Menneskelig migration ud af Afrika kan have fulgt monsuner i Mellemøsten

Sidste år, videnskabsmænd meddelte, at et menneskeligt kæbeben og forhistoriske værktøjer fundet i 2002 i Misliya Cave, på den vestlige udkant af Israel, var mellem 177, 000 og 194, 000 år gammel.

Fundet tydede på, at moderne mennesker, der stammer fra Afrika, begyndte at migrere ud af kontinentet mindst 40, 000 år tidligere end videnskabsmænd tidligere troede.

Men historien om, hvordan og hvornår moderne mennesker opstod og spredte sig over hele verden, er stadig i udkast. Det er fordi videnskaben ikke har afgjort, hvor mange gange moderne mennesker forlod Afrika, eller hvor mange ruter de måtte have taget.

En ny undersøgelse offentliggjort i denne uge [nov. 25, 2019] i Proceedings of the National Academy of Sciences af amerikanske og israelske geovidenskabsmænd og klimatologer giver bevis for, at sommermonsuner fra Asien og Afrika kan have nået ind i Mellemøsten i perioder, der går tilbage mindst 125, 000 år, tilvejebringe passende korridorer til menneskelig migration.

Det sandsynlige tidspunkt for disse monsunudvidelser mod nord svarer til cykliske ændringer i Jordens kredsløb, der ville have bragt den nordlige halvkugle tættere på solen og ført til øget sommernedbør. Med øget sommernedbør kan der have været øget vegetation, støtte dyrs og menneskers migration til regionen.

"Det kunne være en vigtig kontekst for eksperter, der studerer, hvordan hvorfor, og da de tidlige moderne mennesker migrerede ud af Afrika, " siger hovedforfatter Ian Orland, en geoforsker ved University of Wisconsin-Madison nu ved Wisconsin Geological and Natural History Survey, i Udvidelsesafdelingen. "Det østlige Middelhav var en kritisk flaskehals for den rute ud af Afrika, og hvis vores forslag er rigtigt, ved 125, 000 år siden og potentielt i andre perioder, der kan have været mere ensartet nedbør på årsbasis, som kan forbedre menneskers evne til at migrere."

Så længe mennesker har ført optegnelser, vintrene har været våde og somrene har været varme og tørre i Levanten, en region, der omfatter Israel, Syrien, Libanon, Jordan og Palæstina. Før moderne tid, de varme, tørre somre ville have udgjort en betydelig barriere for folk, der forsøgte at bevæge sig hen over landskabet.

Videnskabsmænd, selvom, har haft svært ved at afgøre, hvilke former for nedbørsmønstre der kunne have eksisteret i den forhistoriske Levant. Nogle undersøgelser, der undersøger en række forskellige beviser, inklusive pollenregistreringer, gamle søbede, og Dødehavssedimenter, sammen med nogle undersøgelser af klimamodellering, angive somre i regionen kan have, lejlighedsvis, været våd.

For at prøve at forstå denne sæsonbetinget bedre, Orland og kolleger så på huleformationer kaldet speleothems i Israels Soreq-hule. Speleothems, såsom drypsten og stalagmitter, dannes, når vand drypper ned i en hule og aflejrer et hårdt mineral kaldet calcit. Vandet indeholder kemiske fingeraftryk kaldet isotoper, der holder en registrering, som et arkiv, af timingen og de miljømæssige forhold, hvorunder speleothems er vokset.

Blandt disse isotoper er forskellige former for oxygenmolekyler - en let form kaldet O ¹⁶ og en tung form kaldet O ¹⁸ . I dag, vandet, der bidrager til speleothem-vækst gennem det meste af året, har både tung og let ilt, med den lette ilt, der overvejende leveres af regnbyger i den våde vintersæson.

Orland og hans kolleger formodede, at de måske kunne skelne fra speleothems, om to regnsæsoner havde bidraget til deres vækst til tider i fortiden, fordi de kunne vise en lignende signatur af let ilt i både vinter- og sommervækst.

Men for at foretage denne sammenligning, forskerne skulle foretage isotopmålinger på tværs af enkelte vækstbånd, som er smallere end et menneskehår. Ved at bruge et følsomt instrument i UW-Madison Department of Geoscience kaldet en ionmikroprobe, holdet målte de relative mængder af let og tung ilt ved sæsonbestemte intervaller på tværs af vækstbåndene på to 125, 000 år gamle speleothems fra Soreq Cave.

Dette var første gang, at sæsonbestemte ændringer blev målt direkte i et så gammelt spil.

Samtidig med at Orland var på jagt efter geologiske svar, hans UW-Madison-kollega i Nelson Institute for Environmental Studies Center for Climatic Research, Feng He, brugte uafhængigt klimamodeller til at undersøge, hvordan vegetationen på planeten har ændret sig med sæsonbestemte udsving i løbet af de sidste 800, 000 år. Kolleger siden efterskolen, Han og Orland gik sammen om at kombinere deres respektive tilgange efter at have lært, at deres studier var komplementære.

En tidligere undersøgelse i 2014 fra UW-Madison klimatolog og professor emeritus John Kutzbach viste, at Mellemøsten kan have været varmere og vådere end normalt i to perioder svarende til cirka 125, 000 år siden og 105, 000 år siden. I mellemtiden på et tidspunkt midt imellem, 115, 000 år siden, forhold der var mere lig i dag.

De vådere tidsperioder svarede til den maksimale sommerisolation på den nordlige halvkugle, når Jorden passerer tættere på solen på grund af subtile ændringer i dens kredsløb. Den tørrere tidsperiode svarede til en af ​​dens fjerneste baner fra solen. Monsunsæsoner har en tendens til at være stærkere under spidsbelastning.

Dette gav ham en mulighed for at studere nedbør med høj og lav solstråling i sommersæsonerne i Mellemøsten og til at studere dens isotopiske signaturer.

Klimamodellen "satte næring til sommermonsunhypotesen", fordi den antydede, at "under disse forhold, monsunerne kunne have nået Mellemøsten og ville have et lavt O ¹⁸ Underskrift, "Han, en studie medforfatter, siger. "Det er en meget spændende periode med hensyn til klima og menneskelig udvikling."

Hans model viste, at udvidelsen mod nord af de afrikanske og asiatiske sommermonsuner var mulig i denne tidsperiode, ville have bragt betydelig nedbør til Levanten i sommermånederne, ville have næsten fordoblet den årlige nedbør i regionen, og ville have efterladt en iltisotopsignatur svarende til vinterregn.

På samme tid, Orlands speleothem isotypeanalyse antydede også, at somrene var mere regnfulde under spidsbelastning ved 125, 000 og 105, 000 år siden.

Af lignende årsager, Mellemøsten kan også have været varmt og fugtigt omkring 176, 000 år siden, siger forskerne - om da kæbebenet kom til Misliya-hulen. Og før kæbebenet, de tidligere ældste moderne menneskelige fossiler fundet uden for Afrika var ved Israels Skhūl-hule, går tilbage mellem 80, 000 og 120, 000 år siden.

Samlet set, undersøgelsen tyder på, at i en periode, hvor mennesker og deres forfædre udforskede ud over det afrikanske kontinent, forholdene kan have været gunstige for dem at krydse Levanten.

"Menneskelig migration ud af Afrika skete i pulser, hvilket helt klart stemmer overens med vores idé om, at hver gang Jorden er tættere på solen, sommermonsunen er stærkere, og det er det klimatiske vindue, der åbnede og gav muligheder for menneskelig migration ud af Afrika, " siger han.