Simulasi pemecah rekor menunjukkan bagaimana iklim memengaruhi migrasi manusia

Simulasi besar-besaran dari iklim Bumi selama 2 juta tahun terakhir memberikan bukti bahwa suhu dan kondisi planet lainnya mempengaruhi migrasi manusia purba – dan mungkin telah berkontribusi pada munculnya spesies manusia modern sekitar 300.000 tahun yang lalu.

Penemuan ini adalah salah satu dari beberapa model yang muncul dari model terbesar hingga saat ini yang menyelidiki bagaimana perubahan gerakan bumi mempengaruhi iklim dan evolusi manusia, diterbitkan di sifat pemarah¹ hari ini. “Ini adalah batu bata lain di dinding untuk mendukung peran iklim dalam membentuk asal usul manusia,” kata Peter de Menocal, direktur Lembaga Oseanografi Woods Hole di Falmouth, Massachusetts.

Gagasan bahwa iklim mungkin memiliki peran penting dalam evolusi manusia telah ada setidaknya sejak tahun 1920-an², ketika para ilmuwan mulai memperdebatkan apakah kondisi kering mendorong nenek moyang manusia purba untuk mulai berjalan dengan dua kaki, beradaptasi dengan kehidupan di sabana. Namun sejauh ini, para peneliti telah berjuang untuk memberikan bukti kuat bahwa iklim berperan dalam membentuk umat manusia.

efek orbit

Dalam studi terbaru, Axel Timmermann, fisikawan iklim di Pusan ​​National University di Korea Selatan, dan rekannya menjalankan model iklim pada superkomputer selama enam bulan untuk merekonstruksi bagaimana suhu dan curah hujan mungkin membentuk sumber daya yang tersedia bagi manusia di masa lalu. Beberapa juta tahun. Secara khusus, para peneliti mempelajari bagaimana fluktuasi jangka panjang dalam iklim yang disebabkan oleh gerakan astronomis Bumi mungkin telah menciptakan kondisi untuk merangsang evolusi manusia.

Dorongan dan tarikan planet lain mengubah iklim bumi dengan mengubah kemiringan planet dan bentuk orbitnya. Selama 41.000 tahun, kemiringan Bumi berosilasi, mempengaruhi intensitas musim dan mengubah jumlah hujan yang jatuh di daerah tropis. Selama lebih dari 100.000 tahun, Bumi telah bertransisi dari orbit yang lebih melingkar — yang membawa lebih banyak sinar matahari dan musim panas yang lebih lama — ke orbit yang lebih elips, yang mengurangi sinar matahari dan dapat menyebabkan periode pembentukan gletser.

Timmerman dan rekan-rekannya menggunakan simulasi yang menggabungkan perubahan astronomi ini, kemudian menggabungkan hasilnya dengan ribuan fosil dan bukti arkeologis lainnya untuk mencari tahu di mana dan kapan enam spesies hominid — termasuk yang paling awal — ditemukan. Homo erectus dan modern orang waras – Dia bisa hidup.

Gerakan dan pencampuran

Studi ini menghasilkan sejumlah data yang mencengangkan, dan Timmerman mengatakan beberapa pola menarik muncul. Misalnya, analisis peneliti menunjukkan bahwa spesies manusia purba, Homo heidelbergensis, mulai memperluas habitatnya sekitar 700.000 tahun yang lalu. Beberapa ahli percaya bahwa spesies ini mungkin telah memunculkan sejumlah besar spesies lain di seluruh dunia, termasuk Neanderthal (neanderthal) di Eurasia dan H. waras Di suatu tempat di Afrika.

Model tersebut menunjukkan bahwa distribusi H. heidelbergensis Itu mungkin terjadi di seluruh dunia karena orbit yang lebih elips menciptakan kondisi iklim yang lebih basah yang memungkinkan spesies untuk bermigrasi dalam skala yang lebih besar. Simulasi juga menunjukkan bahwa daerah yang paling layak huni, dalam hal iklim, telah berubah dari waktu ke waktu, melacak catatan fosil dengan mereka.

“Koleksi tengkorak dan peralatan global tidak terdistribusi secara acak pada waktunya,” kata Timmerman. Ini “mengikuti pola” yang tumpang tindih dengan perubahan iklim yang digerakkan oleh gerakan Bumi. “Ini luar biasa bagi saya – ini adalah pola yang belum pernah dilihat siapa pun sampai sekarang.”

Salah satu bagian dari pola ini dapat memberikan wawasan baru tentang di mana dan bagaimana spesies kita muncul. Beberapa studi genetik dari kelompok pemburu-pengumpul modern di sub-Sahara Afrika – yang cenderung terisolasi secara genetik – menunjukkan bahwa H. waras Ini adalah hasil dari peristiwa evolusi tunggal di Afrika Selatan. Tetapi penelitian lain menceritakan kisah yang lebih kompleks, karena umat manusia mulai sebagai hotspot bagi banyak kelompok berbeda dari Afrika kuno yang bersama-sama berevolusi menjadi manusia modern.

Timmerman dan rekan mengatakan bahwa rekonstruksi iklim mereka mendukung hipotesis jalur evolusi individu. Model tersebut menunjukkan bahwa spesies kita berevolusi ketika H. heidelbergensis Di Afrika Selatan ia mulai kehilangan habitatnya yang layak huni selama periode yang luar biasa hangat. Populasi ini dapat berevolusi menjadi H. waras Dengan beradaptasi dengan kondisi yang lebih panas dan kering.

Tapi hasil ini sepertinya tidak akan mengakhiri kontroversi. “Membuktikan bahwa peristiwa iklim tertentu menyebabkan peristiwa spesiasi sangat sulit,” kata Tyler Feith, ahli paleobiologi di Universitas Utah di Salt Lake City, sebagian karena ada kesenjangan dalam catatan fosil dan genetik.

Hal yang sama berlaku untuk banyak pola lain yang disebutkan dalam makalah. “Orang-orang yang telah menghabiskan karir mereka mempelajari ini akan setuju dengan kekerasan atau tidak setuju dengan proposal di sini,” kata de Menocal. Model, bagaimanapun, adalah “prestasi luar biasa dalam dirinya sendiri” dan “memberi Anda model untuk mengajukan pertanyaan-pertanyaan ini”.

Sebagian besar peneliti yang berbicara dengan sifat pemarah Kami mengatakan bahwa lebih banyak bukti akan diperlukan untuk membuktikan bahwa siklus astrologi memengaruhi perjalanan asal usul manusia. “Jika solusi untuk teka-teki perubahan iklim dan evolusi manusia dapat ditangani dalam satu makalah, itu akan dilakukan 40 tahun yang lalu,” kata Feith.

Itu sebabnya Timmerman dan rekan-rekannya berencana untuk menjalankan model yang lebih besar, termasuk yang mengintegrasikan data genetik.