Honderdduizenden jaren lang, vroege mensen in de Oost-Afrikaanse Rift Valley konden bepaalde dingen van hun omgeving verwachten. Zoetwatermeren in de regio zorgden voor een betrouwbare waterbron, en grote grazende herbivoren zwierven door de graslanden. Vervolgens, rond de 400, 000 jaar geleden, dingen veranderden. De omgeving werd minder voorspelbaar, en menselijke voorouders werden geconfronteerd met nieuwe bronnen van instabiliteit en onzekerheid die hun oude, al lang bestaande manier van leven op de proef stelden.

De eerste analyse van een nieuwe sedimentaire boorkern die 1 miljoen jaar milieugeschiedenis in de Oost-Afrikaanse Rift Valley vertegenwoordigt, toont aan dat de vroege mensen tegelijkertijd oude gereedschappen verlieten ten gunste van meer geavanceerde technologie en hun handelsnetwerken verbreedden, hun landschap had te maken met frequente schommelingen in vegetatie en watervoorziening, waardoor hulpbronnen minder betrouwbaar beschikbaar waren. De bevindingen suggereren dat instabiliteit in hun omringende klimaat, land en ecosysteem was een belangrijke drijfveer in de ontwikkeling van nieuwe eigenschappen en gedragingen die ten grondslag liggen aan het menselijk aanpassingsvermogen.

In het nummer van het tijdschrift van 21 oktober wetenschappelijke vooruitgang , een interdisciplinair team van wetenschappers onder leiding van Richard Potts, directeur van het Human Origins Program in het Smithsonian's National Museum of Natural History, beschrijft de langdurige periode van instabiliteit in het landschap in dit deel van Afrika (nu Kenia) dat plaatsvond op hetzelfde moment dat mensen in de regio een grote gedrags- en culturele verschuiving in hun evolutie ondergingen.

Potts en collega's documenteerden deze gedrags- en culturele verschuiving in 2018 op basis van artefacten die zijn teruggevonden op een archeologische vindplaats die bekend staat als Olorgesailie. Tientallen jaren van studie in Olorgesailie door Potts' team en medewerkers van de Nationale Musea van Kenia hebben vastgesteld dat vroege mensen in Olorgesailie op dezelfde gereedschappen vertrouwden, stenen handbijlen, voor 700, 000 jaar. Hun manier van leven was in deze periode opmerkelijk stabiel, zonder grote veranderingen in hun gedrag en overlevingsstrategieën. Vervolgens, beginnend rond 320, 000 jaar geleden, mensen die daar woonden kwamen in het Midden-Steentijdperk, kleiner maken, meer geavanceerde wapens, inclusief projectielen. Tegelijkertijd, ze begonnen grondstoffen te ruilen met verre groepen en kleurmaterialen te gebruiken, symbolische communicatie suggereert. Al deze veranderingen waren een belangrijke afwijking van hun vorige levensstijl, waarschijnlijk helpen vroege mensen omgaan met hun nieuwe variabele landschap, zei Potten.

"De geschiedenis van de menselijke evolutie is er een van toenemend aanpassingsvermogen, Potts zei. "We komen uit een stamboom die divers is, maar al die andere manieren om mens te zijn zijn nu uitgestorven. Er is er nog maar één van ons, en we zijn misschien wel de meest flexibele soort die ooit op aarde heeft bestaan."

Hoewel sommige wetenschappers hebben gesuggereerd dat alleen klimaatschommelingen mensen ertoe hebben aangezet om deze opmerkelijke kwaliteit van aanpassingsvermogen te ontwikkelen, de nieuwe studie geeft aan dat het plaatje ingewikkelder is dan dat. In plaats daarvan, de analyse van het team laat zien dat klimaatvariabiliteit slechts een van de vele met elkaar verweven omgevingsfactoren is die de culturele verschuiving hebben veroorzaakt die ze in 2018 beschreven. De nieuwe analyse laat zien hoe een veranderend klimaat samen met nieuwe landfouten geïntroduceerd door tektonische activiteit en ecologische verstoringen in de vegetatie en fauna kwamen allemaal samen om verstoringen te veroorzaken die technologische innovatie, handel in hulpbronnen en symbolische communicatie - drie sleutelfactoren voor aanpassingsvermogen - gunstig voor de vroege mens in deze regio.

