Турбулентная среда подготовила почву для скачков в эволюции человека 320 000 лет назад
Люди процветают во всем мире, при любой температуре, высоте и ландшафте. Как люди смогли так успешно адаптироваться к любой среде, в которой мы оказались? Исследователи происхождения человека вроде меня интересуются, как эта квинтэссенция человеческой черты, приспособляемость, эволюционировал.
На объекте в Кении я и мои коллеги работали над этой головоломкой на протяжении десятилетий. Это место, где мы видим большие изменения, происходящие в археологических и ископаемых летописях сотни тысяч лет назад. Но какие внешние факторы привели к появлению моделей поведения, которые олицетворяют то, как наш вид, Homo sapiens, взаимодействует с окружающей средой?
Мы хотели знать, можем ли мы связать то, что происходило в окружающей среде в то время, с этими сдвигами в технологиях и человеческими видами, которые там жили. Основываясь на нашем анализе, опубликовано в журнале Science Advances, мы делаем вывод, что корни эволюционной адаптации Homo sapiens проистекают из нашей способности приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Вид с воздуха на регион Олоргесайли сегодня. (Изображение предоставлено программой Human Origins Program, Смитсоновский институт) Отсутствует время в археологических записях
Знаменитое доисторическое место Олоргесайли находится на юге Кении. Он расположен в Рифт-Валли, сейсмически активной области, где озера и ручьи производили отложения, которые накапливались с течением времени, закапывая и сохраняя окаменелые кости и древние каменные орудия труда.
В Olorgesailie наша научная группа нашла доказательства, которые потенциально связаны с происхождением Homo sapiens в форме критического перехода от одной технологии к другой.
Для более старых технологий характерны большие овальные режущие инструменты, называемые топорами. Типично так называемой ашельской каменной технологии, почти два десятка слоев этих топоров и других В Олоргесайли были обнаружены ашельские инструменты. Они охватывают огромный период около 700000 лет, охватывающий время, когда остатки окаменелостей показывают, что виды гомининов Стоящий человек а также Homo heidelbergensis населял восточную часть Африки.
Возраст последних ашельских археологических раскопок в Олоргесайли составляет 500 000 лет, и в этот момент в этих отложениях образовался разрыв в 180 000 лет, вызванный эрозией. Археологические исследования возобновляются около 320 000 лет назад, когда отложения начали заполнять ландшафт.
Но ашельский пропал. На его месте был Технология среднего каменного века, состоящий, как правило, из меньших по размеру, более удобных для переноски орудий, чем неуклюжие ашельские топоры. В других районах Африки технология среднего каменного века связана с самым ранним африканским Homo sapiens.
Эти мастера часто использовали в качестве сырья черный обсидиан с острыми краями. Археологи Элисон Брукс, Джон Йеллен и другие химически проследили обсидиан до далеких обнажений в нескольких разных направлениях, на расстоянии до 95 километров от Олоргесайли. Они пришли к выводу, что далекие обсидиановые источники предоставить доказательства обмена ресурсами между группами – феномена, неизвестного во времена ашельской эпохи.
Наши раскопки среднего каменного века также содержали черно-красные красящие материалы. Археологи рассматривают подобные пигменты как признаки все более сложной символической коммуникации. Подумайте обо всех способах использования цвета людьми – флагах, одежде и многих других способах, которыми люди визуально заявляют о своей идентичности как части группы.
Итак, здесь мы наблюдали исчезновение ашельского образа жизни, а также его замену радикально новыми формами поведения, включая технологические инновации, межгрупповой обмен обсидианом и использование пигментов. Но у нас не было возможности изучить, что произошло за 180 000-летний промежуток времени, когда произошел этот переход.
Нам нужно было восстановить то время. Мы начали придумывать стратегию, как мы могли бы раскопать отложения где-нибудь поблизости, что позволило бы записать окружающую среду и проблемы выживания, связанные с этим сдвигом в ранней адаптации человека.
Обращение к геологии за подсказками о ранних людях
Различные типы отложений откладываются в озерах, ручьях и почвах, и слои донных отложений рассказывают историю изменения окружающей среды с течением времени. Геологи Кей Беренсмайер а также Алан Дейно присоединились ко мне в полевых условиях на юге Кении, чтобы выяснить, где мы можем дрель для отложений это могло заполнить временной промежуток Олоргесайли.
