Tørretumbler, mindre forudsigelige omgivelser kan have ansporet menneskelig udvikling

Et gradvist tørrende klima præget af variable vådere episoder kan have fremskyndet overgangen fra vores hominin -forfædre til anatomisk moderne mennesker, ifølge forskning offentliggjort den 8. oktober i online -udgaven af Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) .

Siden opdagelsen af ​​en rig samling af menneskelige fossiler samt stenværktøjer og andre arkæologiske beviser i Østafrikas splittedal, en region, der ofte omtales som menneskehedens vugge, forskere har forsøgt at sammensætte det komplekse puslespil, der er historien om vores menneskelige oprindelse, herunder miljøhistorien i den historie.

Studiet, baseret på søsedimentkerner, er den første til at levere en kontinuerlig miljømæssig kontekst for de forskellige arkæologiske beviser, der er fundet fra nærliggende lokaliteter i riftdalsbassinerne i det sydlige Kenya. Kernerne blev taget fra Magadi -søen som en del af Hominin Sites and Paleolakes Drilling Project, eller HSPDP, som er instrueret af University of Arizona professor Andrew Cohen.

Magadi -søen, en lavvandet, periodisk tør sø, er tæt på Olorgesailie -bassinet i Kenya, et af de mest produktive steder for arkæologiske beviser på menneskelig udvikling i Afrika. Forfatterne antyder, at de dybtgående klimatiske ændringer kan have været drivkræfter bag hominin -evolution, moderne oprindelse Homo sapiens og begyndelsen af ​​middelalderalderen.

Mens tidligere hypoteser har relateret hominin -evolution til klimaforandringer, de fleste tidligere undersøgelser mangler bevis i regional skala for en sammenhæng mellem miljø og hominin-udvikling, forfatterne skriver i avisen, "Progressiv aridifikation i Østafrika i løbet af de sidste halve millioner år og konsekvenser for menneskelig udvikling." Ifølge undersøgelsen, en tendens mod intens aridifikation i området begyndte 575, 000 år siden. Forandringen, ikke tidligere dokumenteret i kontinuerlige kontinentale kerner fra Østafrika, svarer til faunaudryddelser og en større transformation inden for stenværktøjsteknologi dokumenteret i Olorgesailie -regionen.

"Mange beviser for menneskelig udvikling er blevet indsamlet fra området, men at knytte disse optegnelser til detaljerede miljøregistre manglede indtil nu, "sagde undersøgelsens hovedforfatter, Richard Owen, fra Hong Kong Baptist University. "Der er et stort hul i optegnelserne mellem de sidste værktøjer fra tidlig stenalder 500, 000 år siden og fremkomsten af ​​middelalderværktøjerne omkring 320, 000 år siden. Vores resultater stoppede dette hul med en kontinuerlig miljørekord. "

En kritisk overgang skete engang i løbet af dette hul, en periode, hvor arkæologer har fundet frem til tegn på et spring i tidlige menneskers evner til at gøre, brug og handel med stenværktøjer.

Kernerne fra Magadisøen giver den første detaljerede forbindelse mellem klimaændringer og begivenheder kendt fra regionens arkæologiske rekord.

”Vi har i et stykke tid vidst, at klimaet dengang var meget varieret, men nøglen her er, at optegnelserne er i nærheden af ​​det arkæologiske bevis for denne overgang, "siger Cohen, en professor ved University of Arizona's Department of Geosciences. "De ældre stenværktøjer, der blev fundet på Olorgesailie, ændrede sig ikke meget mellem 1,2 millioner og en halv million år siden. Og pludselig, efter 500, 000 og før 320, 000 år siden - vi ved ikke præcist hvornår, men i det tidsrum - der var en kritisk overgang inden for arkæologi, da værktøjer blev mere sofistikerede og blev transporteret over længere afstande. "

Samtidig peger søens kerneoptegnelser på, at klimaet bliver mere tørt og mere variabelt, der er andre steder i Afrika tegn på moderne udseende Homo sapiens , hvilket får megen spekulation om, hvorvidt de to er forbundet, Sagde Cohen.

"Om udviklingen af ​​større hjerner går hånd i hånd med nye værktøjssæt, er ikke helt klart, "sagde han." Men den tidligste moderne Homo sapiens fossiler fra Marokko dateres tilbage 325, 000 år, samtidig ser vi denne overgang af værktøjer. Og begge skete på samme tid, som vores kernerekord indikerer alvorlig tørring meget tæt på de arkæologiske steder. "

Den dybeste kerne, der blev boret ved Magadi -søen, nåede 200 meter (650 fod), trænger ind i alle sedimentlag ned til søens vulkanske grund. Kerneprøverne, hver cirka 10 fod lang og 2 1/2 tommer i diameter, skæres i håndterbare segmenter på 5 fod, pakket og luftfragtet til National Lake Core Facility ved University of Minnesota for kurering, analyse og opbevaring.

Ifølge hypotesen om valg af variabilitet, et hurtigt skiftende miljø skaber selektivt pres, der tvinger arter til at tilpasse sig hurtige ændringer, Sagde Owen. Under det scenario, de større hjerner hos anatomisk moderne mennesker ville have givet vores forfædre mulighed for hurtigt at tilpasse sig en stadig mindre forudsigelig verden.

"Nu har vi beviser for, at værktøjskasserne på samme tid ændrede sig, pattedyrsfaunaen ændrede sig og klimaet blev mere tørt, "Sagde Owen." Så du har en række tilfældigheder, der får dig til at tænke, 'Det kan være rigtigt.' Nu kan vi sige, hvornår miljøet ændrede sig og derefter sammenligne det med det arkæologiske bevis for regionen. "

Boringen på andre nærliggende steder af HSPDP er afsluttet, da forskere indsamler flere af regionens klimadata for at fortsætte med at studere betydningen af ​​miljøvariation i løbet af menneskelig udvikling.