На основании генетических данных считается, что самые ранние гоминины или предки человека отделились от шимпанзе примерно 6-7 миллионов лет назад. Многие ученые утверждали, что они встали на путь становления современными людьми, поскольку растительность в Восточной Африке постепенно перешла от густого леса к саванне — открытым лугам, перемежаемым лесными участками и реками. Это заставило бы наших предков спуститься с деревьев, быстро передвигаться по открытой местности и развить социальные навыки, необходимые для выживания.
В последние годы устоявшееся представление о том, что люди эволюционировали только на пастбищах, уступило место более тонкому представлению о том, что именно растущее разнообразие таких ландшафтов, включая травы, привело к успеху гомининов, которые были самыми умными и гибкими. при адаптации к изменяющемуся миру.Новое исследование предоставляет, безусловно, самые длинные и наиболее полные записи о древней растительной жизни на большей части территории, которая сейчас является Эфиопией и Кенией, предполагаемой родиной человечества. Это убедительно свидетельствует о том, что между 24 и 10 миллионами лет назад — задолго до появления каких-либо прямых предков человека — травы было мало, и поэтому, по-видимому, преобладали лесные массивы.
Затем, с явным изменением климата, стали появляться травы. Исследование показывает, что эта тенденция продолжалась на протяжении всей известной эволюции человека, что привело к доминированию трав несколько миллионов лет назад.«Вся эволюция нашей родословной включала в себя то, что мы жили и работали на лугах или вблизи них», — сказал ведущий автор Кевин Уно, научный сотрудник обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. «Теперь это дает нам график развития этих трав и говорит нам, что они были частью нашей эволюции с самого начала». Уно говорит, что луга, вероятно, сначала были небольшими и неоднородными, и поэтому это не единственный фактор.
Скорее, по его словам, это «вероятно привело к более разнообразному набору ниш, которые мы могли бы занять и в которых успешно конкурировать». Например, по его словам, можно было представить, что на более открытом ландшафте гоминины «научатся объединяться в команды.
Некоторые могут охотиться или собирать добычу. и возьми мясо ".Ученые ранее собирали пыльцу растений, химические изотопы и другие данные из наземных отложений, предполагая, что пастбища стали доминирующими примерно во время эволюции человека.
Но эти записи получены только из разрозненных находок в сильно эродированных обнажениях, и большинство из них датируется примерно 4 миллионами лет назад.В новом исследовании ученые изучили серию кернов отложений, пробуренных исследовательским судном в Красном море и западной части Индийского океана у северо-востока Африки.
Ядра содержат химические вещества, созданные растительностью на суше, которые позже были смыты или унесены в море и отложены слоями в течение десятков миллионов лет. «Глубокий океан может показаться забавным местом для поиска признаков растительности, но это одно из лучших мест, потому что все закопано и сохранено. Это похоже на банковское хранилище», — сказал Уно. Используя довольно новую технику, Уно и его коллеги проанализировали химические вещества на основе углерода, называемые алканами, которые составляют восковые внешние части листьев и содержат отпечатки пальцев различных типов растений.
Отложения старше 10 миллионов лет содержали алканы, сигнализирующие о форме фотосинтеза, используемой в основном древесными растениями, так называемый путь C3. Но 10 миллионов лет назад начала появляться другая форма, связанная в основном с травами — путь C4. Площадь, покрытая травой, казалось, увеличивалась на 7 или 8 процентов каждый миллион лет, пока 2 или 3 миллиона лет назад на ней не преобладали.
Этот вид растительности по-прежнему является основным растением в Восточной Африке сегодня. Другие ученые показали, что несколько позже луга распространились также в Южной Азии, Северной и Южной Америке и Южной Африке.
Уно говорит, что данные исследования соответствуют химическому анализу зубной эмали древних слонов и других крупных травоядных, показывающему, что некоторые восточноафриканские животные начали переходить на диету, основанную на травах, около 10 миллионов лет назад. Самые ранние из известных гомининов появились несколько миллионов лет спустя.
3,8 миллиона лет назад зубная эмаль показывает, что они разработали гибкую диету, включая продукты на основе трав — если не самой травы, то предположительно мяса существ, которые ели траву. В прошлом году исследование, проведенное в соавторстве с ученым Ламонтом Кристофером Лепре, показало, что гоминины изготавливали каменные орудия на северо-западе Кении 3,3 миллиона лет назад.
Выраженное удлинение ног, более крупный мозг и другие черты наблюдались до тех пор, пока около 200000 лет назад не появился узнаваемый Homo sapiens — наш собственный вид.«Многие люди предполагают, что луга сыграли центральную роль в эволюции человека», — сказал соавтор исследования Питер де Менокал, ученый-климатолог из Ламонт-Доэрти. «Но все болтали о том, когда появились эти луга и насколько широко они были распространены. Это действительно помогает ответить на вопрос».Тур Серлинг, геолог из Университета штата Юта, который собрал некоторые из наиболее важных данных о наземной растительности Африки, сказал, что исследование дает беспрецедентный «долгосрочный взгляд на региональную растительность» и, следовательно, на среду, в которой развивались люди. . Но, по его словам, «всегда будет трудно связать причину со следствием».
Антрополог Смитсоновского института Ричард Поттс, еще один авторитет в этой области, сказал, что эта статья «является самым лучшим исследованием и наиболее убедительной демонстрацией» долгосрочного расширения пастбищ ». Но он сказал,« общая временная шкала анализа представляется чтобы упустить детали динамики окружающей среды во временных масштабах, влияющих на генофонд ». Поттс говорит, что более мелкомасштабные исследования свидетельствуют о том, что даже по мере распространения трав климат Восточной Африки менялся с влажного на сухой за гораздо более короткие периоды времени. наиболее интенсивно за последние несколько миллионов лет, и он утверждает, что, возможно, это и есть настоящий ключ. Поттс говорит, что травы распространились, потому что они были достаточно гибкими, чтобы адаптироваться к таким колебаниям, как и люди ». Двуногие возникло как способ объединения ходьба по земле и лазание по деревьям; изготовление инструментов расширило возможности приспособления к гораздо более широкому спектру продуктов; "мозг — квинтэссенция гибкости", — сказал он. — "Географическое расширение требует приспособляемости к изменениям".
Другими авторами исследования являются Пратигья Полиссар, также Ламонт-Доэрти; и Кевин Джексон из колледжа Лафайет.