古代の気候の変化が人類の進化を形作った

人間は地球上で最も広く分布している動物です。私たちはアンデス山脈の高山平野やメコンデルタのマングローブ湿地帯に住んでいます。赤道周辺に点在する熱帯の島々や北極圏の北のツンドラ地帯に文明を築いてきました。

人類と気候変動のモデルが水曜日にネイチャー誌に掲載された。 なぜそうなるのかを理解する方法を提案します。 最も広く分布していた人類は、私たちも含めて、気候の変化に適応した人類でした。

研究チームは、地球の軌道の小さな揺れに応じて過去 200 万年間に気候がどのように変動したかを調べることからモデルの構築を開始しました。次に、さまざまな種の化石や遺物の位置をその気候モデルの上に重ねて、それぞれの種が明らかに生存できる生息地の条件を推定しました。これらの生息地により、研究チームは私たちの祖先が生息していた地球全体の範囲を予測することができました。そして、これらの好ましい条件は、人間の遺物の実際の位置を追跡しました。

「気候のリアルタイムの進化が、古代の人類が実際に住んでいた場所に影響を与えたことを実証できたことに、私は最も興奮しました」と、韓国釜山の釜山国立大学の気候モデル研究者で、この論文の筆頭著者であるアクセル・ティメルマン氏は言う。「気候の進化が違っていたら、現代の人類学者は古代の人類の化石標本を別の地域や別の年代で発見していたでしょう。言い換えれば、人類学や考古学の記録には、気候条件に関する情報が暗黙のうちに含まれているのです。」

このモデルは、私たちの祖先が繁栄した特定の環境条件を明らかにするのに役立ち、彼らのまだ発見されていない痕跡をどこで探すべきかについての手がかりを提供します。

約200万年前に初めて出現したホモ・エレクトスは、多様な生態系に適応し、居住可能地域は西ヨーロッパから中央アジアのステップ地帯にまで広がっていた。その汎用性は、彼らが明らかにアフリカから移住した最初の祖先であるという事実に合致している。この種はインドネシアで発見された化石から初めて特定された。そして、それはモデル化された最古の種であるより古いホモ・エルガスターやホモ・ハビリスと著しい対照をなしている。それらの化石は主にケニアとエチオピアの大地溝帯沿いと南アフリカの高地で発見されているが、モデルは、この種が現在のサハラ砂漠の南端にあたる中央アフリカに広がる居住可能な生息地の長い帯状地帯で発見された可能性があることを示唆している。

現代人とネアンデルタール人の最も最近の共通祖先と考えられているホモ・ハイデルベルゲンシスは、ヨーロッパで適切な生息地を見つけるまで、湿地帯をたどってリフトバレーから西アジアのレバント地方まで移動した中間のどこかにいたようだ。

ハイデルベルゲンシスの生息範囲は、ホモ・サピエンスの進化の特定の起源を示唆している。気候モデルによると、両種は20万年から30万年前、つまり現代人が化石記録に残る時期の南アフリカの気候によく適応していた。しかし、干ばつの時期が私たちの祖先に圧力をかけ、人口減少、遺伝的浮動、そして最終的には現代人の進化につながった可能性がある。

「人間は、乾燥した気候に最も適応できる種族だと判断した」と著者らは書いている。それは、人間の体が干ばつに適応していたからかもしれないし、文化的に適応していたからかもしれない。その適応によって、アフリカ大陸全体に広がり、その後、世界の他の地域に進出することができたのかもしれない。

人類が一箇所で進化したかどうかは、古人類学者の間で激しく議論されている問題である。別の説では、ホモ・サピエンスは単一の故郷を持たず、大陸中の祖先集団がゆっくりと融合して出現したと示唆している。しかし、ティメルマン氏は、この寄せ集めの起源説はチームの調査結果によって裏付けられていないと述べている。「私たちの計算によると、アフリカの他の地域では、種の移行の存在を正当化するのに十分な生息地の重複がありません」と彼は言う。

「この論文は、気候と人類の進化の出来事の間に強い因果関係があるという仮説を補強するのに大いに役立つ」と、テキサス大学オースティン校で人類の進化と生態学を研究し、今回の論文には関わっていない人類学者デネ・リード氏は言う。しかし、どの古代遺跡がどの種のものだったかを論文がどうやって判定したのかについては疑問を抱いている。

特に、この論文では、ホモ・エレクトスが生息していたとされるヨーロッパの考古学遺跡が 12 か所以上あるとされており、このことは、この種の見かけの分布範囲を劇的に拡大する可能性がある。「分析を再現しなければ確信するのは難しい」とリード氏は言う。「しかし、誤差の大きい方法で年代測定されたこれらの遺跡に多くのことがかかっていると思う。これらのヨーロッパの遺跡を除外した場合、結果は同じだろうか?」

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この研究は、気候と進化に関する今後の研究の基盤となる可能性が高い。リード氏は、この研究は化石記録で個々の人類種を明確かつ一貫して定義することの重要性を浮き彫りにしていると述べている。記事に添えられた解説では、この分析では、化石や遺伝子記録で数例しか知られていないシベリアのデニソワ人など、新たに特定された人類の祖先がいくつか除外されていると指摘されている。また、既知の化石の分布は、研究資金や関心、先史時代の状況によって形作られるため、古代人が実際に住んでいた場所に関する私たちの理解が歪む可能性がある。次のステップは、これらの生息地に基づいて化石の位置をシミュレートし、その予測が現実と一致するかどうかを確認することだとティマーマン氏は言う。

それでも、人類進化論は気候の説明力を過度に強調していると批判されてきた。絶滅した人類に最も近い種族であるネアンデルタール人は、一般メディアではしばしば「寒冷適応種」、つまり氷河期と高緯度に生物学的に適応した種として描写されている。しかし、考古学者レベッカ・ラッグ・サイクスが最近の著書『Kindred』で指摘しているように、ネアンデルタール人はツンドラが広がり、森が生い茂っていた時代のヨーロッパに住んでいたはずだ。

新しい論文は、人類が環境によって制約されていたという、より微妙な議論を提示している。「古代の人類は、最適な条件下であっても、常に生存のために奮闘しなければならなかった」とティマーマン氏は言う。しかし、変化する世界に適応することで、ホモ・サピエンスは汎用的な種となり、その適応により、私たちと私たちの祖先は、最初に繁栄した場所をはるかに超えて、世界中に広がることができた。

更新:このストーリーは、独立した専門家からのコメントを含めるように更新されました。