Den turbulente æra udløste et spring i menneskelig adfærd, tilpasningsevne 320, 000 år siden

I flere hundrede tusinde år, tidlige mennesker i den østafrikanske Rift Valley kunne forvente visse ting af deres miljø. Ferskvandssøer i regionen sikrede en pålidelig vandkilde, og store græssende planteædere strejfede rundt i græsarealerne. Derefter, omkring 400, 000 år siden, tingene ændrede sig. Miljøet blev mindre forudsigeligt, og menneskelige forfædre stod over for nye kilder til ustabilitet og usikkerhed, der udfordrede deres tidligere langvarige levevis.

Den første analyse af en ny sedimentær borekerne, der repræsenterer 1 million års miljøhistorie i den østafrikanske Rift Valley, viser, at tidlige mennesker på samme tid forlod gamle værktøjer til fordel for mere sofistikeret teknologi og udvidede deres handelsnetværk, deres landskab oplevede hyppige udsving i vegetation og vandforsyning, hvilket gjorde ressourcerne mindre pålidelige tilgængelige. Resultaterne tyder på, at ustabilitet i deres omgivende klima, jord og økosystem var en central drivkraft i udviklingen af ​​nye egenskaber og adfærd, der understøttede menneskelig tilpasningsevne.

I tidsskriftets 21. oktober-udgave Videnskabens fremskridt , et tværfagligt team af forskere ledet af Richard Potts, direktør for Human Origins Program på Smithsonian's National Museum of Natural History, beskriver den langvarige periode med ustabilitet på tværs af landskabet i denne del af Afrika (nu Kenya), der fandt sted samtidig med, at mennesker i regionen gennemgik et stort adfærdsmæssigt og kulturelt skift i deres udvikling.

Potts og kolleger dokumenterede dette adfærdsmæssige og kulturelle skift i 2018 baseret på artefakter fundet på et arkæologisk sted kendt som Olorgesailie. Årtiers studier på Olorgesailie af Potts' team og samarbejdspartnere ved National Museums of Kenya har fastslået, at tidlige mennesker på Olorgesailie stolede på de samme værktøjer, sten håndøkser, for 700,- 000 år. Deres levevis i denne periode var bemærkelsesværdigt stabil, uden større ændringer i deres adfærd og strategier for overlevelse. Derefter, begynder omkring 320, 000 år siden, mennesker, der boede der, gik ind i middelstenalderen, at lave mindre, mere sofistikerede våben, inklusive projektiler. På samme tid, de begyndte at handle ressourcer med fjerne grupper og bruge farvestoffer, antyder symbolsk kommunikation. Alle disse ændringer var en væsentlig afvigelse fra deres tidligere livsstil, sandsynligvis hjælpe tidlige mennesker med at klare deres nye variable landskab, sagde Potts.

"Den menneskelige evolutions historie har været en med stigende tilpasningsevne, " sagde Potts. "Vi kommer fra et familietræ, der er mangfoldigt, men alle de andre måder at være menneske på er nu uddøde. Der er kun en af ​​os tilbage, og vi kan meget vel være den mest tilpasningsdygtige art, der nogensinde har eksisteret på jordens overflade."

Mens nogle videnskabsmænd har foreslået, at klimaudsving alene kan have drevet mennesker til at udvikle denne bemærkelsesværdige kvalitet af tilpasningsevne, den nye undersøgelse viser, at billedet er mere kompliceret end som så. I stedet, holdets analyse viser, at klimavariabilitet kun er en af ​​flere sammenflettede miljøfaktorer, der drev det kulturelle skift, de beskrev i 2018. Den nye analyse afslører, hvordan et skiftende klima sammen med nye jordforkastninger introduceret af tektonisk aktivitet og økologiske forstyrrelser i vegetationen og faunaen alle kom sammen for at drive forstyrrelser, der skabte teknologisk innovation, handel med ressourcer og symbolsk kommunikation - tre nøglefaktorer i tilpasningsevne - gavnligt for tidlige mennesker i denne region.

