Согласно исследованию, опубликованному 8 октября в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Science (Proceedings of the National Academy of Science), прогрессивно засыхающий климат, перемежающийся периодами повышенной влажности, мог ускорить переход от наших предков-гоминидов к анатомически современным людям. ПНАС).
С момента обнаружения богатой совокупности человеческих окаменелостей, а также каменных орудий труда и других археологических свидетельств в рифтовой долине Восточной Африки, регионе, который часто называют колыбелью человечества, ученые попытались собрать воедино сложная загадка, которая представляет собой историю нашего человеческого происхождения, включая экологический контекст этой истории.
Исследование, основанное на кернах озерных отложений, является первым, которое обеспечивает непрерывный экологический контекст для разнообразных археологических свидетельств, обнаруженных в близлежащих местах в бассейнах рифтовых долин на юге Кении. Образцы керна были отобраны из озера Магади в рамках проекта бурения участков гомининов и палеолейков, или HSPDP, которым руководит профессор Аризонского университета Эндрю Коэн.
Озеро Магади, мелкое, периодически пересыхающее озеро, находится недалеко от бассейна Олоргесайли в Кении, одного из наиболее продуктивных мест для археологических свидетельств эволюции человека в Африке. Авторы предполагают, что глубокие климатические изменения могли быть движущей силой эволюции гоминидов, происхождения современных Homo sapiens и наступления Среднего каменного века..
В то время как предыдущие гипотезы связывали эволюцию гоминидов с изменением климата, в большинстве предшествующих исследований отсутствуют данные регионального масштаба о связи между окружающей средой и эволюцией гоминидов, пишут авторы в статье «Прогрессирующее засушивание в Восточной Африке за последнюю половину миллионов лет и последствия для эволюции человека.«Согласно исследованию, тенденция к интенсивному засушиванию в этом районе началась 575 000 лет назад. Изменение, ранее не задокументированное в непрерывных континентальных кернах из Восточной Африки, соответствует вымиранию фауны и серьезной трансформации в технологии каменных орудий, задокументированной в Регион Олоргесайли.
«В этом районе было собрано много свидетельств эволюции человека, но связь этих записей с подробными данными об окружающей среде до сих пор отсутствовала», - сказал ведущий автор исследования Ричард Оуэн из Гонконгского баптистского университета. «Существует большой разрыв в записях между последними инструментами раннего каменного века 500 000 лет назад и появлением инструментов среднего каменного века около 320 000 лет назад. Наши результаты заполнили этот пробел непрерывными данными об окружающей среде».
Критический переход произошел где-то во время этого промежутка, периода, для которого археологи раскопали доказательства скачка в способностях древних людей изготавливать, использовать и продавать каменные орудия.
Керны из озера Магади обеспечивают первую детальную связь между изменением климата и событиями, известными из археологических данных региона.
«Мы уже давно знаем, что климат в то время был очень разнообразным, но ключ здесь в том, что записи близки к археологическим свидетельствам этого перехода», - говорит Коэн, профессор Университета. Аризонского департамента наук о Земле. «Старые каменные орудия, найденные в Олоргезайли, не сильно изменились между 1,2 миллиона и полумиллионом лет назад. И вдруг, после 500 000 и до 320 000 лет назад - мы не знаем точно когда, но в этот промежуток времени - в археологии произошел переломный момент, когда инструменты стали более сложными и их можно было перевозить на большие расстояния."
В то время как данные керна озера указывают на то, что климат становится более сухим и более изменчивым, в других местах Африки есть свидетельства появления современных Homo sapiens, что вызывает много предположений о том, связаны ли эти два явления, сказал Коэн.
«Не совсем ясно, идет ли эволюция больших мозгов рука об руку с новыми наборами инструментов», - сказал он. «Но самые ранние современные окаменелости Homo sapiens из Марокко датируются возрастом 325 000 лет, в то же время, когда мы наблюдаем этот переход инструментов. И оба произошли примерно в то же время, когда наши керновые записи указывают на сильное высыхание очень близко к археологическим памятникам».
Самый глубокий керн, пробуренный на озере Магади, достиг 200 метров (650 футов), проникая во все осадочные слои вплоть до вулканического основания озера. Образцы керна, каждый около 10 футов в длину и 2 1/2 дюйма в диаметре, нарезаются на удобные 5-футовые сегменты, упаковываются и доставляются по воздуху в Национальный центр добычи керна озера в Университете Миннесоты для курирования, анализа и хранения.
Согласно гипотезе изменчивого отбора, быстро меняющаяся среда создает селективное давление, которое заставляет виды приспосабливаться к быстрым изменениям, сказал Оуэн. При таком сценарии более крупный мозг анатомически современного человека позволил бы нашим предкам быстро адаптироваться к менее предсказуемому миру.
«Теперь у нас есть доказательства того, что в то же время менялись инструменты, изменялась фауна млекопитающих и климат становился более засушливым», - сказал Оуэн. «Итак, у вас есть ряд совпадений, которые заставляют вас думать: «Это может быть правдой». Теперь мы можем сказать, когда изменилась окружающая среда, а затем сравнить это с археологическими свидетельствами региона».
HSPDP завершила бурение на других близлежащих участках, поскольку исследователи собирают больше климатических данных в регионе, чтобы продолжить изучение важности изменчивости окружающей среды в ходе эволюции человека.
Гонконгский совет по исследовательским грантам, Международная континентальная программа бурения, Национальный научный фонд США и Министерство науки и технологий Тайваня финансировали исследование.