Bohren Sie die Kernstelle. Potts und sein Team waren frustriert über den großen evolutionären Übergang, den sie 2018 in Olorgesailie entdeckt hatten, und waren frustriert über eine große Lücke von 180.000 Jahren in der Umweltbilanz der Region. Um zu erfahren, wie sich die Region in dieser Zeit verändert hat, mussten sie sich anderswo umsehen. Sie arrangierten eine Bohrung der Firma Nairobi im nahe gelegenen Koora-Becken, um Sedimente so tief wie möglich in die Erde zu extrahieren. Die Bohrstelle, etwa 24 km von den archäologischen Ausgrabungsstätten entfernt, war eine flache, grasbewachsene Ebene, und das Team hatte keine klare Vorstellung davon, was sich unter ihrer Oberfläche befand. Mit der Beteiligung und Unterstützung der Nationalmuseen von Kenia und der örtlichen Oldonyo Nyokie-Gemeinde wurde ein 139 Meter langer Kern von der Erde entfernt. Dieser Erdzylinder mit einem Durchmesser von nur vier Zentimetern repräsentiert 1 Million Jahre Umweltgeschichte. Bildnachweis: Human Origins Program, Smithsonian
Der neue Bohrkern zeigt eine Boom-Bust-Landschaft im ostafrikanischen Rift Valley zu einem entscheidenden Zeitpunkt in der menschlichen Evolution, Technologie und Kultur.
Seit Hunderttausenden von Jahren konnten frühe Menschen im ostafrikanischen Rift Valley bestimmte Dinge ihrer Umwelt erwarten. Süßwasserseen in der Region sorgten für eine zuverlässige Wasserquelle, und große grasende Pflanzenfresser durchstreiften das Grasland. Dann, vor rund 400.000 Jahren, änderten sich die Dinge. Die Umwelt wurde weniger vorhersehbar und die menschlichen Vorfahren sahen sich neuen Quellen der Instabilität und Unsicherheit gegenüber, die ihre bisherige langjährige Lebensweise in Frage stellten.
Die erste Analyse eines neuen Sedimentbohrkerns, der 1 Million Jahre Umweltgeschichte im ostafrikanischen Rift Valley darstellt, zeigt, dass die frühen Menschen gleichzeitig alte Werkzeuge zugunsten einer ausgefeilteren Technologie aufgaben und ihre Handelsnetzwerke verbreiterten, was ihre Landschaft erlebte häufige Schwankungen der Vegetation und der Wasserversorgung, die die Verfügbarkeit von Ressourcen weniger zuverlässig machten. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Instabilität des Klimas, des Landes und des Ökosystems in der Umgebung ein wesentlicher Treiber für die Entwicklung neuer Merkmale und Verhaltensweisen war, die die Anpassungsfähigkeit des Menschen unterstützen.
Übergang von Steinhandaxen zu neuer Technologie. Potts und Kollegen dokumentierten 2018 einen großen Verhaltens- und Kulturwandel unter Menschen, der auf Artefakten beruhte, die an einer archäologischen Stätte namens Olorgesailie im heutigen Kenia gefunden wurden. Jahrzehntelange Studien in Olorgesailie durch Potts ‘Team und Mitarbeiter der Nationalmuseen von Kenia haben ergeben, dass die frühen Menschen in Olorgesailie 700.000 Jahre lang auf dieselben Werkzeuge, Steinhandaxe, angewiesen waren. Dann, beginnend vor etwa 320.000 Jahren, traten die dort lebenden Menschen in die Mittelsteinzeit ein und stellten kleinere, raffiniertere Waffen her, einschließlich Projektile. Gleichzeitig begannen sie, Ressourcen mit entfernten Gruppen zu tauschen und Farbstoffe zu verwenden, was auf symbolische Kommunikation hindeutete. Bildnachweis: Human Origins Program, Smithsonian
In der Ausgabe vom 21. Oktober 2020 der Zeitschrift Fortschritte in der Wissenschaft, ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Richard Potts, Direktor des Human Origins-Programms am Smithsonian National Museum of Natural History, beschreibt die lange Zeit der Instabilität in der Landschaft in diesem Teil Afrikas (jetzt Kenia), die zur gleichen Zeit auftrat Die Menschen in der Region erlebten in ihrer Entwicklung einen großen Verhaltens- und Kulturwandel.
