Человек - самое широко распространенное животное на Земле. Мы живем и на альпийских равнинах Анд, и в мангровых болотах дельты Меконга. Мы построили цивилизации на тропических островах, разбросанных вокруг экватора, и в тундре к северу от полярного круга.
Модель человеческого вида и изменения климата, опубликованная в среду в журнале Nature, предлагает способ понять, почему это может быть так: Самые распространенные гоминины - включая нас - были теми, кто адаптировался к меняющемуся климату.
Команда начала строить модель, изучая, как климат менялся в течение последних 2 миллионов лет в ответ на небольшие колебания орбиты Земли. Затем они наложили на эту климатическую модель местонахождение окаменелостей и артефактов, принадлежащих различным видам, чтобы оценить условия обитания, в которых каждый вид мог бы выжить. Эти условия обитания позволили команде предсказать глобальные ареалы обитания наших предков. И эти благоприятные условия позволили отследить фактическое местонахождение человеческих артефактов.
"Меня больше всего взволновал тот факт, что мы смогли продемонстрировать, что эволюция климата в реальном времени... повлияла на то, где в действительности жили древние люди", - говорит Аксель Тиммерманн, специалист по моделированию климата из Пусанского национального университета в Пусане, Южная Корея, и ведущий автор статьи. Если бы эволюция климата была иной, антропологи сегодня находили бы ископаемые образцы древних людей в разных регионах или в разные эпохи". Другими словами, антропологические и археологические записи неявно содержат информацию о климатических условиях".
Модель помогает прояснить конкретные условия окружающей среды, в которых процветали наши предки, и дает подсказки о том, где мы можем искать еще не обнаруженные их следы.
Homo erectus, впервые появившийся около 2 миллионов лет назад, чувствовал себя комфортно в различных экосистемах, причем зона обитания простиралась от Западной Европы до степей Центральной Азии. Эта универсальность соответствует тому факту, что они были первыми нашими предками, однозначно мигрировавшими из Африки - вид был впервые идентифицирован по окаменелостям, найденным в Индонезии. И это разительный контраст с Homo ergaster и Homo habilis, самыми древними видами. Их окаменелости были найдены в основном вдоль Великой рифтовой долины в Кении и Эфиопии, а также в высокогорьях Южной Африки, но модель предполагает, что эти виды могли быть найдены в длинной полосе пригодной для жизни среды обитания, простирающейся через Центральную Африку, на территории, которая сейчас является южным краем пустыни Сахара.
Homo heidelbergensis, считающийся самым последним общим предком современных людей и неандертальцев, похоже, находился где-то посередине, следуя по влажной зоне через Рифтовую долину и Левант в Западной Азии, прежде чем нашел подходящую среду обитания в Европе.
Ареал обитания H. heidelbergensis также предполагает конкретное происхождение эволюции Homo sapiens. Согласно климатической модели, оба вида были хорошо приспособлены к климату Южной Африки между 200 000 и 300 000 лет назад - именно в тот период, когда современные люди вошли в летопись окаменелостей. Но период засухи мог оказать давление на наших предков, что привело к сокращению популяции, генетическому дрейфу и, в конечном итоге, к эволюции современных людей.
"Мы определили, что наш вид лучше всего приспособлен к засушливым условиям, - пишут авторы. Это могло произойти потому, что наши тела приспособлены к засухе, или потому, что мы адаптировались культурно - что могло позволить нам распространиться по всему Африканскому континенту, а затем и по всему остальному миру".
Вопрос о том, эволюционировали ли люди в одном месте, вызывает жаркие споры среди палеоантропологов. Согласно другой теории, у Homo sapiens не было единой родины, а возникли они в результате медленного объединения предковых популяций по всему континенту. Но Тиммерманн говорит, что такое лоскутное происхождение не подтверждается результатами исследований команды. "Согласно нашим расчетам, другие области по всей Африке не обеспечивают достаточного перекрытия мест обитания, чтобы оправдать существование видовых переходов", - говорит он.
"Эта статья во многом укрепляет гипотезу о сильной причинно-следственной связи между климатом и эволюцией человека, - говорит Денне Рид, антрополог из Техасского университета в Остине, изучающий эволюцию человека и экологию и не принимавший участия в работе над новой статьей. Но у него есть вопросы по поводу того, как в работе определялось, какие древние стоянки принадлежали тем или иным видам.
В частности, в работе более десятка неоднозначных европейских археологических объектов приписываются H. erectus, что может значительно расширить видимый ареал обитания этого вида. "Трудно быть уверенным без повторения анализа, - говорит Рид, - но я подозреваю, что многое зависит от [этих мест], которые датируются методами с высокой погрешностью. Сохранятся ли результаты, если исключить эти европейские участки?".
Исследование, вероятно, послужит основой для будущих работ по климату и эволюции. По словам Рида, оно подчеркивает важность четкого и последовательного определения отдельных человеческих видов в ископаемом материале. В комментарии, сопровождающем статью, отмечается, что в анализ не вошли несколько недавно выявленных предков человека, например, сибирские денисовцы, которые известны лишь по нескольким экземплярам в ископаемых или генетических записях. Распределение известных окаменелостей зависит от финансирования и интереса к исследованиям, а также от доисторических условий, что может исказить наше понимание того, где действительно жили древние люди. Следующий шаг - смоделировать местонахождение окаменелостей на основе этих мест обитания и посмотреть, совпадут ли эти прогнозы с реальностью, говорит Тиммерман.
Тем не менее, теории эволюции человека подвергаются критике за чрезмерное подчеркивание объяснительной силы климата. Неандертальцы, одни из наших ближайших вымерших родственников, часто описываются в популярных СМИ как "холодноадаптированные виды", биологически приспособленные к ледниковым периодам и высоким широтам. Но, как отмечает археолог Ребекка Рагг Сайкс в своей недавней книге "Родственные", неандертальцы жили в Европе, когда там были и открытая тундра, и пышные леса.
В новой работе приводится более тонкий аргумент: люди действительно были ограничены окружающей средой: "Древним людям всегда приходилось бороться за выживание, - говорит Тиммерманн, - даже в оптимальных условиях. Но адаптируясь к меняющемуся миру, Homo sapiens стал универсальным видом - адаптация, которая позволила нам и нашим предкам распространиться по всему миру, далеко за пределы тех мест, где мы впервые процветали".