I deres forsøg på at forstå den store evolutionære overgang, de havde afsløret ved Olorgesailie, Potts og hans team var blevet frustreret over et stort hul i regionens miljørekord. Erosion ved Olorgesailie, et bakket område fuld af sedimentære fremspring, havde fjernet de geologiske lag, der repræsenterer omkring 180, 000 års tid på nøjagtigt tidspunktet for denne evolutionære overgang. For at lære om, hvordan regionen ændrede sig i den periode, de måtte se andre steder hen.

De arrangerede at få en Nairobi-virksomhed til at bore i det nærliggende Koora-bassin, udvinde sediment fra så dybt ned i jorden, som de kunne. Borestedet, omkring 15 miles fra de arkæologiske udgravningssteder, var en lejlighed, græsslette, og holdet havde ingen klar idé om, hvad der var under overfladen. Med involvering og støtte fra Kenyas nationale museer og det lokale Oldonyo Nyokie-samfund, en 139 meter lang kerne blev fjernet fra jorden. Den cylinder af jord, kun fire centimeter i diameter, viste sig at repræsentere 1 million års miljøhistorie.

Kolleger i National Museum of Natural History's Human Origins Program og Institut for Paleobiologi og snesevis af samarbejdspartnere på institutioner verden over arbejdede for at analysere den miljømæssige rekord, de havde opnået, som nu er den mest præcist daterede afrikanske miljørekord i de sidste 1 million år. Kortlægning af radioisotopaldre og ændringer i kemisk sammensætning og aflejringer efterladt af planter og mikroskopiske organismer gennem de forskellige lag af kernen, holdet rekonstruerede nøgletræk ved det gamle landskab og klima på tværs af tid.

De fandt ud af, at efter en lang periode med stabilitet, miljøet i denne del af Afrika blev mere varierende omkring 400, 000 år siden, da tektonisk aktivitet fragmenterede landskabet. Ved at integrere information fra borekernen med viden hentet fra fossiler og arkæologiske artefakter, de fastslog, at hele økosystemet udviklede sig som reaktion.

Holdets analyse tyder på, at da dele af græssletterne i regionen blev fragmenteret langs brudlinjer på grund af tektonisk aktivitet, små bassiner dannes. Disse områder var mere følsomme over for ændringer i nedbør end de større søbassiner, der havde været der før. Forhøjet terræn tillod også vandafstrømning fra høje terræn for at bidrage til dannelsen og udtørringen af ​​søer. Disse ændringer skete i en periode, hvor nedbøren var blevet mere varierende, fører til hyppige og dramatiske udsving i vandforsyningen.

Med udsvingene, et bredere sæt af økologiske ændringer fandt også sted. Holdet fandt ud af, at vegetationen i regionen også ændrede sig gentagne gange, skiftende mellem græsklædte sletter og skovområder. I mellemtiden store græssende planteædere, som ikke længere havde store græsområder at spise på, begyndte at dø ud og blev erstattet af mindre pattedyr med mere forskelligartet kost.

"Der var en massiv ændring i dyrefaunaen i den periode, hvor vi ser tidlig menneskelig adfærd ændre sig, " sagde Potts. "Dyrene påvirkede også landskabet gennem den slags planter, de spiste. Så med mennesker i blandingen, og nogle af deres innovationer som projektilvåben, de kan også have påvirket faunaen. Det er et helt økosystem i forandring, med mennesker som en del af det."

Endelig, Potts bemærker, at selvom tilpasningsevne er et kendetegn for menneskelig evolution, det betyder ikke, at arten nødvendigvis er udstyret til at udholde den hidtil usete forandring, Jorden nu oplever på grund af menneskeskabte klimaændringer og menneskeskabt tab af biodiversitet. "Vi har en forbløffende evne til at tilpasse os, biologisk i vores gener såvel som kulturelt og socialt, sagde han. Spørgsmålet er, skaber vi nu gennem vores egne aktiviteter nye kilder til miljøforstyrrelser, som vil fortsætte med at udfordre menneskelig tilpasningsevne?"