Το κλίμα της Γης ήταν πάντα σε κατάσταση ροής. Από τότε που οι πρόγονοί μας διακλαδούσαν από το εξελικτικό δέντρο των πρωτευόντων πριν από εκατομμύρια χρόνια, ο πλανήτης αντιμετώπισε δραστικές διακυμάνσεις μεταξύ υγρών και ξηρών περιόδων, καθώς και μακράς διάρκειας παγετώδεις παγίδες και απόψυξη. Είναι σαφές ότι οι πρώιμοι άνθρωποι ήταν σε θέση να επιβιώσουν τέτοιες αλλαγές-η ύπαρξή μας επιβεβαιώνει την επιτυχία τους. Ωστόσο, ένας αυξανόμενος αριθμός επιστημόνων πιστεύει ότι οι μεγάλες μεταβολές του κλίματος μπορεί να έχουν προκαλέσει και ορισμένα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της ανθρωπότητας.
Συγκεκριμένα, μερικά μεγάλα εξελικτικά άλματα, όπως μεγάλοι εγκέφαλοι και σύνθετη χρήση εργαλείων, φαίνεται να συμπίπτουν με σημαντικές κλιματικές αλλαγές. "Νομίζω ότι για να είμαστε δίκαιοι, το μόνο που έχουμε αυτή τη στιγμή είναι σύμπτωση", δήλωσε ο Peter B. deMenocal από το Lamont-Doherty Earth Observatory της Πανεπιστημίου Columbia. Αλλά αυτός και άλλοι ερευνητές διερευνούν διάφορες σειρές αποδεικτικών στοιχείων, από αρχαία δόντια έως ιζήματα θαλάσσης, για να δουν αν μπορεί να υποστηριχθεί ένας πιο συγκεκριμένος σύνδεσμος.
Τα στοιχεία βοηθούν επίσης τους επιστήμονες να διερευνήσουν τις πιθανές θεωρίες για το πώς το κλίμα θα μπορούσε να προκάλεσε εξελικτικές προόδους. Για παράδειγμα, μια ιδέα είναι ότι τα μεγάλα άλματα δεν οδήγησαν στην προσαρμογή σε μια συγκεκριμένη αλλαγή βιοτόπων, αλλά σε μια σειρά συχνών αλλαγών. Με άλλα λόγια, οι άνθρωποι εξελίχθηκαν για να ζήσουν με αβεβαιότητα. Ο Rick Potts στο Πρόγραμμα Ανθρωπίνων Προσεγγίσεων του Ινστιτούτου Smithsonian καλεί αυτή την ιδέα "επιλογή μεταβλητότητας" και είναι πιθανό ότι τουλάχιστον δύο σημαντικά εξελικτικά γεγονότα μπορούν να συνδεθούν με περιόδους κλιματικής αστάθειας.
"Περίπου από 3 έως 2, 5 εκατομμύρια χρόνια πριν, η γενεαλογία της« Lucy »[ Australopithecus afarensis ] εξαφανίστηκε και εμφανίστηκαν τα πρώτα μέλη του δικού μας γένους, Homo . Τα πρώτα απλά πέτρινα εργαλεία εμφανίστηκαν επίσης με τα απολιθώματα, τα οποία παρουσίαζαν μερικά σύγχρονα χαρακτηριστικά όπως μεγαλύτερα εγκεφάλου », λέει ο deMenocal. "Στη συνέχεια, από 2 έως 1.5 εκατομμύρια χρόνια πριν, βλέπουμε τον Homo erectus. "Αυτή η μεγαλύτερη ανθρωποειδής ανθρωποειδής είχε έναν σκελετό πολύ σαν τα δικά μας πιο εξελιγμένα εργαλεία, όπως διπλά άξονα και νέες συμπεριφορές που οδήγησαν πρώτους ανθρώπους από την Αφρική για πρώτη φορά.
