古代气候变化影响了人类进化

人类是地球上分布最广的动物。我们生活在安第斯山脉的高山平原和湄公河三角洲的红树林沼泽中。我们在赤道周围的热带岛屿和北极圈以北的苔原上建立了文明。

周三在《自然》杂志上发表的人类物种与气候变化模型 提出了一种理解为什么会出现这种情况的方法： 分布最广泛的类人猿——包括我们——是那些已经适应气候变化的类人猿。

研究团队开始建立模型，观察过去 200 万年中气候如何因地球轨道的微小摆动而波动。然后，他们将不同物种的化石和文物的位置叠加在该气候模型上，以估计每个物种可以生存的栖息地条件。这些栖息地使团队能够预测我们祖先的全球分布范围。这些有利条件追踪了人类文物的实际位置。

“我最兴奋的是，我们能够证明气候的实时演变……影响了古代人类的实际居住地，”韩国釜山国立大学气候建模师、论文第一作者 Axel Timmermann 说道。“如果气候演变不同，如今的人类学家就会在不同地区或不同时期发现古人类化石标本。换句话说，人类学和考古学记录隐含着有关气候条件的信息。”

该模型有助于阐明我们的祖先繁衍生息的具体环境条件，并为我们在哪里寻找尚未发现的踪迹提供线索。

直立人出现在约200万年前，他们能适应多样的生态系统，适宜居住的区域从西欧一直延伸到中亚草原。直立人的多样性与这样一个事实相符：他们是人类祖先中第一批毫无疑问从非洲迁徙而来的——该物种首次是在印度尼西亚发现的化石中被确认的。他们与更古老的凿匠人和能人形成了鲜明的对比，后者是我们所模拟的最古老的物种。他们的化石主要发现于肯尼亚和埃塞俄比亚的大裂谷以及南非高地，但模型表明，该物种可以在横跨中非的一条长长的适宜居住的栖息地中找到，即现在的撒哈拉沙漠南部边缘。

海德堡人被认为是现代人类和尼安德特人的最近的共同祖先，他们的生活环境似乎介于两者之间，沿着湿润地带穿过东非大裂谷，进入西亚的黎凡特地区，最后在欧洲找到合适的栖息地。

海德堡人的范围也表明了智人进化的特定起源。根据气候模型，这两个物种都非常适合 20 万至 30 万年前南部非洲的气候——这正是现代人类进入化石记录的时期。但一段干旱时期可能给我们的祖先带来压力，导致人口下降、基因漂移，并最终导致现代人类的进化。

作者写道：“我们认为我们人类最善于应对干旱条件。”这可能是因为我们的身体适应干旱，也可能是因为我们已在文化上适应了干旱——这可能使我们得以在非洲大陆扩张，然后进入世界其他地方。

人类是否在一个地方进化是古人类学家们热议的问题。另一种理论认为，智人没有一个单一的家园，而是从整个非洲大陆祖先种群的缓慢融合中出现。但蒂默曼表示，该团队的研究结果并不支持这种拼凑起源的说法。“根据我们的计算，非洲其他地区没有足够的栖息地重叠来证明物种过渡的存在，”他说。

德克萨斯大学奥斯汀分校的人类学家丹内·里德 (Denné Reed) 表示：“这篇论文大大加强了气候与人类进化事件之间存在强烈因果关系的假设。”他研究人类进化和生态学，并未参与这篇新论文。但他对这篇论文如何确定哪些古代遗址属于哪些物种提出了质疑。

尤其是，这篇论文将十多个模棱两可的欧洲考古遗址归为直立人，这可能大大扩大该物种的明显分布范围。“如果不重复分析，很难确定，”里德说，“但我怀疑很多事情都取决于[这些遗址]，所有这些遗址的年代测定方法都具有很高的误差率。如果排除这些欧洲遗址，结果还会成立吗？”

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这项研究很可能为未来气候和进化研究奠定基础。里德表示，这项研究强调了在化石记录中清晰一致地定义人类个体物种的重要性。该文章的评论指出，该分析排除了几个新发现的人类祖先，如西伯利亚的丹尼索瓦人，他们仅从化石或基因记录中的少数实例中为人所知。已知化石的分布受到研究资金和兴趣以及史前条件的影响——这可能会扭曲我们对古人真正生活地点的理解。蒂默曼说，下一步将是根据这些栖息地模拟化石的位置，看看这些预测是否与现实相符。

尽管如此，人类进化理论仍因过分强调气候的解释力而受到批评。尼安德特人是我们已灭绝的近亲之一，在大众媒体中经常被描述为“适应寒冷的物种”，从生物学上来说适合冰河时代和高纬度地区。但正如考古学家丽贝卡·拉格·赛克斯在她最近的著作《亲属》中指出的那样，尼安德特人可能生活在欧洲，当时欧洲既有开阔的苔原，也有茂密的森林。

这篇新论文提出了一个更微妙的论点，即人类确实受到环境的限制：“古代人类总是不得不为生存而奋斗，”蒂默曼说，即使在最佳条件下也是如此。但通过适应不断变化的世界，智人成为了一个通才物种——这种适应性使我们和我们的祖先能够遍布世界各地，远远超出了我们最初繁衍生息的地方。

更新：此报道已更新，包括了独立专家的评论。