В прошлом году ученые объявили, что человеческой челюсти и доисторическим орудиям, найденным в 2002 году в пещере Мислия на западной окраине Израиля, было от 177 000 до 194 000 лет.
Находка предполагает, что современные люди, которые возникли в Африке, начали мигрировать с континента по крайней мере на 40 000 лет раньше, чем считали ученые.
Но история о том, как и когда современные люди возникли и распространились по миру, все еще находится в черновой форме. Это потому, что наука не установила, сколько раз современные люди покидали Африку или сколько маршрутов они могли выбрать.
Новое исследование, опубликованное на этой неделе [ноябрь. 25, 2019] в Proceedings of the National Academy of Sciences американских и израильских геологов и климатологов приводятся доказательства того, что летние муссоны из Азии и Африки могли проникать на Ближний Восток в течение периодов времени, насчитывающих не менее 125 000 лет назад, обеспечивая подходящие коридоры для миграции людей.
Вероятное время распространения этих муссонов на север соответствует циклическим изменениям орбиты Земли, которые приблизили бы Северное полушарие к Солнцу и привели к увеличению летних осадков. С увеличением количества летних осадков, возможно, увеличилась растительность, что способствовало миграции животных и людей в регион.
«Это может быть важным контекстом для экспертов, изучающих, как, почему и когда ранние современные люди мигрировали из Африки», - говорит ведущий автор Ян Орланд, геолог из Университета Висконсин-Мэдисон, который сейчас работает в Висконсинском геологическом и природном институте. Обзор истории, в Отделе расширения.«Восточное Средиземноморье было критическим узким местом на пути из Африки, и если наше предположение верно, то 125 000 лет назад и, возможно, в другие периоды, возможно, здесь круглый год выпадали более постоянные осадки, которые могли бы увеличить способность людей мигрировать."
С тех пор, как люди вели записи, зимы были влажными, а лето жарким и сухим в Леванте, регионе, который включает Израиль, Сирию, Ливан, Иорданию и Палестину. До современности эти жаркие сухие лета представляли собой значительный барьер для людей, пытающихся передвигаться по ландшафту.
Ученые, однако, столкнулись с трудностями в определении того, какие типы осадков могли существовать в доисторическом Леванте. Некоторые исследования, изучающие различные доказательства, в том числе записи пыльцы, дна древних озер и отложения Мертвого моря, наряду с некоторыми исследованиями по моделированию климата, указывают на то, что лето в регионе иногда могло быть влажным.
Чтобы попытаться лучше понять эту сезонность, Орланд и его коллеги изучили пещерные образования, называемые образованиями, в израильской пещере Сорек. Образования, такие как сталактиты и сталагмиты, образуются, когда вода капает в пещеру и откладывает твердый минерал, называемый кальцитом. Вода содержит химические отпечатки пальцев, называемые изотопами, которые ведут учет времени и условий окружающей среды, в которых росли образования.
Среди этих изотопов есть разные формы молекул кислорода - легкая форма, называемая O16, и тяжелая форма, называемая O18. Сегодня вода, способствующая росту скоплений на протяжении большей части года, содержит как тяжелый, так и легкий кислород, при этом легкий кислород преимущественно доставляется ливнями во время зимнего сезона дождей.
Орланд и его коллеги предположили, что они смогут определить по образованиям, способствовали ли два сезона дождей их росту в прошлом, потому что они могут демонстрировать одинаковые признаки легкого кислорода как зимой, так и летом.
Но чтобы провести такое сравнение, ученым пришлось провести изотопные измерения в отдельных полосах роста, которые уже человеческого волоса. Используя чувствительный прибор в Департаменте наук о Земле Университета Вашингтона в Мэдисоне, называемый ионным микрозондом, команда измерила относительное количество легкого и тяжелого кислорода с сезонным приращением в полосах роста двух образований возрастом 125 000 лет из пещеры Сорек.
Это был первый раз, когда сезонные изменения были непосредственно измерены в образованиях такого старого возраста.
В то время как Орланд искал геологические ответы, его коллега из Университета Вашингтона в Мэдисоне из Центра климатических исследований Института экологических исследований Нельсона Фэн Хэ независимо использовала климатические модели для изучения того, как растительность на планете изменилась с сезонными колебаниями за последние 800 000 лет. Коллеги со времен аспирантуры, Хе и Орланд объединились, чтобы объединить свои подходы после того, как узнали, что их исследования дополняют друг друга.
Предыдущее исследование, проведенное в 2014 году климатологом из Университета Вашингтона в Мэдисоне и почетным профессором Джоном Куцбахом, показало, что Ближний Восток мог быть теплее и влажнее, чем обычно, в течение двух периодов времени, соответствующих примерно 125 000 лет назад и 105 000 лет назад. много лет назад. Между тем, где-то посередине, 115 000 лет назад, условия там были больше похожи на сегодняшние.
Более влажные периоды времени соответствовали пику летней инсоляции в Северном полушарии, когда Земля проходит ближе к Солнцу из-за незначительных изменений ее орбиты. Более засушливый период времени соответствовал одной из его самых дальних орбит от Солнца. Сезон муссонов, как правило, сильнее во время пиковой инсоляции.
Это дало ему возможность изучить осадки с высокой и низкой инсоляцией в летние сезоны на Ближнем Востоке и изучить их изотопные характеристики.
Климатическая модель «подпитывала гипотезу о летних муссонах», поскольку предполагала, что «в этих условиях муссоны могли достичь Ближнего Востока и иметь низкое содержание O18», - говорит он, соавтор исследования..«Это очень интригующий период с точки зрения климата и эволюции человека».
Его модель показала, что расширение на север африканских и азиатских летних муссонов было возможно в этот период времени, что принесло бы значительное количество осадков в Леванте в летние месяцы, почти удвоило бы годовое количество осадков в регионе и оставили след изотопов кислорода, похожий на зимние дожди.
В то же время анализ изотипов образований Орланда также показал, что лето было более дождливым во время пика инсоляции 125 000 и 105 000 лет назад.
По тем же причинам Ближний Восток, возможно, также был теплым и влажным около 176 000 лет назад, говорят исследователи, примерно в то время, когда челюстная кость попала в пещеру Мыслия. А до челюстной кости самые старые окаменелости современного человека, найденные за пределами Африки, были найдены в израильской пещере Схул, датируемой от 80 000 до 120 000 лет назад.
В целом, исследование показывает, что в тот период времени, когда люди и их предки проводили исследования за пределами африканского континента, условия могли быть благоприятными для их пересечения Леванта.
Миграция людей из Африки происходила импульсами, что определенно согласуется с нашей идеей о том, что каждый раз, когда Земля приближается к солнцу, летний муссон становится сильнее, и это климатическое окно, которое открывалось и предоставляло возможности для человеческого миграции из Африки», - говорит Он.