Αυτό το κρανίο ενός παιδιού Australopithecus afarensis που βρέθηκε στην Αιθιοπία χρονολογείται περίπου σε 3, 3 εκατομμύρια χρόνια πριν. (EUAN DENHOLM / X01999 / Reuters / Corbis) Και τα δύο αυτά γεγονότα συνέβηκαν σε στιγμές που το τοπικό κλίμα ήταν υπό δραματικές αλλαγές. Γνωρίζουμε, για παράδειγμα, ότι πριν από περίπου 3 εκατομμύρια χρόνια - την εποχή που εμφανίστηκαν τα πρώτα είδη Homo - η Αφρική άλλαζε από δασικές εκτάσεις σε λιβάδια, καθώς το κλίμα στεκόταν. Αυτή η απλή αλλαγή στο σκηνικό μπορεί να είναι μέρος του γιατί οι πρώιμοι άνθρωποι εξελίχθηκαν μακριά από την αναρρίχηση και προς τα πόδια όρθιοι. Αλλά τα πρόσφατα στοιχεία που συλλέχθηκαν από το θαλασσινό νερό δίνουν μια ακόμα πιο λεπτομερή ματιά στην κλιματική αλλαγή κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.
Για τη δουλειά του, το deMenocal ασχολείται με το ναυάγιο κατά μήκος των ακτών της Αφρικής, όπου τα ιζήματα που θα έχουν διασπαρθεί εδώ και πολύ καιρό στη γη παραμένουν σε ομαλές καταστάσεις. Τα ιζήματα που εκτοξεύθηκαν στην ανοικτή θάλασσα από την Αφρική και την Αραβία έχουν συγκεντρωθεί εδώ με ρυθμό περίπου 1, 5 ίντσες ανά 1.000 χρόνια, δημιουργώντας ένα κέικ κλιματικών επιπέδων εναλλασσόμενου φωτός και σκοτεινών ζωνών. Κατά τη διάρκεια των περιόδων στεγνώματος, τα στρώματα χαρακτηρίζουν τη σκοτεινή, χοντρή βρωμιά που φουσκώνει στη θάλασσα από τους αρχαίους μουσώνες. Κατά τη διάρκεια υγρών περιόδων, τα στρώματα περιέχουν ελαφρές συγχωνεύσεις άφθονου απολιθωμένου πλαγκτόν.
Οι πυρήνες αποκαλύπτουν ταλαντεύσεις μεταξύ πολύ υγρών και πολύ ξηρών περιόδων περίπου κάθε 20.000 χρόνια. Αυτό ακολουθεί έναν κανονικό κύκλο, που διέπεται από μια ταλάντωση στην τροχιά της Γης, που αυξάνει και μειώνει το ποσό του διαθέσιμου ηλιακού φωτός που πλήττει τον πλανήτη. Αυτές οι περίοδοι ταλάντωσης έγιναν πολύ γρήγορα σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες. Εντυπωσιακά, οι πιο έντονες διακυμάνσεις σημειώθηκαν πριν από 3 έως 2, 5 εκατομμύρια χρόνια, και πάλι ένα εκατομμύριο χρόνια αργότερα - κατά τη διάρκεια των δύο μεγάλων περιόδων πρόωρης ανθρώπινης προόδου.
Περαιτέρω στοιχεία αυτού του ασταθούς αρχαίου κόσμου μπορούν να βρεθούν στη σύγχρονη Αφρική. Η κοιλάδα του Great Rift είναι η πατρίδα πολλών από τα σημαντικότερα απολιθώματα στην πρώιμη εξέλιξη της ανθρωπότητας, ο Mark Maslin, γεωγράφος στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου, μελέτησε το παλαιοκλασσικό ρεκόρ της κοιλάδας. Η ομάδα του διαπίστωσε ότι οι λεκάνες της λίμνης ήταν πολύ ευαίσθητες στις ίδιες ταχείες αλλαγές στο κλίμα πριν από 2, 5 εκατομμύρια χρόνια και πριν από 1, 7 εκατομμύρια χρόνια. "Αυτές οι λίμνες γλυκού νερού μπορούν να γεμίσουν ή να εξαφανιστούν με αλλαγές στις βροχοπτώσεις", λέει. «Βρήκαμε ότι αυτές οι συγκεκριμένες περιόδους, ή« παλμοί », όταν οι λίμνες έρχονται και έρχονται σε άμεση συσχέτιση με σημαντικές αλλαγές στην ανθρώπινη εξέλιξη. Τα δύο αρχεία είναι απολύτως συμβατά. "
Η ανάλυση των ορυκτών δοντιών, πλούσια σε ισοτοπικά στοιχεία άνθρακα, βοηθά στην περαιτέρω διαμόρφωση των όσων οι πρόγονοί μας τρώνε και πίνουν κατά τη διάρκεια αυτών των πτητικών περιόδων και σε ποιους τύπους περιβαλλόντων ονομάζουμε σπίτι. Αυτές οι μελέτες δείχνουν ότι ο Homo χτυπά μια τάση στην οποία οι παλαιότεροι λαοί τρέφονταν παθητικά στους εκτατικούς λιβάδιες, λέει ο deMenocal. Αυτό δείχνει ότι οι πιο επιτυχημένοι νωρίς άνθρωποι αναζητούσαν ποικίλες επιλογές τροφής κατά τη διάρκεια μεταβλητών περιόδων, ακόμη και όταν το αφρικανικό τοπίο ήταν, μακροπρόθεσμα, τάση προς ένα πιο ομοιόμορφο περιβάλλον βοσκοτόπων.
