog hodanja. No nedavni dokazi prikupljeni s morskog dna daju još detaljniji pogled na klimatske promjene u ovom razdoblju.
Za svoj rad deMenocal buši u morsko dno duž obala Afrike, gdje sedimenti koji bi se već odavno raspršili po kopnu ostaju uredno slojevi. Sedimenti izduvani na moru iz Afrike i Arabije nakupljali su se ovdje brzinom od oko 1, 5 inča na 1000 godina, stvarajući klimatski sloj izmjeničnih svijetlih i tamnih pojasa. Tijekom razdoblja sušenja, u slojevima se nalazi tamna, mršava prljavština koju su drevni monsuni isprali u more. Tijekom vlažnih razdoblja, slojevi sadrže lagana spajanja obilnog fosiliziranog planktona.
Jezgre otkrivaju ljuljanje između vrlo vlažnih i vrlo sušnih razdoblja otprilike svakih 20.000 godina. Ovo slijedi redoviti ciklus, kojim upravlja zamah u Zemljinoj orbiti, koji povećava i smanjuje količinu dostupne sunčeve svjetlosti koja udara u planet. Ova razdoblja oscilacija su se vrlo brzo dogodila na geološkim vremenskim mjerilima. Intrigantno, najizražajnije fluktuacije dogodile su se prije 3 do 2, 5 milijuna godina, i opet milijun godina kasnije - tijekom dva glavna razdoblja ranog napretka čovjeka.
Daljnji dokazi o ovom nestabilnom drevnom svijetu mogu se naći u modernoj Africi. Dolina Great Rift dom je mnogih najvažnijih fosila rane evolucije hominina, pa je Mark Maslin, geograf sa Sveučilišta College London, proučavao zapis o paleoklimi u dolini. Njegov je tim otkrio da su bazeni jezera tamo vrlo osjetljivi na iste brze klimatske promjene prije otprilike 2, 5 milijuna godina i prije 1, 7 milijuna godina. "Ova slatkovodna jezera mogu se napuniti ili nestati s promjenom kiše", kaže on. „Otkrili smo da ta posebna razdoblja, ili„ impulsi “, kada jezera dolaze i odlaze izravno koreliraju s velikim promjenama u ljudskoj evoluciji. Dva su zapisa apsolutno kompatibilna. "
Analiza fosila zuba, bogata izotopnim podacima o ugljiku, pomaže u daljnjem otkrivanju onoga što su naši preci jeli i pili tijekom ovih nestabilnih razdoblja i koje vrste okruženja nazivali su dom. Ova istraživanja pokazuju da je Homo zaustavio trend u kojem su se raniji ljudi pasivno hranili travnjacima koji se šire, kaže deMenocal. To ukazuje da su uspješniji rani ljudi tijekom različitih razdoblja tražili različite mogućnosti hrane, čak i ako se afrički krajolik dugoročno opredijelio za jednoliko travnjačko okruženje.
"Prije otprilike 2 milijuna godina, gledajući zube Homo, vidite dijetu koja je gotovo 50-50 podijeljena između trava i druge hrane", kaže deMenocal. „Dakle, sve je više geokemijskih dokaza za promjene u prehrani koje ukazuju na veliku fleksibilnost, uključujući obradu trupla, velike migracije i promjene ponašanja koje doista ukazuju na drugačiji način življenja.“ Homo je ove vrijedne osobine iznio na budućim rodovima, dok suvremene vrste sa više ograničena prehrana je izumrla.
Komad čeljusne kosti starog ljudskog pretka, pronađen na lokalitetu u Španjolskoj koji datira oko 1, 2 milijuna godina. (Sani Otero / epa / Corbis) Ali samo identificiranje moguće veze između promjene klime i evolucijskih skokova ne pomaže znanstvenicima da točno utvrde što je pokrenulo određeni napredak, kaže Maslin.