Potts und Kollegen dokumentierten diesen Verhaltens- und Kulturwandel im Jahr 2018 anhand von Artefakten, die an einer archäologischen Stätte namens Olorgesailie gefunden wurden. Jahrzehntelange Studien in Olorgesailie durch Potts ‘Team und Mitarbeiter der Nationalmuseen von Kenia haben ergeben, dass die frühen Menschen in Olorgesailie 700.000 Jahre lang auf dieselben Werkzeuge, Steinhandaxe, angewiesen waren. Ihre Lebensweise war in dieser Zeit bemerkenswert stabil, ohne wesentliche Änderungen in ihrem Verhalten und ihren Überlebensstrategien. Dann, beginnend vor etwa 320.000 Jahren, traten die dort lebenden Menschen in die Mittelsteinzeit ein und stellten kleinere, raffiniertere Waffen her, einschließlich Projektile. Gleichzeitig begannen sie, Ressourcen mit entfernten Gruppen zu tauschen und Farbstoffe zu verwenden, was auf symbolische Kommunikation hindeutete. All diese Veränderungen waren eine signifikante Abweichung von ihrem früheren Lebensstil und haben wahrscheinlich den frühen Menschen geholfen, mit ihrer neuen variablen Landschaft umzugehen, sagte Potts.
“Die Geschichte der menschlichen Evolution war geprägt von zunehmender Anpassungsfähigkeit”, sagte Potts. „Wir stammen aus einem Stammbaum, der vielfältig ist, aber all diese anderen Arten, menschlich zu sein, sind jetzt ausgestorben. Es ist nur noch einer von uns übrig, und wir sind möglicherweise die anpassungsfähigste Spezies, die jemals auf der Erde existiert hat. “
Bohrkern. Die Analyse des Teams legt nahe, dass sich kleine Becken bildeten, als Teile der Grasebenen in der Region aufgrund tektonischer Aktivität entlang der Verwerfungslinien fragmentiert wurden. Diese Gebiete reagierten empfindlicher auf Niederschlagsänderungen als die größeren Seebecken, die zuvor dort gewesen waren. Erhöhtes Gelände ermöglichte auch das Abfließen von Wasser aus Hochebenen, um zur Bildung und Austrocknung von Seen beizutragen. Diese Veränderungen traten in einer Zeit auf, in der die Niederschläge variabler geworden waren, was zu häufigen und dramatischen Schwankungen der Wasserversorgung führte. Mit den Schwankungen kam es auch zu einem breiteren Spektrum ökologischer Veränderungen. Das Team stellte fest, dass sich auch die Vegetation in der Region wiederholt änderte und zwischen Grasebenen und Waldgebieten wechselte. In der Zwischenzeit begannen große grasende Pflanzenfresser, die keine großen Grasflächen mehr zum Fressen hatten, auszusterben und wurden durch kleinere Säugetiere mit unterschiedlicherer Ernährung ersetzt. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Instabilität des Klimas, des Landes und des Ökosystems in der Umgebung ein wesentlicher Treiber für die Entwicklung neuer Merkmale und Verhaltensweisen war, die die Anpassungsfähigkeit des Menschen unterstützen. Bildnachweis: Human Origins Program, Smithsonian; Kernbild mit freundlicher Genehmigung von LacCore, University of Minnesota.
Während einige Wissenschaftler vorgeschlagen haben, dass Klimaschwankungen allein den Menschen dazu gebracht haben könnten, diese bemerkenswerte Qualität der Anpassungsfähigkeit zu entwickeln, zeigt die neue Studie, dass das Bild komplizierter ist. Stattdessen zeigt die Analyse des Teams, dass die Klimavariabilität nur einer von mehreren miteinander verflochtenen Umweltfaktoren ist, die den von ihnen im Jahr 2018 beschriebenen kulturellen Wandel vorangetrieben haben. Die neue Analyse zeigt, wie sich das Klima zusammen mit neuen Landfehlern, die durch tektonische Aktivität und ökologische Störungen in der Vegetation verursacht werden, ändert und Fauna kamen alle zusammen, um Störungen zu verursachen, die technologische Innovation, Handelsressourcen und symbolische Kommunikation – drei Schlüsselfaktoren für Anpassungsfähigkeit – für die frühen Menschen in dieser Region vorteilhaft machten.
Potts und sein Team waren frustriert über eine große Lücke in der Umweltbilanz der Region, als sie versuchten, den großen evolutionären Übergang zu verstehen, den sie in Olorgesailie entdeckt hatten. Die Erosion in Olorgesailie, einem hügeligen Gebiet voller Sedimentaufschlüsse, hatte die geologischen Schichten entfernt, die genau in der Zeit dieses evolutionären Übergangs etwa 180.000 Jahre Zeit repräsentierten. Um zu erfahren, wie sich die Region in dieser Zeit verändert hat, mussten sie sich anderswo umsehen.
Sie arrangierten eine Bohrung der Firma Nairobi im nahe gelegenen Koora-Becken, um Sedimente so tief wie möglich in die Erde zu extrahieren. Die Bohrstelle, etwa 24 km von den archäologischen Ausgrabungsstätten entfernt, war eine flache, grasbewachsene Ebene, und das Team hatte keine klare Vorstellung davon, was sich unter ihrer Oberfläche befand. Mit der Beteiligung und Unterstützung der Nationalmuseen von Kenia und der örtlichen Oldonyo Nyokie-Gemeinde wurde ein 139 Meter langer Kern von der Erde entfernt. Dieser Erdzylinder mit einem Durchmesser von nur vier Zentimetern repräsentiert 1 Million Jahre Umweltgeschichte.