"Πριν από περίπου 2 εκατομμύρια χρόνια, κοιτάζοντας τα δόντια του Homo, βλέπετε μια δίαιτα που είναι σχεδόν 50-50 διαχωρισμένη ανάμεσα σε χόρτα και άλλα τρόφιμα", λέει ο deMenocal. "Έτσι υπάρχουν αυξανόμενα γεωχημικά στοιχεία για τις αλλαγές στη διατροφή που δείχνουν μεγάλη ευελιξία, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας των σφαγίων, των μεγάλων μεταναστεύσεων και των συμπεριφορικών αλλαγών που πραγματικά δείχνουν να δείχνουν διαφορετικό τρόπο ζωής." Homo απέδωσε αυτά τα πολύτιμα χαρακτηριστικά στις μελλοντικές γενεές, ενώ τα σύγχρονα είδη με ένα περισσότερο περιορισμένη διατροφή πέθανε έξω.
Ένα κομμάτι γνάθου από πρόωρο ανθρώπινο πρόγονο, που βρέθηκε σε μια τοποθεσία στην Ισπανία που χρονολογείται περίπου 1, 2 εκατομμύρια χρόνια. (Sani Otero / epa / Corbis) Αλλά μόνο ο προσδιορισμός μιας πιθανής σχέσης μεταξύ της αλλαγής κλίματος και των εξελικτικών αλμάτων δεν βοηθά τους επιστήμονες να καταλάβουν τι ακριβώς προκάλεσε μια συγκεκριμένη πρόοδο, λέει ο Maslin.
"Η σκέψη μου είναι ότι υπάρχουν πολλές ενδιαφέρουσες θεωρίες της ανθρώπινης εξέλιξης, αλλά ο καθένας μπορεί να έχει δίκιο", λέει. "Έτσι, θα μπορούσατε να επιλέξετε οποιαδήποτε περίοδο σε αυτό το μεταβαλλόμενο τοπίο και μπορεί να έχουν επηρεάσει ένα διαφορετικό χαρακτηριστικό." Για παράδειγμα, είναι εύλογο να θεωρηθούν ότι οι εγκέφαλοι των προγόνων μας θα μπορούσαν να έχουν επεκταθεί όταν οι λίμνες ήταν πολύ μεταβλητές, επειδή οι ανθρωπογενείς έπρεπε να γίνουν πιο έξυπνοι καθορίστε από πού προέρχονται τα επόμενα γεύματά τους, λέει ο Maslin.
"Από την άλλη πλευρά, θα μπορούσε να είναι ότι σε υγρές περιόδους, όταν υπάρχουν πολλοί πόροι, η σεξουαλική επιλογή μπαίνει και οι πιο έξυπνες γυναίκες λένε: Όποιο από τα αρσενικά ελέγχει την ομάδα, τον έχω ως σύντροφο . Μελέτες μεταγενέστερων περιόδων όπως η μέση ηλικία πέτρας (περίπου 80.000 έως 40.000 χρόνια πριν) συνδέουν την ταχεία αλλαγή του κλίματος που δημιούργησε υγρές συνθήκες στη Νότια Αφρική με καινοτομίες στη γλώσσα και την πολιτιστική ταυτότητα, συμπεριλαμβανομένων συμβολικών χαρακτικών και κοσμημάτων κελύφους.
Και η άνοδος της γεωργίας πριν από περίπου 10.000 χρόνια συμπίπτει με τα μεταβαλλόμενα κλίματα μετά το τέλος της τελευταίας παγετώνας. Μερικοί επιστήμονες έχουν θεωρήσει ότι ο υποχωρητικός πάγος διευκόλυνε, ή ίσως και να είναι απαραίτητος, για τους ανθρώπους να εξημερώνουν τα φυτά της Εγγύς Ανατολής. Αλλά υπάρχουν και μερικά μικτά σήματα. Οι μεταγενέστερες επεκτάσεις του πρώιμου ανθρώπινου εγκεφάλου - μικρότερα αλλά ακόμα σημαντικά άλματα - φαίνεται να έχουν συμβεί σε περιόδους σχετικά σταθερού κλίματος, λέει ο Maslin.
