Undersøgelse giver de tidligste beviser for, at mennesker ændrer økosystemer med ild

Beherskelse af ild har givet mennesker dominans over den naturlige verden. En undersøgelse ledet af Yale giver det tidligste bevis til dato på, at gamle mennesker har ændret hele økosystemer markant med flammer.

Studiet, offentliggjort den 5. maj i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , kombinerer arkæologiske beviser - tætte klynger af stenartefakter, der dateres så langt tilbage som 92, 000 år siden – med palæo-miljødata på den nordlige kyst af Malawisøen i det østlige Afrika for at dokumentere, at tidlige mennesker var økosystemingeniører. De brugte ild på en måde, der forhindrede genvækst af regionens skove, skabe et vidtstrakt bushland, der eksisterer i dag.

Yale-palæoantropolog Jessica Thompson beskriver de tidligste beviser på, at mennesker har ændret deres økosystem med ild i denne video.

"Dette er det tidligste bevis, jeg har set på, at mennesker fundamentalt har transformeret deres økosystem med ild, " sagde Jessica Thompson, adjunkt i antropologi ved Det Kunst- og Naturvidenskabelige Fakultet og avisens hovedforfatter. "Det tyder på, at ved den sene Pleistocæn, mennesker lærte at bruge ild på helt nye måder. I dette tilfælde, deres afbrænding forårsagede udskiftning af regionens skove med de åbne skove, du ser i dag."

Thompson forfattede undersøgelsen med 27 kolleger fra institutioner i USA, Afrika, Europa, Asien, og Australien. Thompson ledede det arkæologiske arbejde i samarbejde med Malawis afdeling for museer og monumenter; David Wright fra Universitetet i Oslo, der ledede bestræbelserne på at datere undersøgelsens arkæologiske steder; og Sarah Ivory fra Penn State, der ledede paleo-miljøanalyserne.

De artefakter, som forskerne har undersøgt, er af den type, der blev produceret i Afrika i middelstenalderen, en periode, der går mindst 315 tilbage, 000 år. De tidligste moderne mennesker dukkede op i denne periode, med den afrikanske arkæologiske optegnelse, der viser betydelige fremskridt i kognitiv og social kompleksitet.

Thompson og Wright registrerede flere feltsæsoner med arkæologisk arbejde i regionen, før en samtale med Ivory hjalp dem med at forstå de mønstre, de observerede i deres data. Forskerne opdagede, at den regionale arkæologiske optegnelse, dets økologiske ændringer, og udviklingen af ​​alluviale vifter nær Lake Malawi - en ophobning af sediment eroderet fra regionens højland - dateret til samme oprindelsesperiode, tyder på, at de var forbundet.

Malawisøens vandstand har svinget drastisk gennem tiderne. I søens tørreste perioder, hvoraf den sidste endte omkring 85, 000 år siden, det blev til to små, saltholdige vandmasser. Søen kom sig efter disse tørre strækninger, og dens niveauer har været høje lige siden, ifølge undersøgelsen.

De arkæologiske data blev indsamlet fra mere end 100 gruber udgravet på tværs af hundredvis af kilometer af den alluviale vifte, der udviklede sig i løbet af denne tid med stabile søniveauer. De paleo-miljødata er baseret på tællinger af pollen og trækul, der satte sig til bunds i søbunden og senere blev genvundet i en lang sedimentkerne boret fra en modificeret pram.

Ifølge forskerne, dataene afslørede, at en stigning i kulakkumulering skete kort før udfladningen af ​​regionens artsrigdom - antallet af forskellige arter, der beboer den. På trods af de konstant høje søniveauer, hvilket indebærer større stabilitet i økosystemet, artsrigdommen gik flad efter den sidste tørre periode baseret på information fra fossile pollen, der blev udtaget fra søbunden, undersøgelsen fandt. Dette var uventet, fordi over tidligere klimacyklusser, regnfulde miljøer havde produceret skove, der giver rige levesteder for en overflod af arter, Ivory forklarede.

"Pollen, som vi ser i denne seneste periode med stabilt klima, er meget anderledes end før, sagde hun. Specifikt, træer, der indikerer tætte, strukturelt komplekse skovkroner er ikke længere almindelige og erstattes af pollen fra planter, der håndterer hyppige brande og forstyrrelser."

Stigningen i arkæologiske steder efter den sidste tørre periode, parret med spidsen i kul og fravær af skov, tyder på, at folk manipulerede økosystemet med ild, konkluderer forskerne. Omfanget af deres miljøpåvirkning på lang sigt er noget, der typisk forbindes med landmænd og hyrder, frem for jæger-samlere. Dette tyder på tidlig økologisk manipulation på linje med moderne mennesker og kan også forklare, hvorfor den arkæologiske optegnelse blev dannet.

Afbrændingen parret med klimadrevne ændringer skabte de betingelser, der gjorde det muligt at bevare millioner af artefakter i regionen, forklarede forskerne. "Snavs ruller ned ad bakke, medmindre der er noget, der stopper det, " sagde Wright. "Tag træerne væk, og når det regner, der er meget snavs, der bevæger sig ned ad bakke i dette miljø."

Tidligere overgange fra tørre til våde forhold i regionen gav ikke en lignende alluvial vifte og blev ikke forudgået af den samme trækulsspids, bemærkede forskerne.

Det er ikke klart, hvorfor folk brændte landskabet, sagde Thompson. Det er muligt, at de eksperimenterede med kontrollerede forbrændinger for at producere mosaikhabitater, der var befordrende for jagt og indsamling, en adfærd dokumenteret blandt jæger-samlere. Det kunne være, at deres brande brændte ude af kontrol, eller at der simpelthen var en masse mennesker, der brændte brændstof i deres omgivelser, som sørgede for varme, madlavning, eller socialisering, forklarede hun.

"På den ene eller anden måde, det er forårsaget af menneskelig aktivitet, " sagde hun. "Det viser tidlige mennesker, over en længere periode, tog kontrol over deres miljø i stedet for at blive kontrolleret af det. De ændrede hele landskaber, og på godt og ondt fortsætter forholdet til vores miljøer i dag."