science >> Wetenschap >  >> anders

Een verloren wereld en uitgestorven ecosysteem

Uitkijkend op de Palaeo-Agulhas-vlakte vanaf de ingang van de grot bij het Pinnacle Point, Zuid-Afrika, onderzoekssite - links, 200, 000 jaar geleden tijdens ijstijden en lagere zeespiegels, en juist, waar de oceaan zich vandaag de dag binnen enkele meters van de ingangen van de grot bevindt bij vloed. Krediet:Erich Fisher

Archeologische vindplaatsen aan de uiterste zuidelijke kusten van Zuid-Afrika bevatten 's werelds rijkste records voor de gedrags- en culturele oorsprong van onze soort. Op deze locatie, wetenschappers hebben het vroegste bewijs voor symbolisch gedrag ontdekt, complexe pyrotechnologie, projectielwapens en het eerste gebruik van voedsel uit de zee.

De veldstudiesite van het Arizona State University Institute of Human Origins (IHO) van Pinnacle Point bevindt zich in het midden van dit record, zowel geografisch als wetenschappelijk, hebben veel van het bewijs geleverd voor deze mijlpalen op de evolutionaire weg naar een modern mens.

De wetenschappers die aan deze sites werken, onder leiding van IHO Associate Director Curtis Marean, hebben altijd voor een dilemma gestaan ​​bij het begrijpen van de context van deze evolutionaire mijlpalen - een groot deel van het landschap dat door deze oude mensen werd gebruikt, is nu onder water ondergedompeld en is dus slecht bekend bij ons. Marean is Foundation Professor aan de ASU School of Human Evolution and Social Change en Honorary Professor aan de Nelson Mandela University in Zuid-Afrika.

De archeologische archieven zijn afkomstig van grotten en schuilplaatsen die nu uitkijken op de zee, En in feite, wandelen naar veel van de sites van vandaag betekent het ontwijken van vloed en golven. Echter, door de meeste van de laatste 200, 000 jaar, verlaagde zeespiegel tijdens glaciale fasen, als het ijs het water opzuigt, een uitgestrekte vlakte blootgelegd. De kust was soms wel 90 km ver! Onze archeologische gegevens laten zien dat dit de belangrijkste foerageerhabitat was voor deze vroegmoderne mensen, en tot voor kort, we wisten niets van.

Dat is nu veranderd met de publicatie van 22 artikelen in een speciale uitgave van Kwartair wetenschappelijke beoordelingen getiteld "De Palaeo-Agulhas-vlakte:een verloren wereld en uitgestorven ecosysteem." Ongeveer tien jaar geleden, Marean begon met het opzetten van een transdisciplinair internationaal team om het probleem van het bouwen van een ecologie van dit oude landschap aan te pakken. ASU, Nelson Mandela-universiteit, de Universiteit van Kaapstad, en de Universiteit van Californië in Riverside verankerde het onderzoeksteam. Hoofdzakelijk gefinancierd door een National Science Foundation-subsidie ​​​​van $ 1 miljoen aan Marean, met aanzienlijke financiering en middelen van de Hyde Family Foundations, de John Templeton Stichting, ASU, IHO, en XSEDE, ze ontwikkelden een geheel nieuwe manier om 'paleo-ecologieën' of oude ecosystemen te reconstrueren.

Dit begon met het gebruik van het Zuid-Afrikaanse regionale klimaatmodel met hoge resolutie - dat draait op Amerikaanse en Zuid-Afrikaanse supercomputers - om gletsjerklimaatomstandigheden te simuleren. De onderzoekers gebruikten deze klimaatoutput om een ​​nieuw vegetatiemodel aan te sturen, ontwikkeld door projectwetenschappers, om de vegetatie op dit paleolandschap na te bootsen. Vervolgens gebruikten ze een breed scala aan studies, zoals mariene geofysica, diepwaterduiken voor het verzamelen van monsters, isotopische studies van stalagmieten en vele andere transdisciplinaire onderzoeksmethoden om deze modeloutput te valideren en aan te passen. Ze creëerden ook een menselijk "agent-based model" door middel van moderne studies van het foerageren van planten door mensen, dieren, en zeevruchten, simuleren hoe oude mensen leefden op dit nu uitgestorven paleolandschap.

"Door de draden van al dit onderzoek in één speciale uitgave te trekken, illustreert dit al deze wetenschap, " zei Curtis Marean. "Het vertegenwoordigt een uniek voorbeeld van een waarlijk transdisciplinaire paleowetenschappelijke inspanning, en een nieuw model om verder te gaan met onze zoektocht naar het herscheppen van de aard van vroegere ecosystemen. belangrijk, onze resultaten helpen ons te begrijpen waarom de archeologische archieven van deze Zuid-Afrikaanse vindplaatsen consequent vroege en complexe niveaus van menselijk gedrag en cultuur onthullen. De vlakte van Palaeo-Agulhas, wanneer blootgesteld, was een 'Serengeti van het Zuiden'' gepositioneerd naast enkele van de rijkste kustlijnen ter wereld. Deze unieke samenvloeiing van voedsel uit het land en de zee cultiveerde de complexe culturen die door de archeologie werden onthuld en bood een veilige haven voor mensen tijdens de glaciale cycli die onthulde dat duidelijk en maakte een groot deel van de rest van de wereld onwelkom voor het menselijk leven."