这个头骨所属的直立人是最早离开非洲的人类物种，大约在210万年前。新的研究表明，当直立人从非洲迁移过来时，非洲大陆东北部的气候比现在更湿润，植被也更多。气候周期重合，形成了一条绿色走廊，我们的早期祖先可能在迁徙时利用了这条走廊。图片来源:mizmreck / Flickr
穿过撒哈拉沙漠的绿色走廊正好出现在我们最早的祖先从非洲迁徙的时期。奥胡斯大学的一项新研究证明了这一点。
大约600万年前，在非洲东部的森林深处，发生了一件壮观的事情。黑猩猩，我们在动物王国中最近的亲戚，朝着一个方向进化，而我们最早的祖先则继续朝着另一个方向进化。
在接下来的数百万年里，早期人类和黑猩猩之间的差异变得越来越大。我们的祖先从树上爬下来，开始用两条腿直立行走，从而解放了他们的双手来处理工具。
这是一个发展的开始，最终以人类征服了地球的大部分地区而告终。
大约210万年前，第一批人类——直立人——从非洲迁徙而来。这段旅程经过非洲东北部和中东——这些地区今天主要被沙漠覆盖——然后继续前往欧洲和亚洲。
地中海的黑点显示了沉积物核心被收集的地方。这个地点接收来自非洲东北部的陆地材料，受到非洲潮湿时期的影响，改变了景观和植被。来源:自然通讯地球与环境
很长一段时间以来，研究人员一直在猜测直立人是如何穿越干旱无情的沙漠的，那里没有食物，没有水，也没有树荫。
奥胡斯大学的一项新研究表明，直立人离开非洲时可能没有走过沙漠，新研究结果背后的研究人员之一雷切尔·卢皮恩解释说。
“我们知道撒哈拉沙漠的气候有反复变化的时期。我们称这种现象为“绿色撒哈拉”或“非洲湿润期”。在一个绿色时期，沙漠明显缩小，变成了一个类似于我们今天从东非所知道的稀树草原的景观，”她说，并继续说:
“我们的研究结果表明，正是在第一批直立人迁徙的时期，撒哈拉比我们研究的450万年期间的任何其他时间都要绿。因此，他们很有可能通过一条绿色走廊走出非洲。”
海底揭示了过去的气候
正如我们今天所知，撒哈拉正处于干旱期。这一时期的持续时间各不相同，但大约每2万年，大陆就会经历一个完整的周期，既有雨季，也有干旱期。这些雨季就是Rachel Lupien所说的“非洲湿润期”。
“湿润的绿色时期有多潮湿，情况各不相同。实际上还有另外两个周期也在起作用。一个持续10万年，另一个持续40万年。因此，在10万年的过程中，湿润期会发生变化，变得比平时更湿润或更干燥。这同样适用于40万年的间隔，”雷切尔·卢皮恩说。
但是我们怎么知道几十万年前非洲的气候是怎样的呢?
她解释说，海底可以告诉我们，实际上我们已经知道了很多关于过去气候的确切原因。
“利用地中海的核心样本，我们可以看到数百万年前的气候是什么样的。海底形成了沉积层，这些沉积层中的小分子可以告诉我们很多关于过去气候的信息。”
帮助树叶发光的物质
随着时间的推移，从北非吹来的物质在海床上形成了新的地层，并在海上缓慢下降。因此，被掩埋的海床就像一本日志，可以告诉我们过去的气候是什么样的。
在这些地层中有一套生物标记，储存着过去气候的信息。其中一种标记是植物用来保护叶子的一系列分子。雷切尔·卢皮恩解释说，它们也被称为叶蜡。
“蜡给树木、灌木和草的叶子涂上一层涂层，使它们发光。当植物死亡时，大多数植物部分分解得很快，而蜡分子可以存活很长时间。这就是为什么我们经常在数百万年前的沉积物中发现这样的分子。”
蜡分子中的化学成分可以告诉我们，当这一层形成时，气候是什么样的。例如，蜡中的氢分子可以告诉我们有多少降水。
“水含有氢，所以我们可以用氢来跟踪水循环。地球上的水含有常规氢和重氢(氘)。当雨水充沛时，植物能够吸收相对较少的重氢，而当天气干燥时，它们吸收更多，”她说。
碳持有创造知识
雷切尔·卢皮恩和她的同事可以从叶蜡中重氢的含量看出，当下雨多的时候，当它干燥的时候。然而，氢并不能说明哪些植物在潮湿的气候中茁壮成长。
然而，她解释说，叶蜡中的碳原子可以。
“从广义上讲，有两种植物。我们也称它们为C3和C4植物，”她接着说:
“大约90%的植物是C3植物。除了极度干燥或非常炎热的地区外，它们在全球大部分地区都能茁壮成长。另一方面，C4植物是专门在降雨少、温度高的地区生存的。”
由于C3和C4植物产生的叶蜡含有不同数量的重碳，研究人员可以在样本中区分它们。通过这种方式，他们可以“读懂”当时哪种植物最占优势。
“在直立人从非洲迁徙的时候，我们在样本中发现了比过去450万年中任何其他潮湿时期都多的C3。这表明潮湿的气候使部分地区从沙漠变成了草原和稀树草原。”她说。
210万年前最绿
非洲的绿色时期就像北纬地区的冰河时代一样，是由于地球绕太阳轨道的微小变化而发生的。地质学家称这些变化为米兰科维奇旋回。
雷切尔·卢皮恩解释说，当撒哈拉地区降水增加时，其中两种变化尤其起着重要作用。
“地球在绕太阳运行的轨道上有一点摆动。正是这种摆动造成了每21000年一次的气候波动——这导致了‘非洲湿润期’，”她说。
“波动的另一个原因是地球围绕太阳的轨道有多圆。在某些时期，轨道是椭圆形的，而在另一些时期，轨道是圆形的。这导致了大约10万年到40万年之间的波动。”
撒哈拉沙漠在大约210万年前是最绿的。在这里，几个周期很可能恰好创造了这样一个环境。这与直立人迁徙的时间一致。因此，气候很可能促进了这种迁徙，她总结道。
参考文献:“低频轨道变化控制了plio -更新世期间非洲东北部的气候和环境周期、幅度和趋势”，作者:Rachel Lupien、Kevin Uno、casassaundra Rose、Nicole deRoberts、Cole Hazan、Peter de Menocal和Pratigya Polissar, 2024年10月9日，Communications Earth & Environment。DOI: 10.1038 / s43247 - 023 - 01034 - 7
分享 推特 REDDIT 电子邮件 分享更多关于sciitechdaily
健康
生物学
健康
地球
空间
地球
空间
地球