Kollegen des Human Origins Program des National Museum of Natural History und der Abteilung für Paläobiologie sowie Dutzende von Mitarbeitern an Institutionen weltweit arbeiteten daran, die Umweltbilanz zu analysieren, die sie erhalten hatten. Dies ist heute die am genauesten datierte afrikanische Umweltbilanz der letzten 1 Million Jahre. Das Team zeichnete das Alter der Radioisotope und die Veränderungen der chemischen Zusammensetzung und Ablagerungen von Pflanzen und mikroskopisch kleinen Organismen in den verschiedenen Schichten des Kerns auf und rekonstruierte im Laufe der Zeit die wichtigsten Merkmale der antiken Landschaft und des Klimas.
Sie fanden heraus, dass nach einer langen Zeit der Stabilität die Umwelt in diesem Teil Afrikas vor etwa 400.000 Jahren variabler wurde, als tektonische Aktivitäten die Landschaft fragmentierten. Durch die Integration von Informationen aus dem Bohrkern mit Wissen aus Fossilien und archäologischen Artefakten stellten sie fest, dass sich das gesamte Ökosystem als Reaktion darauf entwickelte.
Die Analyse des Teams legt nahe, dass sich kleine Becken bildeten, als Teile der Grasebenen in der Region aufgrund tektonischer Aktivität entlang der Verwerfungslinien fragmentiert wurden. Diese Gebiete reagierten empfindlicher auf Niederschlagsänderungen als die größeren Seebecken, die zuvor dort gewesen waren. Erhöhtes Gelände ermöglichte auch das Abfließen von Wasser aus Hochebenen, um zur Bildung und Austrocknung von Seen beizutragen. Diese Veränderungen traten in einer Zeit auf, in der die Niederschläge variabler geworden waren, was zu häufigen und dramatischen Schwankungen der Wasserversorgung führte.
Mit den Schwankungen kam es auch zu einem breiteren Spektrum ökologischer Veränderungen. Das Team stellte fest, dass sich auch die Vegetation in der Region wiederholt änderte und zwischen Grasebenen und Waldgebieten wechselte. In der Zwischenzeit begannen große grasende Pflanzenfresser, die keine großen Grasflächen mehr zum Fressen hatten, auszusterben und wurden durch kleinere Säugetiere mit unterschiedlicherer Ernährung ersetzt.
“Es gab eine massive Veränderung in der Tierfauna während des Zeitraums, in dem sich das frühe menschliche Verhalten ändert”, sagte Potts. „Die Tiere haben auch die Landschaft durch die Arten von Pflanzen beeinflusst, die sie gegessen haben. Mit Menschen in der Mischung und einigen ihrer Innovationen wie Projektilwaffen könnten sie auch die Fauna beeinflusst haben. Es ist ein ganzes Ökosystem, das sich verändert, mit Menschen als Teil davon. “
Schließlich stellt Potts fest, dass Anpassungsfähigkeit zwar ein Kennzeichen der menschlichen Evolution ist, dies jedoch nicht bedeutet, dass die Art notwendigerweise für den beispiellosen Wandel gerüstet ist, den die Erde jetzt aufgrund des vom Menschen verursachten Klimawandels und des Verlusts der anthropogenen Biodiversität erlebt. “Wir haben eine erstaunliche Anpassungsfähigkeit, sowohl biologisch in unseren Genen als auch kulturell und sozial”, sagte er. “Die Frage ist, schaffen wir jetzt durch unsere eigenen Aktivitäten neue Quellen für Umweltstörungen, die die Anpassungsfähigkeit des Menschen weiterhin in Frage stellen werden?”
Referenz: „Erhöhte Variabilität ökologischer Ressourcen während eines kritischen Übergangs in der Hominin-Evolution“ von Richard Potts, René Dommain, Jessica W. Moerman, Anna K. Behrensmeyer, Alan L. Deino, Simon Riedl, Emily J. Beverly, Erik T. Brown, Daniel Deocampo, Rahab Kinyanjui, Rachel Lupien, R. Bernhart Owen, Nathan Rabideaux, James M. Russell, Mona Stockhecke, Peter de Menocal, J. Tyler Faith, Yannick Garcin, Anders Noren, Jennifer J. Scott, David Western, Jordon Bright, Jennifer B. Clark, Andrew S. Cohen, C. Brehnin Keller, John King, Naomi E. Levin, Kristina Brady Shannon, Veronica Muiruri, Robin W. Renaut, Stephen M. Rucina und Kevin Uno, 21. Oktober 2020, Fortschritte in der Wissenschaft.
DOI: 10.1126 / sciadv.abc8975
Die Finanzierung dieser Forschung wurde von der William H. Donner Foundation und dem Peter Buck Fund für das Human Origins Program des National Museum of Natural History bereitgestellt.
