El clima de la Tierra siempre ha estado en un estado de cambio. Desde que nuestros antepasados se ramificaron del árbol evolutivo de primates hace millones de años, el planeta se ha enfrentado a cambios drásticos entre períodos húmedos y secos, así como congelaciones y deshielos glaciares de larga duración. Está claro que los primeros humanos pudieron sobrevivir a tales cambios; nuestra existencia confirma su éxito. Pero un número creciente de científicos piensa que los cambios climáticos importantes también pueden haber forjado algunos de los rasgos definitorios de la humanidad.
En particular, algunos grandes saltos evolutivos, como cerebros más grandes y el uso de herramientas complejas, parecen coincidir con un cambio climático significativo. "Creo que, para ser justos, todo lo que tenemos en este momento es una coincidencia", dijo Peter B. deMenocal del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia. Pero él y otros investigadores están explorando varias líneas de evidencia, desde dientes antiguos hasta sedimentos del fondo marino, para ver si se puede apoyar un vínculo más concreto.
Los datos también están ayudando a los científicos a analizar las posibles teorías sobre cómo el clima podría haber desencadenado avances evolutivos. Por ejemplo, una idea es que los grandes avances no fueron impulsados por la adaptación a un cambio de hábitat específico, sino por una serie de cambios frecuentes. En otras palabras, los humanos evolucionaron para vivir con incertidumbre. Rick Potts, del Programa Human Origins de la Institución Smithsonian, llama a esta idea "selección de variabilidad", y es posible que al menos dos eventos evolutivos importantes puedan estar vinculados a períodos de inestabilidad climática.
“Aproximadamente entre 3 y 2.5 millones de años atrás, el linaje de 'Lucy' [ Australopithecus afarensis ] se extinguió y aparecieron los primeros miembros de nuestro propio género, Homo . Las primeras herramientas de piedra simples también aparecieron con esos fósiles, que presentaban algunos rasgos modernos como cerebros más grandes ”, dice deMenocal. “Luego, entre 2 y 1, 5 millones de años atrás, vemos el Homo erectus. "Ese homínido de cerebro más grande tenía un esqueleto muy parecido al nuestro, herramientas más sofisticadas como hachas de doble filo y nuevos comportamientos que llevaron a los primeros humanos a salir de África por primera vez".
Este cráneo de un niño de Australopithecus afarensis encontrado en Etiopía se remonta a hace unos 3, 3 millones de años. (EUAN DENHOLM / X01999 / Reuters / Corbis) Ambos eventos ocurrieron en momentos en que el clima local estaba experimentando cambios dramáticos. Sabemos, por ejemplo, que hace unos 3 millones de años, alrededor del momento en que apareció la primera especie Homo, África estaba cambiando de áreas boscosas a praderas abiertas a medida que el clima se secaba. Este cambio directo en el escenario puede ser parte de por qué los primeros humanos evolucionaron lejos de escalar y caminar erguidos. Pero la evidencia reciente recolectada del fondo marino brinda una mirada aún más detallada del cambio climático durante este período.
Por su trabajo, deMenocal perfora el fondo marino a lo largo de las costas de África, donde los sedimentos que se habrían dispersado hace mucho tiempo en la tierra permanecen en niveles ordenados. Los sedimentos expulsados de África y Arabia se han acumulado aquí a una velocidad de aproximadamente 1.5 pulgadas por 1, 000 años, creando una capa de capa climática de bandas alternas claras y oscuras. Durante los períodos de secado, las capas presentan la suciedad oscura y arenosa expulsada al mar por los antiguos monzones. Durante los períodos húmedos, las capas contienen ligeras amalgamas de abundante plancton fosilizado.
Los núcleos revelan oscilaciones entre períodos muy húmedos y muy secos aproximadamente cada 20, 000 años. Esto sigue un ciclo regular, gobernado por un bamboleo en la órbita de la Tierra, que aumenta y disminuye la cantidad de luz solar disponible que llega al planeta. Estos períodos de oscilación ocurrieron muy rápidamente en escalas de tiempo geológicas. Curiosamente, las fluctuaciones más pronunciadas ocurrieron hace 3 a 2.5 millones de años, y nuevamente un millón de años después, durante los dos períodos principales de avance humano temprano.
Se puede encontrar evidencia adicional de este mundo antiguo inestable en el África moderna. El Gran Valle del Rift es el hogar de muchos de los fósiles más importantes en la evolución temprana de los homínidos, por lo que Mark Maslin, geógrafo del University College de Londres, estudió el registro paleoclimático del valle. Su equipo descubrió que las cuencas de los lagos allí eran muy sensibles a los mismos cambios rápidos en el clima hace aproximadamente 2.5 millones de años, y hace 1.7 millones de años. "Estos lagos de agua dulce pueden llenarse o desaparecer con los cambios en la lluvia", dice. “Descubrimos que estos períodos particulares, o 'pulsos', cuando los lagos van y vienen se correlacionan directamente con cambios importantes en la evolución humana. Los dos registros son absolutamente compatibles ".