Мы предположили, что ключ к пониманию большого перехода лежит под плоской травянистой равниной примерно в 24 километрах к югу от наших раскопок Олоргесайли. Вместе с коллегами в том числе Рене Доммэн и соавторы из Национальный озерный основной объект, мы пробурили в сентябре 2012 года, пока не достигли дна вулканических пород Рифтовой долины.
В результате получился керн глубиной 139 метров, содержащий последовательность древних озер и окраинных местообитаний и почв, пронизанных вулканическими слоями, которые мы могли датировать, чтобы получить наиболее точно датированные данные об окружающей среде Восточной Африки за последние 1 миллион лет.
По совету геолога Энди Коэн и другие коллеги, я собрал международную команду ученых-геологов и палеоэкологов для отбора проб и анализа керна. Мы придумали способы преобразования множества различных показателей окружающей среды прошлого – микроскопических кусочков растений, одноклеточные диатомеи от отложений древних озер и различных химических сигналов – в экологические показатели наличия пресной воды и растительного покрова. В недавно опубликованное исследование предоставляет наши выводы.
Среды в промежутке времени
Записи об отложениях показали, что в эпоху от 1 миллиона до 500 000 лет назад, когда ашельские изготовители орудий труда работали в бассейне Олоргесайли, экологические ресурсы были относительно стабильными. Пресная вода была надежно доступна. Выпас зебры, носорога, бабуинов, слонов и свиней изменил региональную растительность лесных пастбищ, создав короткие питательные травянистые равнины.
А что случилось потом в промежутке времени?
Ядро очень хорошо сохранилось в загадочном ранее временном интервале. Мы определили, что примерно 400 000 лет назад произошел критический экологический переход. В относительно стабильной обстановке мы начали наблюдать повторяющиеся колебания в растительности, доступной воде и других экологических ресурсах, от которых зависят наши предки и другие млекопитающие.
Согласно антропологической литературе, охотники-собиратели сегодня и в новейшей истории реагировать на периоды неуверенности в ресурсах, вкладывая время и энергию в совершенствование своих технологий. Они связываются с удаленными группами, чтобы поддерживать сети обмена ресурсами и информацией. И они развивают символические маркеры, которые укрепляют эти социальные связи и групповую идентичность.
Звучит знакомо? Такое поведение напоминает то, чем образ жизни древнего средневекового каменного века в Олоргесайли отличался от ашельского образа жизни.
Не менее примечательно то, что крупные пастбищные виды, типичные для ашельских времен, вымерли после 500 000 лет назад. Между 360 000 и 300 000 лет назад экологически гибкие виды травоядных, меньшие по размеру, менее зависимые от воды и зависимые как от короткой, так и от высокой травы и листьев деревьев, заменили специализированных травоядных, таких как ныне вымершие виды зебр и огромный бабуин.
Эти изменения в сообществе животных отражают преимущество адаптируемых диет, аналогично тому, как наши предки из среднего каменного века приспособились к неопределенности окружающей среды.
В течение последних двух десятилетий многие исследователи происхождения человека думали о климат как основнойЕсли не единственный, то драйвер адаптивной эволюции гомининов. Однако наше новое исследование привлекает внимание к нескольким факторам перехода от ашельского периода к среднему каменному веку на юге Кении.
Да, количество осадков сильно изменилось после экологических изменений 400 000 лет назад. Но местность по всему региону также была разрушена тектонической активностью и покрылась вулканическим пеплом. Причем крупные травоядные по-разному влияли на растительность до и после этого перехода.
Результатом стал экологический каскад изменений, в который вошли первые люди, которые вели образ жизни среднего каменного века. Мы предполагаем, что все эти факторы вместе спровоцировали это критическое эволюционное изменение.
Средний каменный век может преподнести урок на сегодня. Сейчас, когда человечество сталкивается с эрой экологической неопределенности в глобальном масштабе, достаточно ли у нашего вида ловкости, чтобы задействовать социальные сети, новые технологии и надежные источники информации, чтобы приспособиться к грядущим экологическим нарушениям?
Эта статья переиздана Разговор по лицензии Creative Commons. Прочтите оригинальная статья.
Следите за всеми проблемами и обсуждениями Expert Voices – и станьте частью обсуждения – на Facebook а также Twitter. Выраженные взгляды принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения издателя. Эта версия статьи изначально была опубликована на Живая наука.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
