《科学》杂志:最新研究成果揭示早期人类能够适应各种地貌和食物资源

《科学》杂志:最新研究成果揭示早期人类能够适应各种地貌和食物资源

《科学》杂志:最新研究成果揭示早期人类能够适应各种地貌和食物资源

(化石网)据cnBeta:一个国际研究小组在《科学》杂志上发表的最新研究成果揭示,早期人类能够适应各种地貌和食物资源。这种适应能力增强了我们祖先抵御历史性气候变化的能力。我们的智人属是在过去300万年间进化而来的--这是一个气候冷暖波动加剧的时期。早期人类物种是如何适应这些加剧的极端气候、冰河时期以及地貌和植被的巨大变化的,这个谜团一直困惑着科学家。

我们的祖先是随着时间的推移适应当地的环境变化,还是寻找食物资源多样化的更稳定的环境?人类的进化是更多地受到气候时间变化的影响,还是受到环境空间特征的影响?

为了定量地检验这些有关人类进化和适应的基本假设,研究小组使用了三千多件年代久远的人类化石标本和考古遗址汇编,代表了六种不同的人类物种,并结合现实的气候和植被模型模拟,涵盖了过去三百万年的时间。科学家们的分析重点是生物群落--具有相似气候、植物和动物群落特征的地理区域(如热带草原、热带雨林或苔原)。

"对于考古和人类学遗址以及相应的年代,我们从气候驱动的植被模型中提取了当地的生物群落类型。"韩国釜山国立大学IBS气候物理学中心的博士生、该研究的第一作者Elke Zeller说:"这揭示了已灭绝的类人物种H. ergaster、H. habilis、H. erectus、H. heidelbergensis和H. neanderthalensis以及我们的直系祖先H. sapiens青睐哪些生物群落。"

《科学》杂志:最新研究成果揭示早期人类能够适应各种地貌和食物资源

类人进化和适应各种植被类型的时间表。根据这项新的《科学》研究,适应性在智人属的地理扩张中发挥了关键作用。图片来源:Elke Zeller。本作品包括改编自HCRP-UR501和Sangiran 17的图片(作者:Gerbil)、Bodo(作者:Ryan Somma)和Daka Homo(作者:Cretan),以CC BY 3.0和DNH-134(作者:Herries, A.I.R.等,Science 2020)使用。

据分析,科学家们发现早期的非洲族群更喜欢生活在开阔的环境中,如草原和干燥的灌木丛。大约在180万年前,直立人以及后来的海德堡人和尼安德塔人等类人猿迁徙到欧亚大陆,随着时间的推移,他们对其他生物群落有了更高的耐受性,包括温带森林和北方森林。该研究的合著者、意大利那不勒斯费德里科二世大学的Pasquale Raia教授说:"为了作为森林居民生存下去,这些群体发展出了更先进的石器,很可能还发展出了社会技能。最终,智人于大约20万年前在非洲出现,并迅速成为各行各业的主人。我们的直系祖先具有机动性、灵活性和竞争力,与之前的任何物种都不同,他们能够在沙漠和苔原等恶劣环境中生存。"

在进一步研究人类偏好的地貌特征时,科学家们发现早期人类的居住地明显集中在生物群落多样性增加的地区。这项研究的合著者、韩国IBS气候物理中心主任Axel Timmermann教授说:"这意味着我们的祖先喜欢马赛克地貌,在附近拥有种类繁多的植物和动物资源。研究结果表明,生态系统多样性在人类进化过程中发挥了关键作用。"

作者首次在大陆尺度上证明了人类对马赛克景观的偏好,并提出了一个新的多样性选择假说:智人物种,尤其是智人,具有利用异质生物群落的独特能力。

Elke Zeller补充说:"我们的分析表明,景观和植物多样性作为人类的选择要素以及社会文化发展的潜在驱动力,具有至关重要的意义。这项新的《科学》研究阐明了植被变化是如何影响人类生存的,为人类史前史和生存战略提供了前所未有的视角。"

气候和植被模型模拟涵盖了地球过去300万年的历史,是在韩国速度最快的科学超级计算机之一Aleph上进行的。阿克塞尔-蒂默曼(Axel Timmermann)说:"超级计算机正在成为进化生物学和人类学的关键工具。"




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