El análisis de dientes fósiles, rico en datos isotópicos de carbono, ayuda a desarrollar aún más lo que nuestros antepasados estaban comiendo y bebiendo durante estos períodos volátiles, y qué tipos de entornos llamaron hogar. Estos estudios muestran que Homo contrarresta una tendencia en la que los pueblos anteriores se alimentaban pasivamente de los pastizales en expansión, dice deMenocal. Esto indica que los primeros humanos más exitosos buscaron diversas opciones de alimentos durante períodos variables, incluso cuando el paisaje africano estaba, a largo plazo, tendiendo hacia un ambiente de pastizales más uniforme.
"Hace alrededor de 2 millones de años, al observar los dientes de Homo, se ve una dieta que se divide en casi 50-50 entre hierbas y otros alimentos", dice deMenocal. "Por lo tanto, existe una creciente evidencia geoquímica de cambios en la dieta que indican una gran flexibilidad, incluido el procesamiento de la canal, grandes migraciones y cambios de comportamiento que realmente parecen indicar un modo de vida diferente". Homo otorgó estos valiosos rasgos a futuros linajes, mientras que las especies contemporáneas con la dieta limitada se extinguió.
Un pedazo de mandíbula de un ancestro humano temprano, encontrado en un sitio en España que se remonta a aproximadamente 1, 2 millones de años. (Sani Otero / epa / Corbis) Pero solo identificar una posible relación entre el cambio climático y los saltos evolutivos no ayuda a los científicos a determinar exactamente qué desencadenó un avance particular, dice Maslin.
"Mi opinión es que hay muchas teorías intrigantes sobre la evolución humana, pero cada una podría ser correcta", dice. "Así que podría elegir cualquier período en este paisaje cambiante y puede haber afectado un rasgo diferente". Por ejemplo, es plausible teorizar que los cerebros de nuestros antepasados podrían haberse expandido cuando los lagos eran muy variables, porque los homínidos tenían que ser más inteligentes para determinar de dónde vendrían sus próximas comidas, dice Maslin.
"Por otro lado, podría ser que en períodos húmedos, cuando hay muchos recursos, entra en juego la selección sexual y las mujeres más inteligentes dicen: cualquiera de los hombres controla el grupo, lo tengo como compañero". . ”Los estudios de períodos posteriores, como la Edad de Piedra Media (hace aproximadamente 80, 000 a 40, 000 años) vinculan el rápido cambio climático que creó condiciones húmedas en Sudáfrica con innovaciones en el lenguaje y la identidad cultural, incluyendo grabados simbólicos y joyas con conchas.
Y el auge de la agricultura hace aproximadamente 10, 000 años coincide con climas cambiantes después del final de la última glaciación. Algunos científicos han teorizado que el hielo en retirada hizo que sea más fácil, o incluso necesario, que los humanos domestiquen las plantas en el Cercano Oriente. Pero también existen algunas señales mixtas. Las expansiones posteriores del cerebro humano temprano, saltos más pequeños pero aún significativos, parecen haber ocurrido durante períodos de clima relativamente estable, dice Maslin.
Otros investigadores sugieren que el antiguo cambio climático actuó en los humanos de una manera más similar a las adaptaciones evolutivas observadas en otros animales y plantas. John Stewart, de la Universidad de Bournemouth, cree que el cambio climático probablemente movió a las personas por el paisaje de lo que ahora es Europa y Asia, aislando algunas poblaciones y creando condiciones que pueden conducir a cambios evolutivos y al surgimiento de nuevas especies.
Los estudios han demostrado que las glaciaciones pasadas pueden haber forzado a especies como el erizo a áreas más pequeñas o refugios, donde podrían sobrevivir. Esas especies no eran genéticamente iguales cuando emergieron y se expandieron cuando regresó su clima preferido. Si estos procesos actuaron de la misma manera en los homínidos, los neandertales y los denisovanos podrían haber surgido de grupos tempranos como el Homo heidelbergensis, cuando se aislaron en pequeños bolsillos habitables del frío hemisferio norte.
"Hemos observado otros organismos y cómo se adaptaron durante los últimos ciclos interglaciales", dice Stewart, refiriéndose al trabajo realizado con Chris Stringer del Museo de Historia Natural de Londres. “Algunos patrones parecen ocurrir cuando se observa la distribución geográfica y la genética, y observamos a los humanos con esa misma luz. Si creemos en la evolución orgánica, no deberíamos inventar nuevos procesos para los humanos o tratarlos como un caso especial. Deberíamos encajarlos en esta imagen más amplia ".
El proceso podría no funcionar de la misma manera en lugares más cercanos al Ecuador, donde el cambio climático quizás no fue tan extremo, agrega Stewart. Y él cree que su teoría no es mutuamente exclusiva con el tipo de selección de variabilidad que Rick Potts, Peter deMenocal y otros defienden.
“Pero creo que, para mí, la selección de variabilidad no es un mecanismo para crear una nueva especie. Es más un mecanismo para crear un linaje exitoso que pueda extenderse y permitirle hacer frente a muchos escenarios diferentes ", dice Stewart. "Para hacer dos especies de una, creo que se necesita ese tipo de aislamiento geográfico que fue impulsado por el clima". Sin embargo, dice, "no hay duda al respecto: los humanos pueden hacer frente a muchas cosas diferentes, y algo en la evolución debe haber hecho eso ".
