Des simulations record montrent comment le climat affecte la migration humaine

Des simulations massives du climat terrestre des 2 derniers millions d’années fournissent la preuve que la température et d’autres conditions planétaires ont influencé les premières migrations humaines – et ont pu contribuer à l’émergence de l’espèce humaine moderne il y a environ 300 000 ans.

La découverte est l’un des nombreux modèles à émerger du plus grand modèle à ce jour étudiant comment les changements dans le mouvement de la Terre affectent le climat et l’évolution humaine, publié dans tempérer la nature¹ aujourd’hui. « C’est une autre brique dans le mur pour soutenir le rôle du climat dans la formation de l’origine de l’homme », a déclaré Peter de Menocal, directeur de la Woods Hole Oceanographic Institution à Falmouth, Massachusetts.

L’idée que le climat peut avoir un rôle important dans l’évolution humaine existe depuis au moins les années 1920², lorsque les scientifiques ont commencé à se demander si les conditions sèches avaient incité les premiers ancêtres humains à commencer à marcher sur deux jambes, s’adaptant ainsi à la vie dans la savane. Mais jusqu’à présent, les chercheurs ont eu du mal à fournir des preuves solides que le climat a joué un rôle dans la formation de l’humanité.

effet orbital

Dans la dernière étude, Axel Timmermann, physicien du climat à l’Université nationale de Pusan ​​en Corée du Sud, et ses collègues ont exécuté un modèle climatique sur un superordinateur pendant six mois pour reconstruire comment la température et les précipitations auraient pu façonner les ressources qui étaient disponibles pour les humains dans le passé. Quelques millions d’années. Plus précisément, les chercheurs ont étudié comment les fluctuations à long terme du climat causées par le mouvement astronomique de la Terre peuvent avoir créé les conditions pour stimuler l’évolution humaine.

La poussée et la traction d’autres planètes modifient le climat de la Terre en modifiant l’inclinaison de la planète et la forme de son orbite. Sur 41 000 ans, l’inclinaison de la Terre oscille, affectant l’intensité des saisons et modifiant la quantité de pluie qui tombe sur les tropiques. Et au cours de plus de 100 000 ans, la Terre passe d’une orbite plus circulaire – qui apporte plus de lumière solaire et des étés plus longs – à une orbite plus elliptique, qui réduit la lumière solaire et peut entraîner des périodes de formation de glaciers.

Timmerman et ses collègues ont utilisé des simulations qui incorporaient ces changements astronomiques, puis ont combiné leurs résultats avec des milliers de fossiles et d’autres preuves archéologiques pour déterminer où et quand six espèces d’hominidés – y compris les plus anciennes – ont été l’homo erectus et moderne homme sain d’esprit – Il peut vivre.

Mouvements et mixage

L’étude a produit une quantité étonnante de données, et Timmerman dit que plusieurs modèles intéressants ont émergé. Par exemple, l’analyse des chercheurs a montré que les premières espèces humaines, Homo heidelbergensis, a commencé à étendre son habitat il y a environ 700 000 ans. Certains chercheurs pensent que cette espèce peut avoir donné naissance à un grand nombre d’autres espèces dans le monde, y compris les Néandertaliens (Néandertal) en Eurasie et H. sain d’esprit Quelque part en Afrique.

Le modèle indique que la distribution de H. heidelbergensis Cela a été possible dans le monde entier car l’orbite plus elliptique a créé des conditions climatiques plus humides qui ont permis à l’espèce de migrer à plus grande échelle. Les simulations ont également montré que les zones les plus habitables, en termes de climat, ont changé au fil du temps, et les archives fossiles les ont retracées.

« La collection mondiale de crânes et d’outils n’est pas distribuée au hasard dans le temps », explique Timmerman. Il « suit un schéma » qui chevauche le changement climatique induit par le mouvement de la Terre. « C’est incroyable pour moi – c’est le modèle que personne n’a pu voir jusqu’à présent. »

Une partie de ce modèle peut fournir de nouvelles informations sur où et comment notre espèce a vu le jour. Certaines études génétiques des groupes modernes de chasseurs-cueilleurs en Afrique subsaharienne – qui ont tendance à être génétiquement isolés – suggèrent que H. sain d’esprit C’est le résultat d’un événement évolutif unique en Afrique du Sud. Mais d’autres études racontent une histoire plus complexe, car l’humanité a commencé comme un point chaud pour de nombreux groupes différents d’anciens Africains qui, ensemble, ont évolué pour devenir des humains modernes.

Timmerman et ses collègues disent que leur reconstruction climatique favorise l’hypothèse de la voie évolutive individuelle. Le modèle indique que notre espèce a évolué lorsque H. heidelbergensis En Afrique du Sud, il a commencé à perdre son habitat habitable pendant une période exceptionnellement chaude. Cette population peut évoluer vers H. sain d’esprit En s’adaptant à des conditions plus chaudes et plus sèches.

Mais il est peu probable que ce résultat mette fin à la controverse. « Il est vraiment difficile de prouver qu’un événement climatique particulier a conduit à un événement de spéciation », explique Tyler Feith, paléobiologiste à l’Université de l’Utah à Salt Lake City, en partie parce qu’il existe des lacunes dans les archives fossiles et génétiques.

Il en va de même pour de nombreux autres modèles mentionnés dans le document. « Les gens qui ont passé leur carrière à étudier cela seront soit en accord violent, soit en désaccord avec les propositions ici », déclare de Menocal. Le modèle, cependant, est une « réalisation formidable en soi » et « vous donne un modèle pour poser ces questions ».

La plupart des chercheurs qui se sont entretenus avec tempérer la nature Nous disons que plus de preuves seront nécessaires pour prouver que les cycles astrologiques ont influencé le cours de l’origine humaine. « Si la solution au puzzle du changement climatique et de l’évolution humaine pouvait être traitée dans un seul article, cela aurait été fait il y a 40 ans », a déclaré Feith.

C’est pourquoi Timmerman et ses collègues prévoient d’exécuter des modèles plus grands, y compris ceux qui intègrent des données génétiques.