Una simulazione suggerisce che il clima possa avere guidato la migrazione umana

Una colossale simulazione degli ultimi due milioni di anni del clima terrestre fornisce la prova che la temperatura e altre condizioni planetarie hanno influenzato la prima migrazione umana e forse hanno contribuito all’emergere della specie umana moderna circa 300.000 anni fa.

La scoperta è una delle tante emerse dal modello più ampio finora pubblicato per indagare su come i cambiamenti nel movimento della Terra abbiano influenzato il clima e l’evoluzione umana. “Questo è un altro mattone nel muro a sostegno del ruolo del clima nel plasmare l’ascendenza umana“, afferma Peter de Menocal, direttore della Woods Hole Oceanographic Institution di Falmouth, nel Massachusetts.

L’idea che il clima possa avere avuto un ruolo significativo nell’evoluzione umana esiste almeno dagli anni ’20, quando gli scienziati iniziarono a discutere se condizioni più asciutte avessero indotto i primi antenati umani a camminare su due piedi, per adattarsi alla vita nella savana.

Influenza orbitale

Nell’ultimo studio, Axel Timmermann, fisico del clima presso la Pusan ​​National University in Corea del Sud, e i suoi colleghi hanno eseguito un modello climatico su un supercomputer per sei mesi per ricostruire come la temperatura e le precipitazioni potrebbero aver modellato le risorse disponibili per l’uomo nel passato. In particolare, i ricercatori hanno esaminato in che modo le fluttuazioni climatiche a lungo termine causate dal movimento astronomico della Terra potrebbero aver creato le condizioni per stimolare l’evoluzione umana.

La spinta e l’attrazione di altri pianeti altera il clima terrestre cambiando sia l’inclinazione del pianeta che la forma della sua orbita. Su cicli di 41.000 anni, l’inclinazione della Terra oscilla, influenzando l’intensità delle stagioni e cambiando la quantità di pioggia che cade sui tropici. E su cicli di 100.000 anni, la Terra passa dall’avere un’orbita più circolare – che porta più luce solare ed estati più lunghe – ad avere un’orbita più ellittica, che riduce la luce solare e può portare a periodi di formazione glaciale.

Timmermann e i suoi colleghi hanno utilizzato una simulazione che incorporava questi cambiamenti astronomici, quindi hanno combinato i loro risultati con migliaia di fossili e altre prove archeologiche per capire dove e quando sei specie di esseri umani, tra cui il primo Homo erectus e il moderno Homo sapiens, avrebbero potuto vivere.

Movimenti e mescolanze

Lo studio ha prodotto una quantità vertiginosa di dati e Timmermann afferma che sono emersi diversi modelli interessanti. Ad esempio, l’analisi dei ricercatori ha mostrato che una specie umana primitiva, Homo heidelbergensis, iniziò ad espandere il suo habitat circa 700.000 anni fa. Alcuni scienziati hanno pensato che questa specie potrebbe aver dato origine a una sfilza di altre in tutto il mondo, inclusi i Neanderthal (Homo neanderthalensis) in Eurasia e H. sapiens da qualche parte in Africa.

Il modello suggerisce che la distribuzione di H. heidelbergensis in tutto il mondo era possibile perché un’orbita più ellittica creava condizioni climatiche più umide che consentivano alla specie di migrare più ampiamente. La simulazione ha anche mostrato che le regioni più abitabili, in termini di clima, si sono modificate nel tempo e la documentazione fossile lo testimonia.

“La collezione globale di teschi e strumenti non è distribuita casualmente nel tempo“, afferma Timmermann. “Segue uno schema” che si sovrappone al cambiamento climatico guidato dal movimento della Terra. “Questo è fantastico per me: ecco uno schema che nessuno finora è stato in grado di vedere“.

Una parte di questo modello potrebbe fornire nuove informazioni su dove e come è emersa la nostra stessa specie. Alcuni studi genetici sui moderni gruppi di cacciatori-raccoglitori nell’Africa subsahariana – che tendono ad essere geneticamente isolati – suggeriscono che l’H. sapiens sia il risultato di un singolo evento evolutivo nell’Africa meridionale. Ma altri studi indicano una storia più complessa, in cui l’umanità è iniziata come un focolaio di molti diversi gruppi di antichi africani che, insieme, si sono evoluti negli esseri umani dei giorni nostri.

Timmermann e colleghi affermano che la loro ricostruzione climatica favorisce l’ipotesi del percorso evolutivo unico. Il modello suggerisce che la nostra specie si sia evoluta quando H. heidelbergensis nell’Africa meridionale ha iniziato a perdere habitat vivibile durante un periodo insolitamente caldo. Questa popolazione potrebbe essersi evoluta in H. sapiens adattandosi alle condizioni più calde e secche.

Ma è improbabile che questa scoperta metta fine al dibattito. “Sostenere che un particolare evento climatico abbia portato a un evento di speciazione è davvero difficile“, in parte a causa delle lacune nella documentazione fossile e genetica, afferma Tyler Faith, paleobiologo dell’Università dello Utah a Salt Lake City.

Lo stesso vale per molti degli altri modelli riportati nel documento. “Le persone che hanno trascorso una carriera studiando questo saranno o in violento accordo o in disaccordo con queste proposte“, dice de Menocal. Il modello, tuttavia, è un “successo fenomenale di per sé” e “offre un modello per porre queste domande“.

La maggior parte dei ricercatori che hanno parlato con Nature afferma che saranno necessarie ulteriori prove per dimostrare che i cicli astronomici hanno influenzato la traiettoria degli antenati umani. “Se la soluzione del mistero del cambiamento climatico e dell’evoluzione umana potesse essere affrontata in un documento, sarebbe stato fatto 40 anni fa“, afferma Faith.

Ecco perché Timmermann e i suoi colleghi stanno pianificando di eseguire modelli ancora più grandi, compresi quelli che integrano i dati genetici.