Первый анализ нового осадочного бурового керна, представляющего 1 миллион лет истории окружающей среды в Восточноафриканской рифтовой долине, показывает, что в то время как первые люди отказывались от старых инструментов в пользу более сложных технологий и расширяли свои торговые сети, их ландшафт был в разгаре. частые колебания в растительности и водоснабжении, что делало ресурсы менее надежными. Полученные данные свидетельствуют о том, что нестабильность окружающего их климата, земли и экосистемы была ключевым фактором в развитии новых черт и моделей поведения, лежащих в основе адаптации человека.
В октябре.
21 выпуск журнала Science Advances, междисциплинарная группа ученых во главе с Ричардом Поттсом, директором Программы происхождения человека в Смитсоновском национальном музее естественной истории, описывает длительный период нестабильности в ландшафте этой части Африки (ныне Кения ), которые произошли в то же самое время, когда люди в регионе претерпевали серьезные поведенческие и культурные сдвиги в своей эволюции.
Поттс и его коллеги задокументировали этот поведенческий и культурный сдвиг в 2018 году на основе артефактов, обнаруженных на археологическом участке, известном как Олоргесайли. Десятилетия исследований в Олоргесайли командой Поттса и сотрудников из Национальных музеев Кении показали, что первые люди в Олоргесайли полагались на одни и те же инструменты, каменные топоры, на протяжении 700000 лет.
Их образ жизни в этот период был на удивление стабильным, без каких-либо серьезных изменений в их поведении и стратегиях выживания. Затем, примерно 320000 лет назад, люди, жившие там, вошли в средний каменный век, создавая меньшее и более сложное оружие, включая снаряды. В то же время они начали торговать ресурсами с отдаленными группами и использовать красящие материалы, предполагая символическое общение. По словам Поттса, все эти изменения были значительным отходом от их предыдущего образа жизни, вероятно, помогая древним людям справиться с их новым изменчивым ландшафтом.
«История эволюции человека свидетельствует о возрастающей способности к адаптации», – сказал Поттс. "Мы произошли от разнообразного генеалогического древа, но все эти другие способы быть людьми теперь вымерли. Остался только один из нас, и мы вполне можем быть наиболее адаптируемым видом, который, возможно, когда-либо существовал на поверхности Земли."
Хотя некоторые ученые предположили, что одни только климатические колебания могли побудить людей развить это замечательное качество приспособляемости, новое исследование показывает, что картина более сложная, чем та. Вместо этого анализ команды показывает, что изменчивость климата является лишь одним из нескольких взаимосвязанных факторов окружающей среды, которые привели к культурному сдвигу, который они описали в 2018 году.
Новый анализ показывает, как изменяющийся климат вместе с новыми разломами суши, вызванными тектонической активностью и экологическими нарушениями в растительности и фауне, объединились, чтобы вызвать сбои, которые сделали технологические инновации, торговлю ресурсами и символическую коммуникацию¬ — три ключевых фактора приспособляемости – полезные для первых людей в этом регионе.
Стремясь понять главный эволюционный переход, который они обнаружили в Олоргесайли, Поттс и его команда были разочарованы большим пробелом в экологических показателях региона. Эрозия в Олоргесайли, холмистой местности, полной обнажений осадочных пород, удалила геологические слои, представляющие примерно 180000 лет времени, как раз в период этого эволюционного перехода. Чтобы узнать, как изменился регион в этот период, им пришлось поискать в другом месте.
Они договорились о том, чтобы компания Найроби бурила в соседнем бассейне Коура, извлекая отложения как можно глубже в землю. Место бурения, расположенное примерно в 15 милях от мест археологических раскопок, было ровной, покрытой травой равниной, и команда не имела четкого представления о том, что находится под ее поверхностью. При участии и поддержке Национальных музеев Кении и местного сообщества Oldonyo Nyokie из земли было извлечено 139-метровое ядро. Этот земной цилиндр диаметром всего четыре сантиметра олицетворяет 1 миллион лет истории окружающей среды.
Коллеги из Программы происхождения человека Национального музея естественной истории и отдела палеобиологии, а также десятки сотрудников из учреждений по всему миру работали над анализом полученных ими экологических данных, которые теперь являются наиболее точно датированными африканскими экологическими данными за последние 1 миллион лет. Составив диаграмму возраста радиоизотопов и изменений в химическом составе, а также отложения, оставленные растениями и микроскопическими организмами в различных слоях ядра, команда реконструировала ключевые особенности древнего ландшафта и климата во времени.
Они обнаружили, что после длительного периода стабильности окружающая среда в этой части Африки стала более изменчивой около 400000 лет назад, когда тектоническая активность фрагментировала ландшафт.
Объединив информацию из бурового керна со знаниями, полученными из окаменелостей и археологических артефактов, они определили, что вся экосистема эволюционировала в ответ.
Анализ команды предполагает, что, поскольку части травянистых равнин в регионе были фрагментированы вдоль линий разломов из-за тектонической активности, образовались небольшие бассейны. Эти районы были более чувствительны к изменениям количества осадков, чем более крупные бассейны озер, которые были там раньше.
Поднятая местность также позволяла стокам воды с возвышенностей способствовать образованию и высыханию озер. Эти изменения произошли в период, когда количество осадков стало более изменчивым, что привело к частым и резким колебаниям водоснабжения.
Вместе с колебаниями произошел и более широкий набор экологических изменений. Команда обнаружила, что растительность в регионе также неоднократно менялась, перемещаясь между травянистыми равнинами и лесными массивами.
Между тем, крупные травоядные, пасущиеся на пастбище, у которых больше не было больших участков травы для кормления, начали вымирать, и их заменили более мелкие млекопитающие с более разнообразным рационом.
«В тот период времени, когда мы видим изменение поведения человека в раннем возрасте, произошли огромные изменения в фауне животных», – сказал Поттс. "Животные также повлияли на ландшафт через виды растений, которые они ели. Затем с людьми в смеси и некоторыми их нововведениями, такими как метательное оружие, они также могли повлиять на фауну. Изменяется целая экосистема, частью которой являются люди."
Наконец, Поттс отмечает, что, хотя приспособляемость является отличительной чертой человеческой эволюции, это не означает, что вид обязательно оборудован для того, чтобы выдержать беспрецедентные изменения, которые сейчас переживает Земля из-за антропогенного изменения климата и антропогенной утраты биоразнообразия. «У нас есть удивительная способность к адаптации, как биологически в наших генах, так и в культурном и социальном плане», – сказал он. "Вопрос в том, создаем ли мы в настоящее время за счет нашей собственной деятельности новые источники нарушения окружающей среды, которые по-прежнему будут препятствовать адаптации человека?"
Финансирование этого исследования было предоставлено William H. Фонд Доннера и Фонд Питера Бака для Программы происхождения человека Национального музея естественной истории.