氣候變化可能促成智人崛起

對(duì)過(guò)去200萬(wàn)年地球氣候的創(chuàng)紀(jì)錄模擬研究提供了證據(jù)，表明溫度和其他條件影響了早期人類(lèi)遷徙，并可能促成了大約30萬(wàn)年前現(xiàn)代人類(lèi)的出現(xiàn)。相關(guān)研究日前發(fā)表于《自然》。

 

這一發(fā)現(xiàn)基于迄今為止最大規(guī)模的模型，旨在分析地球運(yùn)動(dòng)的變化如何影響氣候與人類(lèi)進(jìn)化。

 

氣候可能在人類(lèi)進(jìn)化中扮演重要角色的觀點(diǎn)至少在20世紀(jì)20年代就已經(jīng)存在，當(dāng)時(shí)科學(xué)家們爭(zhēng)論，干旱的條件是否導(dǎo)致早期人類(lèi)祖先開(kāi)始用雙腳行走，以適應(yīng)熱帶草原上的生活。但是迄今為止，研究人員還未能提供有力的證據(jù)證明氣候在塑造人類(lèi)方面發(fā)揮了作用。

 

在最新研究中，韓國(guó)釜山大學(xué)氣候物理學(xué)家Axel Timmermann和同事在一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行了一個(gè)氣候模型長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月，以重建溫度和降雨在過(guò)去幾百萬(wàn)年里可能如何影響人類(lèi)可用的資源。具體而言，科學(xué)家研究了地球天文運(yùn)動(dòng)引起的長(zhǎng)期氣候波動(dòng)是如何創(chuàng)造條件，進(jìn)而促進(jìn)人類(lèi)進(jìn)化的。

 

其他行星的推拉作用通過(guò)改變地球的傾角和軌道形狀影響地球的氣候。在超過(guò)41000年的周期中，地球的傾斜度振蕩影響了季節(jié)并改變了熱帶地區(qū)的降雨量。在超過(guò)10萬(wàn)年的周期中，地球從一個(gè)圓形的軌道（這帶來(lái)了更多的陽(yáng)光和更長(zhǎng)的夏天）變成了一個(gè)更為橢圓的軌道（這減少了陽(yáng)光，并可能導(dǎo)致冰川形成）。

 

Timmermann和同事使用了一個(gè)包含這些天文學(xué)變化的模擬方法，并將他們的結(jié)果與成千上萬(wàn)的化石和其他考古證據(jù)相結(jié)合，計(jì)算出6種人類(lèi)（包括早期直立人和現(xiàn)代智人）可能在何時(shí)何地生活。

 

這項(xiàng)研究產(chǎn)生了大量令人眼花繚亂的數(shù)據(jù)，并形成了幾個(gè)有趣的模式。例如，研究人員的分析表明，早期人類(lèi)物種海德堡人大約在70萬(wàn)年前開(kāi)始擴(kuò)大其棲息地。一些科學(xué)家認(rèn)為，這個(gè)物種可能在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生了許多其他人種，包括歐亞大陸的尼安德特人和非洲某地的智人。

 

該模型表明海德堡人在全球的分布是可能的，因?yàn)闄E圓形的軌道創(chuàng)造了更濕潤(rùn)的氣候條件，使得該物種可以更廣泛地遷徙。模擬還顯示，就氣候而言，最適宜居住的地區(qū)會(huì)隨著時(shí)間推移而變化，化石記錄也會(huì)隨之變化。

 

這一模式的一部分可能會(huì)為人類(lèi)物種在哪里以及如何出現(xiàn)提供新見(jiàn)解。一些對(duì)撒哈拉以南非洲現(xiàn)代狩獵—采集人群的基因研究表明，智人是非洲南部單一進(jìn)化事件的結(jié)果。但其他研究指向了一個(gè)更復(fù)雜的故事，即人類(lèi)起源于由許多不同古代非洲人群組成的混合體，他們一起進(jìn)化成為現(xiàn)代人類(lèi)。

 

Timmermann和同事說(shuō)，他們對(duì)氣候的重建支持單一進(jìn)化路徑假說(shuō)。該模型表明，人類(lèi)物種是南部非洲的海德堡人在一個(gè)異常溫暖的時(shí)期開(kāi)始失去宜居的棲息地后進(jìn)化的。這個(gè)種群可能是通過(guò)適應(yīng)更熱、更干燥的環(huán)境而進(jìn)化成智人的。

 

但這一發(fā)現(xiàn)不太可能結(jié)束爭(zhēng)論。美國(guó)猶他大學(xué)古生物學(xué)家Tyler Faith說(shuō)，“證明一個(gè)特定的氣候事件導(dǎo)致物種形成很難”，部分原因是化石和基因記錄上的空白。

 

大多數(shù)研究人員表示，還需要更多證據(jù)證明天文周期影響了人類(lèi)祖先的軌跡。下一步，Timmermann和同事計(jì)劃運(yùn)行更大的模型（包括整合基因數(shù)據(jù)的模型）以繼續(xù)相關(guān)研究。