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    撒哈拉以南非洲每 10 萬年出現環境變化 推動古人類演化

    最新刊於《美國國家科學院期刊 (PNAS) 》的研究表明,類似厄爾尼諾現象 (El Niño) 的古老、波動天氣模式,是造成過去 62 萬年來撒哈拉以南的非洲環境變化的主要原因,而該些現象也可能在人類演化過程中發揮了重要作用。

    有關厄爾尼諾

    厄爾尼諾又稱聖嬰現象,平均每 2–7 年發生,且每次強度均有所不同,是年末約聖誕節期間東太平洋赤道區域氣壓、水溫周期性變動,引致全球氣候出現連鎖反應的現象。

    在正常情況下,東太平洋的海水較暖,並由風將暖水送到西太平洋地區如澳洲和印尼等。但厄爾尼諾會加熱大氣層,影響空氣流動的模式,令原本吹向西太平洋的風減弱甚至逆轉,致使東太平洋地區以至南美沿岸出現較多雨水,其水溫亦比正常高最多 4℃ 。

    該研究又形容,類似厄爾尼諾的天氣模式令撒哈拉以南的非洲地區在乾濕期之間出現的「氣候搖搖板 (climate seesaw) 」,是與冰川消退融化對人類演化至目前模樣的影響力一樣重要。

    團隊分析了 11 個不同的陸地和海洋沉積物記錄,以了解更新世中至晚期整個非洲氣候變化的情況;此時期亦是人類演化及其在全球遷徙的關鍵時期。

    研究首席作者德國波茨坦大學古氣候學家 Stefanie Kaboth-Bahr 表示,當年的乾濕交替似乎控制了東非和西非植被和哺乳類動物的分佈和演化。她續指,由此產生的環境可能也是人類演化和早期人口統計學的重要組成部分。

    每 10 萬年一大變

    熱帶太平洋的變暖和冷會極影響沃克環流 (Walker circulation) ,即太平洋赤道上兩側大氣環流,這股上昇流會產生特定的乾燥或潮濕條件,沃克環流的強弱亦會影響厄爾尼諾與拉尼娜 (La Niña) 現象的出現。

    根據團隊說法,與強降雨相關的環境從非洲東部向西部轉變,然後又回轉;而每次轉變需要大約 10 萬年,動植物和人類都因此要做出相應的反應。

    雖然早期人類有適應氣候變化的方法,但特定地方的資源越多,人們當時選擇留下的可能性就越大。所以,人口可能隨環境條件變化而移動。

    有参與研究的馬克斯普朗克人類歷史科學研究所演化考古學家 Eleanor Scerri 指,團隊在整個非洲都看到了這種人族早期成員的考古特徵。她又指,古技術不斷重覆出現消失再被重新發明,表明深厚的人口歷史見證了當地人口增長和崩潰的持續拉鋸模式。生態過渡帶 (ecotone) 可能為長期人口連續性提供了居所,確保整體更大人口繼續增長。

    這些生態過渡帶,即草原和沙漠之間的不同生態區間緩衝區,被認為對於早期人類定居地非常重要,並會受到沃克環流的影響。

    團隊承認,由於這個時期沒有真正的古代人類 dna 考古數據,因此追踪人類在非洲大陸的移動確實需要一些有根據的猜測。

    然而,團隊仍認為除冰川消退之外,似乎還需要考慮這種「氣候搖搖板」模式。

    Kaboth-Bahr 指,通過新的氣候框架重新評估個別地區人口變化和滅絕,將產生對人類深層歷史的新見解。不過,她強調這並非代表人類在面對氣候變化時會束手無策;棲息地變化肯定會影響人口結構模式,並最終影響支撐人類演化的基因交換。

    2018 年也曾有團隊指,東非古湖泊馬加迪湖沉積物,發現約在 57.5 萬年前當地逐步出現乾旱化,推斷氣候變化或推動人族演化,促使智人與中石器時代的出現。

    來源:
    Science Alert, 'Climate Seesaw' Spurred Human Evolution in Africa For Millennia, Scientists Say, 4 June 2021

    報告:
    Kaboth-Bahr, S., Gosling, W.D., Vogelsang, R. & et al. (2021). Paleo-ENSO influence on African environments and early modern humans. PNAS June 8, 2021 118 (23) e2018277118. doi: 10.1073/pnas.2018277118

    文/Alan Chiu

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