Рекордните симулации показват как климатът влияе върху човешката миграция

Масивните симулации на климата на Земята през последните 2 милиона години предоставят доказателства, че температурата и други планетарни условия са повлияли на ранната човешка миграция – и може да са допринесли за появата на съвременния човешки вид преди около 300 000 години.

Откритието е един от няколкото модела, които излизат от най-големия модел досега, изследващ как промените в движението на Земята влияят на климата и човешката еволюция, публикуван в темпераментна природа¹ днес. „Това е още една тухла в стената, която подкрепя ролята на климата при оформянето на произхода на човека“, казва Питър де Менокал, директор на океанографския институт Woods Hole във Фалмут, Масачузетс.

Идеята, че климатът може да има важна роля в човешката еволюция, съществува поне от 20-те години на миналия век², когато учените започнаха да обсъждат дали сухите условия са накарали ранните човешки предци да започнат да ходят на два крака, адаптирайки се към живота в саваната. Но досега изследователите се борят да предоставят солидни доказателства, че климатът е изиграл роля във формирането на човечеството.

орбитален ефект

В последното проучване Аксел Тимерман, физик по климата от Националния университет Пусан в Южна Корея, и колегите му управляват климатичен модел на суперкомпютър в продължение на шест месеца, за да реконструират как температурата и валежите биха могли да оформят ресурсите, които са били достъпни за хората в минало. Няколко милиона години. По-конкретно, изследователите проучиха как дългосрочните колебания в климата, причинени от астрономическото движение на Земята, може да са създали условия за стимулиране на човешката еволюция.

Изтласкването и привличането на други планети променя климата на Земята, като променя наклона на планетата и формата на нейната орбита. Над 41 000 години наклонът на Земята се колебае, влияейки върху интензивността на сезоните и променяйки количеството дъжд, който пада в тропиците. И в продължение на повече от 100 000 години Земята преминава от по-кръгла орбита – която носи повече слънчева светлина и по-дълго лято – към по-елипсовидна орбита, която намалява слънчевата светлина и може да доведе до периоди на образуване на ледник.

Тимерман и неговите колеги използваха симулации, които включват тези астрономически промени, след което комбинираха резултатите си с хиляди вкаменелости и други археологически доказателства, за да разберат къде и кога са били шест вида хоминиди – включително най-ранните. Хомо еректус и модерни разумен човек – Той може да живее.

Движения и смесване

Проучването изпомпва удивително количество данни и Тимерман казва, че са се появили няколко интересни модела. Например анализът на изследователите показа, че ранните човешки видове, Homo heidelbergensis, започна да разширява местообитанието си преди около 700 000 години. Някои учени смятат, че този вид може да е дал началото на голям брой други видове по света, включително неандерталци (неандерталец) в Евразия и З. разумен Някъде в Африка.

Моделът показва, че разпределението на H. heidelbergensis Това беше възможно в световен мащаб, тъй като по-елиптичната орбита създаде по-влажни климатични условия, които позволиха на вида да мигрира в по-голям мащаб. Симулациите също така показаха, че най-обитаемите райони по отношение на климата са се променили с течение на времето и вкаменелостите са ги проследили назад.

„Глобалната колекция от черепи и инструменти не е разпределена на случаен принцип във времето“, казва Тимерман. Той „следва модел“, който се припокрива с изменението на климата, предизвикано от движението на Земята. „Това е невероятно за мен – това е моделът, който никой не е успял да види досега.“

Една част от този модел може да даде нова представа за това къде и как е възникнал нашият вид. Някои генетични изследвания на съвременни групи ловци-събирачи в Африка на юг от Сахара – които са склонни да бъдат генетично изолирани – предполагат, че З. разумен Това е резултат от едно-единствено еволюционно събитие в Южна Африка. Но други проучвания разказват по-сложна история, тъй като човечеството започва като гореща точка за много различни групи от древни африканци, които заедно се превърнаха в съвременни хора.

Тимерман и колеги казват, че тяхната климатична реконструкция благоприятства хипотезата за индивидуалния еволюционен път. Моделът показва, че нашият вид е еволюирал, когато H. heidelbergensis В Южна Африка започва да губи своето годно за живеене местообитание по време на необичайно топъл период. Това население може да еволюира в З. разумен Чрез адаптиране към по-горещи и по-сухи условия.

Но този изход едва ли ще сложи край на спора. „Доказването, че определено климатично събитие е довело до събитие на видообразуване, е наистина трудно“, казва Тайлър Фейт, палеобиолог от Университета на Юта в Солт Лейк Сити, отчасти защото има пропуски във вкаменелостите и генетичния запис.

Същото важи и за много от другите модели, споменати в статията. „Хората, които са прекарали кариерата си в изучаване на това, или ще бъдат в насилствено съгласие, или ще не са съгласни с предложенията тук“, казва де Менокал. Моделът обаче е „огромно постижение сам по себе си“ и „ви дава модел, за да зададете тези въпроси“.

Повечето изследователи, които разговаряха с темпераментна природа Кажете, че ще са необходими повече доказателства, за да се докаже, че астрологичните цикли са повлияли на хода на човешкия произход. „Ако решението на пъзела на изменението на климата и човешката еволюция можеше да бъде разгледано в един документ, това щеше да бъде направено преди 40 години“, казва Фейт.

Ето защо Тимерман и колегите му планират да управляват по-големи модели, включително тези, които интегрират генетични данни.