Een geleidelijk drogend klimaat onderbroken door variabele nattere perioden kan de overgang van onze mensachtige voorouders naar anatomisch moderne mensen hebben versneld, volgens onderzoek gepubliceerd op 8 oktober in de online editie van de Proceedings van de National Academy of Science (PNAS) .

Sinds de ontdekking van een rijke verzameling menselijke fossielen, stenen werktuigen en ander archeologisch bewijs in de spleetvallei van Oost-Afrika, een regio die vaak wordt aangeduid als de bakermat van de mensheid, wetenschappers hebben geprobeerd de complexe puzzel die de geschiedenis van onze menselijke oorsprong is, in elkaar te zetten, inclusief de omgevingscontext van die geschiedenis.

De studie, gebaseerd op meersedimentkernen, is de eerste die een continue omgevingscontext biedt voor het diverse archeologische bewijs dat is teruggevonden op nabijgelegen plaatsen in de riftvallei-bekkens van Zuid-Kenia. De kernen werden bemonsterd uit het Magadimeer als onderdeel van het Hominin Sites and Paleolakes Drilling Project, of HSPDP, die wordt geleid door professor Andrew Cohen van de Universiteit van Arizona.

Magadimeer, een ondiepe, periodiek droog meer, ligt dicht bij het Olorgesailie-bekken in Kenia, een van de meest productieve locaties voor archeologisch bewijs van menselijke evolutie in Afrika. De auteurs suggereren dat de diepgaande klimaatveranderingen de drijvende krachten kunnen zijn geweest achter de evolutie van mensachtigen, de oorsprong van de moderne Homo sapiens en het begin van het Midden-Steentijdperk.

Terwijl eerdere hypothesen de evolutie van mensachtigen in verband brachten met klimaatverandering, de meeste eerdere studies missen regionaal bewijs voor een verband tussen de omgeving en de evolutie van mensachtigen, de auteurs schrijven in de krant, "Progressieve verdroging in Oost-Afrika in de afgelopen half miljoen jaar en implicaties voor de menselijke evolutie." Volgens de studie, een trend in de richting van intense verdroging in het gebied begon 575, 000 jaar geleden. De wijziging, niet eerder gedocumenteerd in continue continentale kernen uit Oost-Afrika, komt overeen met het uitsterven van fauna en een grote transformatie in technologie voor steenwerktuigen, gedocumenteerd in de Olorgesailie-regio.

"Er is veel bewijs voor menselijke evolutie verzameld in het gebied, maar het koppelen van die records aan gedetailleerde milieurecords ontbrak tot nu toe, " zei de hoofdauteur van de studie, Richard Owen, van de Hong Kong Baptist University. "Er is een groot gat in de records tussen de laatste 500 gereedschappen uit de vroege steentijd, 000 jaar geleden en het verschijnen van werktuigen uit de Middeleeuwen ongeveer 320, 000 jaar geleden. Onze resultaten hebben die kloof gedicht met een continu milieurecord."

Er vond ergens tijdens deze kloof een kritieke overgang plaats, een periode waarvoor archeologen bewijs hebben gevonden van een sprong in het vermogen van de vroege mens om te maken, stenen werktuigen gebruiken en verhandelen.

De kernen van het Magadimeer vormen het eerste gedetailleerde verband tussen klimaatverandering en gebeurtenissen die bekend zijn uit het archeologische archief van de regio.

"We weten al een tijdje dat het klimaat destijds heel gevarieerd was, maar de sleutel hier is dat de archieven in de buurt zijn van het archeologische bewijs voor deze overgang, " zegt Koen, een professor aan de afdeling Geowetenschappen van de Universiteit van Arizona. "De oudere stenen werktuigen die in Olorgesailie zijn gevonden, zijn tussen 1,2 miljoen en een half miljoen jaar geleden niet veel veranderd. En plotseling, na 500, 000 en vóór 320, 000 jaar geleden - we weten niet precies wanneer, maar in die tijdspanne - er was een kritieke overgang in de archeologie toen gereedschappen geavanceerder werden en over langere afstanden werden vervoerd."

Tegelijkertijd wijzen de gegevens over de kern van het meer erop dat het klimaat droger en veranderlijker wordt, er is elders in Afrika bewijs van het verschijnen van moderne Homo sapiens , aanleiding tot veel speculatie of de twee met elkaar verbonden zijn, zei Cohen.

"Of de evolutie van grotere hersenen hand in hand gaat met nieuwe toolkits is niet helemaal duidelijk, ' zei hij. 'Maar de vroegste moderne... Homo sapiens fossielen uit Marokko dateren uit 325, 000 jaar, tegelijkertijd zien we deze overgang van tools. En beide gebeurden rond dezelfde tijd dat onze kerngegevens wijzen op ernstige uitdroging vlakbij de archeologische vindplaatsen."

De diepste kern geboord in het Magadimeer bereikte 200 meter (650 voet), het doordringen van alle sedimentaire lagen tot aan het vulkanische gesteente van het meer. De kernmonsters, elk ongeveer 10 voet lang en 2 1/2 inch in diameter, worden gesneden in hanteerbare segmenten van 5 voet, verpakt en luchtvracht naar de National Lake Core Facility aan de Universiteit van Minnesota voor curatie, analyse en opslag.

Volgens de hypothese van variabiliteitsselectie, een snel veranderende omgeving creëert selectieve druk die soorten dwingt zich aan te passen aan snelle veranderingen, zei Owen. Onder dat scenario, de grotere hersenen van anatomisch moderne mensen zouden onze voorouders in staat hebben gesteld zich snel aan te passen aan een steeds minder voorspelbare wereld.

"Nu hebben we bewijs dat tegelijkertijd de toolkits aan het veranderen waren, de zoogdierfauna veranderde en het klimaat werd droger, "Zei Owen. "Dus je hebt een reeks toevalligheden die je doen denken, 'Dit kan echt zijn.' Nu kunnen we zeggen wanneer de omgeving is veranderd en dat dan vergelijken met het archeologische bewijs van de regio."

Het boren op andere nabijgelegen locaties door HSPDP is voltooid nu onderzoekers meer klimaatgegevens van de regio verzamelen om het belang van omgevingsvariabiliteit in de loop van de menselijke evolutie te blijven bestuderen.