Toen ze probeerden de grote evolutionaire overgang te begrijpen die ze bij Olorgesailie hadden ontdekt, Potts en zijn team waren gefrustreerd door een groot gat in het milieurecord van de regio. Erosie bij Olorgesailie, een heuvelachtig gebied vol sedimentaire ontsluitingen, had de geologische lagen verwijderd die ongeveer 180 vertegenwoordigden, 000 jaar precies in de periode van deze evolutionaire overgang. Om meer te weten te komen over hoe de regio in die periode veranderde, ze moesten ergens anders zoeken.

Ze regelden een bedrijfsoefening in Nairobi in het nabijgelegen Koora-bekken, sediment van zo diep mogelijk in de aarde halend. De boorplaats, ongeveer 15 mijl van de archeologische opgravingen, was een flat, grasvlakte, en het team had geen duidelijk idee wat er onder het oppervlak zat. Met de betrokkenheid en steun van de Nationale Musea van Kenia en de lokale Oldonyo Nyokie-gemeenschap, er werd een kern van 139 meter uit de aarde gehaald. Die cilinder van aarde, slechts vier centimeter in diameter, bleek 1 miljoen jaar milieugeschiedenis te vertegenwoordigen.

Collega's van het Human Origins-programma en de afdeling Paleobiologie van het National Museum of Natural History en tientallen medewerkers van instellingen over de hele wereld werkten aan het analyseren van het milieurecord dat ze hadden verkregen, dat is nu het meest nauwkeurig gedateerde Afrikaanse milieurecord van de afgelopen 1 miljoen jaar. Het in kaart brengen van de ouderdom van radio-isotopen en veranderingen in chemische samenstelling en afzettingen achtergelaten door planten en microscopische organismen door de verschillende lagen van de kern, het team reconstrueerde belangrijke kenmerken van het oude landschap en klimaat in de loop van de tijd.

Ze ontdekten dat na een lange periode van stabiliteit, de omgeving in dit deel van Afrika werd meer variabel rond 400, 000 jaar geleden, toen tektonische activiteit het landschap versnipperde. Door informatie uit de boorkern te integreren met kennis die is verkregen uit fossielen en archeologische artefacten, ze stelden vast dat het hele ecosysteem als reactie daarop is geëvolueerd.

De analyse van het team suggereert dat, aangezien delen van de grasvlakten in de regio door tektonische activiteit gefragmenteerd waren langs breuklijnen, kleine bassins gevormd. Deze gebieden waren gevoeliger voor veranderingen in regenval dan de grotere meerbekkens die er eerder waren. Verhoogd terrein liet ook toe dat water van hoge grond afvloeide om bij te dragen aan de vorming en uitdroging van meren. Deze veranderingen deden zich voor in een periode waarin de neerslag meer variabel was geworden, wat leidt tot frequente en dramatische schommelingen in de watervoorziening.

Met de schommelingen, er vond ook een bredere reeks ecologische veranderingen plaats. Het team ontdekte dat de vegetatie in de regio ook herhaaldelijk veranderde, verschuiven tussen grasvlakten en beboste gebieden. In de tussentijd, grote grazende herbivoren, die geen grote stukken gras meer hadden om van te eten, begonnen uit te sterven en werden vervangen door kleinere zoogdieren met meer diverse diëten.

"Er was een enorme verandering in de dierfauna gedurende de periode waarin we vroeg menselijk gedrag zien veranderen, " zei Potts. "De dieren beïnvloedden ook het landschap door de soorten planten die ze aten. Dan met mensen in de mix, en sommige van hun innovaties zoals projectielwapens, ze kunnen ook de fauna hebben beïnvloed. Het is een heel ecosysteem dat verandert, met de mens als onderdeel daarvan."

Eindelijk, Potts merkt op dat hoewel aanpassingsvermogen een kenmerk is van de menselijke evolutie, dat betekent niet dat de soort noodzakelijkerwijs is toegerust om de ongekende verandering te doorstaan ​​die de aarde nu doormaakt als gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatverandering en antropogeen verlies aan biodiversiteit. "We hebben een verbazingwekkend vermogen om ons aan te passen, biologisch in onze genen, maar ook cultureel en sociaal, "zei hij. "De vraag is, creëren we nu door onze eigen activiteiten nieuwe bronnen van milieuverstoring die het menselijk aanpassingsvermogen zullen blijven uitdagen?"