האקלים של כדור הארץ תמיד היה במצב של שטף. מאז שאבות אבותינו הסתעפו מהעץ האבולוציוני הפנימי לפני מיליוני שנים, כדור הארץ התמודד עם נדנדות דרסטיות בין תקופות לחות ויבשות, כמו גם קפואות והפשרת קרחונים ארוכת שנים. ברור שבני אדם מוקדמים הצליחו לשרוד שינויים כאלה - קיומנו מאשר את הצלחתם. אולם מספר גדל והולך של מדענים חושבים כי שינויי אקלים גדולים עשויים גם לזייף חלק מהתכונות המגדירות של האנושות.
בפרט, נראה כי כמה קפיצות אבולוציוניות גדולות, כמו מוחות גדולים יותר ושימוש בכלי מורכב, חופפים לשינוי אקלימי משמעותי. "אני חושב, אם להיות הוגן, כל מה שיש לנו כרגע זה צירוף מקרים, " אמר פיטר B. deMenocal מאוניברסיטת קולומביה במצפה הכוכבים למונט-דוהרטי. אך הוא וחוקרים אחרים בוחנים כמה שורות ראיות, משיניים עתיקות ועד משקעי רצפה, כדי לבדוק אם ניתן לתמוך בקישור קונקרטי יותר.
הנתונים עוזרים גם למדענים לנווט את התיאוריות האפשריות כיצד האקלים יכול היה לעורר התקדמות אבולוציונית. לדוגמא, רעיון אחד הוא שקפיצות גדולות קדימה לא הונעו על ידי הסתגלות לשינוי בית גידול ספציפי, אלא על ידי שורה של שינויים תכופים. במילים אחרות, בני האדם התפתחו לחיות עם חוסר וודאות. ריק פוטס בתוכנית המקורות האנושיים של מכון סמיתסוניאן מכנה רעיון זה "בחירת השתנות", וניתן לקשר לפחות שני אירועים אבולוציוניים מרכזיים לתקופות של חוסר יציבות אקלימית.
"בערך לפני 3-2.5 מיליון שנה, השושלת של 'לוסי' ( Australopithecus afarensis ) נכחדה והופיעו החברים הראשונים בסוגנו, הומו . כלי האבן הפשוטים הראשונים הופיעו גם עם המאובנים ההם, בהם היו כמה תכונות מודרניות כמו מוח גדול יותר, "אומר דה-מנוקאל. "ואז, לפני 2 מיליון וחצי מיליון שנה, אנו רואים את הומו ארקטוס. "לאותו הומינין בעל המוח הגדול יותר היה שלד דומה מאוד לכלים משלנו, מתוחכמים יותר כמו צירים עם להב כפול והתנהגויות חדשות שהובילו את בני האדם המוקדמים לראשונה מאפריקה.
גולגולת זו של ילד אוסטרלופיתקוס מרחנסיס שנמצאה באתיופיה מתוארכת לפני כ -3.3 מיליון שנה. (EUAN DENHOLM / X01999 / רויטרס / קורביס) שני האירועים הללו התרחשו בתקופות בהן האקלים המקומי עבר מהפכים דרמטיים. אנו יודעים למשל שלפני כשלושה מיליון שנה - בערך בתקופת הופעתם של מיני ההומו הראשון - אפריקה עברה מאזורים מיוערים לפתיחת עשב עם התייבשות האקלים. שינוי פשוט זה בנוף עשוי להיות חלק מסיבה שבני האדם המוקדמים התפתחו מהטיפוס ולקראת ההליכה זקופה. אולם עדויות אחרונות שנאספו מקיר הים נותנות מבט מפורט עוד יותר על שינויי האקלים בתקופה זו.
לצורך עבודתו, מקדחים deMenocal את קרקעית הים לאורך חופי אפריקה, שם משקעים שהיו מזמן מפוזרים על היבשה נשארים ברובדים מסודרים. משקעים שנפוצו מחוץ לחוף מאפריקה ומערביה הצטברו כאן בקצב של 1.5 סנטימטרים לאלף שנים, ויוצרים עוגת שכבה אקלימית של להקות בהירות וחושכות לסירוגין. במהלך תקופות מייבש, שכבות כוללות את הלכלוך הכהה והגרגר שהונע לים על ידי מונסונים עתיקים. בתקופות רטובות, השכבות מכילות מיזוג קל של פלנקטון מאובן בשפע.
