Per centinaia di migliaia di anni, i primi umani nella Rift Valley dell'Africa orientale potevano aspettarsi certe cose dal loro ambiente. I laghi d'acqua dolce della regione garantivano una fonte d'acqua affidabile, e grandi erbivori al pascolo vagavano per le praterie. Quindi, circa 400, 000 anni fa, le cose sono cambiate. L'ambiente è diventato meno prevedibile, e gli antenati umani hanno affrontato nuove fonti di instabilità e incertezza che hanno messo alla prova il loro precedente stile di vita di lunga data.

La prima analisi di una nuova carota di perforazione sedimentaria che rappresenta 1 milione di anni di storia ambientale nella Rift Valley dell'Africa orientale mostra che allo stesso tempo i primi umani stavano abbandonando i vecchi strumenti a favore di tecnologie più sofisticate e ampliando le loro reti commerciali, il loro paesaggio stava subendo frequenti fluttuazioni nella vegetazione e nell'approvvigionamento idrico che rendevano le risorse meno disponibili in modo affidabile. I risultati suggeriscono che l'instabilità nel clima circostante, la terra e l'ecosistema sono stati un fattore chiave nello sviluppo di nuovi tratti e comportamenti alla base dell'adattabilità umana.

Nel numero del 21 ottobre della rivista Progressi scientifici , un team interdisciplinare di scienziati guidati da Richard Potts, direttore del programma Human Origins presso il Museo Nazionale di Storia Naturale dello Smithsonian, descrive il prolungato periodo di instabilità del paesaggio in questa parte dell'Africa (l'attuale Kenya) che si è verificato nello stesso periodo in cui gli esseri umani nella regione stavano subendo un importante cambiamento comportamentale e culturale nella loro evoluzione.

Potts e colleghi hanno documentato questo cambiamento comportamentale e culturale nel 2018 sulla base di manufatti recuperati in un sito archeologico noto come Olorgesailie. Decenni di studi a Olorgesailie dal team di Potts e dai collaboratori dei Musei Nazionali del Kenya hanno stabilito che i primi esseri umani a Olorgesailie si affidavano agli stessi strumenti, asce di pietra, per 700, 000 anni. Il loro modo di vivere durante questo periodo era notevolmente stabile, senza grandi cambiamenti nei loro comportamenti e strategie per la sopravvivenza. Quindi, a partire dal 320 circa, 000 anni fa, le persone che vi abitavano entrarono nell'età della pietra media, lavorazione più piccola, armi più sofisticate, compresi i proiettili. Allo stesso tempo, iniziarono a commerciare risorse con gruppi lontani e ad utilizzare materiali coloranti, suggerendo una comunicazione simbolica. Tutti questi cambiamenti sono stati un allontanamento significativo dal loro stile di vita precedente, probabilmente aiutando i primi esseri umani a far fronte al loro nuovo paesaggio variabile, disse Pott.

"La storia dell'evoluzione umana è stata caratterizzata da una crescente adattabilità, Potts ha detto. "Veniamo da un albero genealogico che è diverso, ma tutti questi altri modi di essere umani sono ormai estinti. È rimasto solo uno di noi, e potremmo essere la specie più adattabile che sia mai esistita sulla faccia della Terra".

Mentre alcuni scienziati hanno proposto che le sole fluttuazioni climatiche possano aver spinto gli esseri umani a sviluppare questa straordinaria qualità di adattabilità, il nuovo studio indica che il quadro è più complicato di così. Anziché, l'analisi del team mostra che la variabilità climatica è solo uno dei numerosi fattori ambientali intrecciati che hanno guidato il cambiamento culturale descritto nel 2018. La nuova analisi rivela come un clima mutevole insieme a nuove faglie introdotte dall'attività tettonica e interruzioni ecologiche nella vegetazione e nella fauna tutti si sono uniti per guidare le interruzioni che hanno reso l'innovazione tecnologica, risorse commerciali e comunicazione simbolica¬—tre fattori chiave dell'adattabilità—benefici per i primi esseri umani in questa regione.