"Moje je mišljenje da postoji mnogo intrigantnih teorija o ljudskoj evoluciji, ali svaka bi zapravo mogla biti u pravu", kaže on. „Dakle, mogli biste odabrati bilo koje razdoblje u ovom promjenjivom krajoliku i moglo je utjecati na drugačije osobine.“ Na primjer, vjerodostojno je teoretizirati da se mozak naših predaka mogao proširiti kad su jezera bila vrlo promjenjiva, jer su hominini morali postati pametniji odredite odakle će dolaziti njihova sljedeća jela, kaže Maslin.
"S druge strane, moglo bi biti da u vlažnim periodima, kada ima puno resursa, započne seksualni odabir, a najpametnije ženke kažu: Tko od mužjaka kontrolira grupu, imam ga kao partnera Studije kasnijih razdoblja poput srednjeg kamenog doba (prije oko 80 000 do 40 000 godina) povezuju brze klimatske promjene koje su stvorile vlažne uvjete u Južnoj Africi s inovacijama u jeziku i kulturnom identitetu, uključujući simbolične gravure i nakit s školjkama.
A porast poljoprivrede prije otprilike 10 000 godina podudara se s promjenjivom klimom nakon kraja posljednjeg ledenjaka. Neki su znanstvenici teoretizirali da je povlačenje leda ljudima olakšalo, ili čak možda bilo potrebno, pripitomljavanje biljaka na Bliskom istoku. Ali postoje i neki miješani signali. Kasnije ekspanzije mozga ranog ljudskog mozga - manji ali još uvijek značajni skokovi - činilo se da se događaju tijekom razdoblja relativno stabilne klime, kaže Maslin.
Drugi istraživači sugeriraju da su drevne klimatske promjene djelovale na ljude na način koji je sličniji evolucijskim prilagodbama viđenim kod drugih životinja i biljaka. John Stewart sa Sveučilišta Bournemouth smatra da je promjena klime vjerojatno premjestila ljude oko krajolika sadašnje Europe i Azije, izolirajući neke populacije i stvarajući uvjete koji mogu dovesti do evolucijskih pomaka i porasta novih vrsta.
Studije su pokazale da su prošla ledena doba mogla prisiliti vrste kao što je jež u manja područja ili refuziju, gdje bi mogli preživjeti. Te vrste nisu bile genetski iste kad su se pojavile i proširile kako se vraćala preferirana klima. Da su ovi procesi djelovali na isti način na hominine, neandertalci i Denisovani mogli su nastati iz ranih skupina poput Homo heidelbergensis, kada su se izolirali u malim, podložnim džepovima frigidne sjeverne hemisfere.
"Pogledali smo ostale organizme i kako su se prilagodili tijekom posljednjih nekoliko međuglacijalnih ciklusa", kaže Stewart, misleći na rad obavljen s Chrisom Stringerom iz Prirodoslovnog muzeja u Londonu. "Čini se da se neki obrasci pojavljuju kada gledate zemljopisnu rasprostranjenost i genetiku, a mi smo gledali ljude u tom istom svjetlu. Ako vjerujemo u organsku evoluciju, ne bismo trebali izmišljati nove procese za ljude ili ih tretirati kao poseban slučaj. Trebali bismo ih uklopiti u ovu širu sliku. "
Proces možda neće funkcionirati na isti način na mjestima koja su bliža Ekvatoru, gdje klimatske promjene možda nisu tako ekstremne, dodaje Stewart. A vjeruje da njegova teorija nije uzajamno isključiva s vrstom izbora varijabilnosti koje Rick Potts, Peter deMenocal i drugi podržavaju.
„Ali mislim da, za mene, izbor varijabilnosti nije mehanizam za stvaranje nove vrste. Više je to mehanizam za stvaranje uspješne loze koja se može širiti i omogućiti mu da se nosi s mnoštvom različitih scenarija ", kaže Stewart. "Da biste napravili dvije vrste iz jedne, mislim da vam je potrebna ta vrsta geografske izolacije koja je bila vođena klimom." Ipak, kaže, "u to nema nikakve sumnje - ljudi su u stanju nositi se sa mnogo različitih stvari i nešto u evoluciji je to moralo tako učiniti. "