הליבות חושפות נדנדות בין תקופות רטובות מאוד ויבשות מאוד בכל 20, 000 שנה. זה בעקבות מחזור רגיל, המנוהל על ידי נדנדה במסלול כדור הארץ, המגדיל ומקטין את כמות אור השמש הזמינה שפוגעת בכוכב הלכת. תקופות תנודה אלה התרחשו במהירות רבה במדדי זמן גאולוגיים. באופן מסקרן, התנודות הבולטות ביותר התרחשו לפני 3-2.5 מיליון שנה, ושוב מיליון שנה אחר כך - בשתי התקופות העיקריות של התקדמות אנושית מוקדמת.
עדויות נוספות לעולם עתיק יציב זה ניתן למצוא באפריקה המודרנית. עמק השבר הגדול הוא ביתם של רבים מהמאובנים החשובים ביותר בהתפתחות ההומינין המוקדמת, ולכן מארק מסלין, גיאוגרף ממכללת אוניברסיטת לונדון, חקר את התיעוד הפליאוקלימטי של העמק. צוותו מצא כי אגני אגם שם היו רגישים מאוד לאותם שינויים מהירים באקלים לפני כ -2.5 מיליון שנה, ולפני 1.7 מיליון שנה. אגמי מים מתוקים אלה יכולים להתמלא או להיעלם עם שינויים בגשמים, "הוא אומר. "מצאנו שהתקופות הספציפיות האלה, או 'קטניות', בהן האגמים באים והולכים, מתואמים ישירות עם שינויים גדולים בהתפתחות האנושית. שני הרשומות תואמות לחלוטין. "
ניתוח שיניים פוסיליות, עשיר בנתונים איזוטופיים של פחמן, מסייע בהמשך הבדיקה מה אבותינו אכלו ושתו בתקופות הפכפכות אלו, ואילו סוגי סביבות קראו להם בית. מחקרים אלה מראים כי הומו גובר מגמה בה אנשים קודמים האכילו בפאסיביות את שטחי העשב המתרחבים, אומר deMenocal. זה מצביע על כך שבני אדם מוקדמים מצליחים יותר חיפשו אפשרויות מזון מגוונות בתקופות משתנות, אף שהנוף האפריקני היה, בטווח הארוך, מגמה לעבר סביבת עשב אחידה יותר.
"לפני כשני מיליון שנה, כשמסתכלים על שיניו של הומו, אתה רואה תזונה שנמצאת כמעט בין 50-50 מפוצלת בין עשבים ומזונות אחרים, " אומר deMenocal. "אז יש עדויות גיאוכימיות הולכות וגוברות לשינויים בתזונה המצביעים על גמישות רבה כולל עיבוד נבלות, נדידות גדולות ושינויים התנהגותיים שבאמת מצביעים על אורח חיים שונה." הומו העניק תכונות יקרות אלה על שושלות עתידיות בעוד מינים עכשוויים עם יותר חיים התזונה המוגבלת נפטרה.
חתיכת עצם לסת מאב קדמון אנושי קדום, שנמצאה באתר בספרד שתחילתה כ -1.2 מיליון שנה. (Sani Otero / epa / Corbis) אבל רק זיהוי קשר אפשרי בין שינוי האקלים לבין קפיצות אבולוציוניות לא עוזר למדענים להבין מה בדיוק גרם להתקדמות מסוימת, אומר מסלין.
"החשיבה שלי היא שיש המון תיאוריות מסקרנות של אבולוציה אנושית, אבל כל אחת מהן יכולה למעשה להיות צודקת, " הוא אומר. "אז אתה יכול לבחור כל תקופה בנוף המשתנה הזה ויכול להיות שהדבר השפיע על תכונה אחרת." לדוגמה, ניתן להעריך תיאורציה שמוחם של אבותינו אולי התרחב כאשר האגמים היו משתנים מאוד, מכיוון שהומינינים היו צריכים להיות חכמים יותר קבע מאיפה הארוחות הבאות היו מגיעות, אומר מסלין.