Nel cercare di capire la principale transizione evolutiva che avevano scoperto a Olorgesailie, Potts e il suo team erano stati frustrati da un grande divario nel record ambientale della regione. Erosione a Olorgesailie, una zona collinare ricca di affioramenti sedimentari, aveva rimosso gli strati geologici che rappresentano circa 180, 000 anni di tempo esattamente nel periodo di questa transizione evolutiva. Per sapere come è cambiata la regione in quel periodo, dovevano cercare altrove.

Organizzarono un'esercitazione della compagnia di Nairobi nel vicino bacino di Koora, estrarre sedimenti dal più profondo possibile della terra. Il sito di perforazione, a circa 15 miglia dagli scavi archeologici, era un appartamento, pianura erbosa, e la squadra non aveva un'idea chiara di cosa ci fosse sotto la sua superficie. Con il coinvolgimento e il supporto dei Musei Nazionali del Kenya e della comunità locale di Oldonyo Nyokie, un nucleo di 139 metri è stato rimosso dalla terra. Quel cilindro di terra, appena quattro centimetri di diametro, si è rivelato rappresentare 1 milione di anni di storia ambientale.

I colleghi del Programma sulle origini umane del Museo Nazionale di Storia Naturale e del Dipartimento di Paleobiologia e dozzine di collaboratori di istituzioni di tutto il mondo hanno lavorato per analizzare il record ambientale che avevano ottenuto, che ora è il record ambientale africano più datato degli ultimi 1 milione di anni. Tracciare le età dei radioisotopi e i cambiamenti nella composizione chimica e nei depositi lasciati da piante e organismi microscopici attraverso i diversi strati del nucleo, il team ha ricostruito le caratteristiche chiave dell'antico paesaggio e del clima nel tempo.

Hanno scoperto che dopo un lungo periodo di stabilità, l'ambiente in questa parte dell'Africa è diventato più variabile intorno al 400, 000 anni fa, quando l'attività tettonica frammentava il paesaggio. Integrando le informazioni del nucleo di perforazione con le conoscenze raccolte da fossili e manufatti archeologici, hanno determinato che l'intero ecosistema si è evoluto in risposta.

L'analisi del team suggerisce che, poiché parti delle pianure erbose della regione sono state frammentate lungo le linee di faglia a causa dell'attività tettonica, piccoli bacini formati. Queste aree erano più sensibili ai cambiamenti delle precipitazioni rispetto ai bacini lacustri più grandi che c'erano prima. Il terreno elevato ha anche permesso il deflusso dell'acqua dalle alture per contribuire alla formazione e al prosciugamento dei laghi. Questi cambiamenti si sono verificati durante un periodo in cui le precipitazioni erano diventate più variabili, portando a frequenti e drammatiche fluttuazioni nell'approvvigionamento idrico.

Con le fluttuazioni, ha avuto luogo anche una serie più ampia di cambiamenti ecologici. Il team ha scoperto che anche la vegetazione nella regione è cambiata ripetutamente, spostandosi tra pianure erbose e aree boschive. Nel frattempo, grandi erbivori al pascolo, che non aveva più grandi distese d'erba di cui nutrirsi, cominciarono a estinguersi e furono sostituiti da mammiferi più piccoli con diete più diversificate.

"C'è stato un enorme cambiamento nella fauna animale durante il periodo in cui vediamo cambiare i primi comportamenti umani, " Potts ha detto. "Gli animali hanno anche influenzato il paesaggio attraverso i tipi di piante che mangiavano. Poi con gli umani nella mischia, e alcune delle loro innovazioni come armi a proiettile, potrebbero anche aver influito sulla fauna. È un intero ecosistema che cambia, con gli umani come parte di esso."

Finalmente, Potts osserva che mentre l'adattabilità è un segno distintivo dell'evoluzione umana, ciò non significa che la specie sia necessariamente attrezzata per sopportare il cambiamento senza precedenti che la Terra sta vivendo a causa del cambiamento climatico causato dall'uomo e della perdita di biodiversità antropogenica. "Abbiamo una sorprendente capacità di adattamento, biologicamente nei nostri geni così come culturalmente e socialmente, " ha detto. "La domanda è, stiamo ora creando attraverso le nostre attività nuove fonti di perturbazione ambientale che continueranno a sfidare l'adattabilità umana?"