Άλλοι ερευνητές προτείνουν ότι η αρχαία αλλαγή του κλίματος ενήργησε στους ανθρώπους με τρόπο πιο παρόμοιο με τις εξελικτικές προσαρμογές που παρατηρούνται σε άλλα ζώα και φυτά. Ο John Stewart του Πανεπιστημίου του Μπόρνμουθ θεωρεί ότι το μεταβαλλόμενο κλίμα ενδέχεται να μετακινήσει τους ανθρώπους γύρω από το τοπίο της Ευρώπης και της Ασίας, απομονώνοντας ορισμένους πληθυσμούς και δημιουργώντας συνθήκες που μπορούν να οδηγήσουν σε εξελικτικές αλλαγές και στην άνοδο νέων ειδών.
Μελέτες έχουν δείξει ότι οι παλιές ηλικίες πάγου μπορεί να έχουν εξαναγκάσει είδη όπως το σκαντζόχοιρο σε μικρότερες περιοχές, ή refugia, όπου θα μπορούσαν να επιβιώσουν. Τα είδη αυτά δεν ήταν γενετικά τα ίδια όταν εμφανίστηκαν και επεκτάθηκαν καθώς το προτιμώμενο κλίμα τους επέστρεψε. Αν αυτές οι διαδικασίες έκαναν τον ίδιο τρόπο με τις ανθρωπινές ενώσεις, οι Νεάντερταλ και οι Ντενισοβάνς μπορεί να έχουν προκύψει από αρχικές ομάδες όπως ο Homo heidelbergensis, όταν απομονώθηκαν σε μικρές, ζωντανές τσέπες του ψυχρού Βόρειου Ημισφαιρίου.
«Έχουμε εξετάσει άλλους οργανισμούς και πώς προσαρμόστηκαν κατά τη διάρκεια των τελευταίων μεσοπαθών κύκλων», λέει ο Stewart, αναφερόμενος στο έργο που έγινε με τον Chris Stringer του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου. "Ορισμένα μοτίβα φαίνεται να εμφανίζονται όταν εξετάζετε τη γεωγραφική εξάπλωση και τη γενετική, και εξετάσαμε τους ανθρώπους με τον ίδιο τρόπο. Αν πιστεύουμε στην οργανική εξέλιξη, δεν πρέπει να εφεύρουμε νέες διαδικασίες για τον άνθρωπο ή να τις αντιμετωπίζουμε ως ειδική περίπτωση. Πρέπει να τα τοποθετήσουμε σε αυτή τη μεγαλύτερη εικόνα. "
Η διαδικασία μπορεί να μην λειτουργήσει με τον ίδιο τρόπο σε τοποθεσίες πιο κοντά στον Ισημερινό, όπου η αλλαγή του κλίματος ίσως δεν ήταν τόσο ακραία, προσθέτει ο Stewart. Και πιστεύει ότι η θεωρία του δεν είναι αμοιβαία αποκλειστική με τον τύπο επιλογής μεταβλητότητας που ο Rick Potts, ο Peter deMenocal και άλλοι αναλαμβάνουν.
"Αλλά νομίζω ότι, για μένα, η επιλογή μεταβλητότητας δεν είναι ένας μηχανισμός για να φτιάξεις ένα νέο είδος. Είναι περισσότερο ένας μηχανισμός για να γίνει μια επιτυχημένη γενεαλογία που μπορεί να εξαπλωθεί και να την επιτρέψει να αντιμετωπίσει πολλά διαφορετικά σενάρια », λέει ο Stewart. "Για να φτιάξετε δύο είδη από ένα, νομίζω ότι χρειάζεστε αυτό το είδος γεωγραφικής απομόνωσης που καθοδηγείται από το κλίμα." Ωστόσο, λέει, "δεν υπάρχει καμία αμφιβολία γι 'αυτό - οι άνθρωποι είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν πολλά διαφορετικά πράγματα και κάτι στην εξέλιξη πρέπει να έχει κάνει έτσι. "