"מצד שני, יכול להיות שבתקופות רטובות, כשיש הרבה משאבים, הבחירה המינית בועטת והנקבות הכי חכמות אומרות, מי מהזכרים שולט בקבוצה, אני מביא אותו כבן זוג מחקרים על תקופות מאוחרות יותר כמו תקופת האבן התיכונה (לפני כ- 80, 000-40, 000 שנה) קושרים שינויי אקלים מהירים שיצרו תנאים רטובים בדרום אפריקה לחידושים בזהות שפה ותרבותית, כולל חריטות סמליות ותכשיטי פגז.
ועליית החקלאות לפני בערך 10, 000 שנה חופפת את האקלים המשתנה לאחר סיום הקרחון האחרון. יש מדענים שביצעו תיאוריה כי הקרח הנסוג הקל על בני אדם, או אולי אפילו הכרחי, לביות צמחים במזרח הקרוב. אבל קיימים גם כמה אותות מעורבים. נראה כי הרחבות מאוחרות יותר של המוח האנושי הקדום - קפיצות קטנות יותר אך עדיין משמעותיות - התרחשו בתקופות של אקלים יציב יחסית, אומר מסלין.
חוקרים אחרים מציעים כי שינויי אקלים עתיקים פעלו על בני אדם באופן הדומה יותר להתאמות אבולוציוניות שנראו אצל בעלי חיים וצמחים אחרים. ג'ון סטיוארט מאוניברסיטת בורנמות 'חושב כי סביר להניח שהאקלים המשתנה הניע אנשים סביב הנוף של כיום אירופה ואסיה, מבודד אוכלוסיות מסוימות ויוצר תנאים שיכולים להוביל לתנועות אבולוציוניות ולעליית מינים חדשים.
מחקרים הראו כי ייתכן שעידן הקרח עבר אילץ מינים כמו הקיפוד לאזורים קטנים יותר, או refugia, שם הם יכלו לשרוד. המינים הללו לא היו זהים מבחינה גנטית כשהם הופיעו והתרחבו עם חזרת האקלים המועדף עליהם. אם תהליכים אלה נהגו באותה צורה על פני הומינינים, יתכן וניאנדרטלים ודניסובנים נבעו מקבוצות מוקדמות כמו הומו היידלברגנסיס, כשהם התבודדו בכיסים קטנים וחיים של חצי הכדור הצפוני.
"בדקנו באורגניזמים אחרים ואיך הם הסתגלו במהלך המחזורים הבין-גזעיים האחרונים, " אומר סטיוארט ומתייחס לעבודה שנעשתה עם כריס סטרינגר ממוזיאון ההיסטוריה של הטבע, לונדון. "נראה כי כמה דפוסים מתרחשים כשמסתכלים על התפשטות גיאוגרפית וגנטיקה, והסתכלנו על בני אדם באותו אור. אם אנו מאמינים באבולוציה אורגנית, אל לנו להמציא תהליכים חדשים לבני אדם או להתייחס אליהם כאל מקרה מיוחד. עלינו להתאים אותם לתמונה הגדולה יותר הזו. "
ייתכן שהתהליך לא יפעל באותה צורה במקומות הקרובים יותר לקו המשווה, שם שינויי האקלים היו אולי לא קיצוניים, מוסיף סטיוארט. והוא מאמין שהתאוריה שלו אינה בלעדית הדדית לסוג בחירת ההשתנות שריק פוטס, פיטר deMenocal ואחרים תומכים בהם.
"אבל אני חושב, מבחינתי, בחירת השתנות אינה מנגנון לייצור מין חדש. זה יותר מנגנון לייצור שושלת מצליחה שיכולה להתפשט ולאפשר לה להתמודד עם הרבה תרחישים שונים, "אומר סטיוארט. "כדי להפוך שני מינים מאחד, אני חושב שאתה צריך סוג כזה של בידוד גיאוגרפי שהונע על ידי האקלים." בכל זאת, הוא אומר, "אין ספק - בני אדם מסוגלים להתמודד עם המון דברים שונים ומשהו באבולוציה כנראה עשה את זה כך. "
