Бурная эпоха вызвала скачок в человеческом поведении и приспособляемости 320000 лет назад

Сотни тысяч лет древние люди в Восточноафриканской рифтовой долине могли ожидать определенных вещей от своего окружения. Пресноводные озера в этом регионе были надежным источником воды, а крупные травоядные животные, пасущиеся на пастбище, бродили по лугам. Затем, около 400 000 лет назад, все изменилось. Окружающая среда стала менее предсказуемой, и предки людей столкнулись с новыми источниками нестабильности и неопределенности, которые бросили вызов их прежнему давнему образу жизни.

Первый анализ нового керна осадочного бурения, 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 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 выпуске журнала Science Advances от 21 октября междисциплинарная группа ученых во главе с Ричардом Поттсом, директором программы Human Origins в Смитсоновском национальном музее естественной истории, описывает длительный период нестабильности ландшафта в этой части Африка (ныне Кения), возникшая в то же время, когда люди в этом регионе претерпевали серьезные поведенческие и культурные изменения 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 сотрудниками из Национальных музеев Кении определили, что первые люди в Олоргесайли полагались на одни и те же инструменты, каменные топоры, в течение 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 более сложное и меньшее оружие, включая снаряды. В то же время они начали торговать ресурсами с отдаленными группами и использовать красящие материалы, предполагая символическое общение.

«История эволюции человека — это история возрастающей приспособляемости», — 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 Земле. . «

Хотя некоторые ученые предположили, что одни только колебания климата могли побудить людей развить это замечательное качество приспособляемости, новое исследование показывает, что картина гораздо сложнее. 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 изменение климата вместе с новыми разломами суши, вызванными тектонической активностью и экологическими нарушениями в растительности и фауна объединились, чтобы вызвать сбои, которые сделали технологические инновации, торговые ресурсы и символическое общение — три ключевых фактора приспособляемости — полезными для первых людей в этом регионе.

Пытаясь 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 180 000 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, представляло собой ровную покрытую травой равнину, 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 по происхождению человека Национального музея естественной истории и отдела палеобиологии, а также десятки сотрудников из учреждений по всему миру работали над анализом полученных ими данных об окружающей среде, которые теперь являются наиболее точно датированными экологическими данными Африки за последние 1 миллион лет. Составив диаграмму возраста радиоизотопов, изменения химического состава и отложений, оставленных 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 400 000 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 группы 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. Возвышенность местности 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 участками. 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, возможно, повлияли на фауну. Это изменение всей экосистемы с участием человека этого. «

Наконец, Поттс отмечает, что, хотя приспособляемость является отличительной чертой человеческой эволюции, это не означает, что этот вид обязательно оборудован для того, чтобы выдержать беспрецедентные изменения, которые сейчас переживает Земля из-за антропогенного изменения климата и утраты антропогенного 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 своей собственной деятельностью новые источники нарушения окружающей среды, которые будут и дальше препятствовать адаптации человека?»

Финансирование этого исследования было предоставлено Фондом Уильяма Х. Доннера и Фондом Питера Бака для Программы происхождения человека Национального музея естественной истории.

---

Источник истории:

Материалы предоставлены Смитсоновским институтом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

---

Ссылка на журнал :

1. Ричард Поттс, Рене Доммэн, Джессика В. Моэрман, Анна К. Беренсмайер, Алан Л. Дейно, Саймон Ридл, Эмили Дж. Беверли, Эрик Т. Браун, Даниэль Деокампо, Рахаб Киньянджуи, Рэйчел Люпен, Р. Бернхарт Оуэн, Натан Рабидо , Джеймс М. Рассел, Мона Стокхеке, Питер де Менокал, Дж. Тайлер Фейт, Янник Гарсин, Андерс Норен, Дженнифер Дж. Скотт, Дэвид Вестерн, Джордон Брайт, Дженнифер Б. Кларк, Эндрю С. Коэн, К. Брехнин Келлер, Джон Кинг, Наоми Э. Левин, Кристина Брэди Шеннон, Вероника Муирури, Робин В. Рено, Стивен М. Ручина, Кевин Уно. Повышенная изменчивость экологических ресурсов во время критического перехода в эволюции гомининов . Science Advances , 2020; 6 (43): eabc8975 DOI: 10.1126 / sciadv.abc8975