Wie Haben Sich Hominiden An Den Klimawandel In Der Vergangenheit Angepasst?

Wissenschaftler versuchen zu verstehen, wie sich menschliche Vorfahren an frühere Perioden des Klimawandels angepasst haben oder nicht.

Das Gipsgesicht eines großnasigen Neandertalers starrt in den Weltraum. Die zusätzlichen Hohlräume in seinem Sinus halfen dabei, Luft einzufangen, die anschließend befeuchtet wurde. Es gibt nichts Schöneres, als eine warme Luftblase in der Nähe des Gehirns zu haben, um die Kälte der Eiszeit fernzuhalten, sagt Rick Potts, Leiter des Human Origins-Programms am Smithsonian National Museum of Natural History.

Die Schädel unserer engsten Vorfahren erzählen die Geschichte der menschlichen Herkunft und die Nähe unserer Evolutionsgeschichte zum Klimawandel, sagte Potts. Die Smithsonian-Ausstellung in der Hall of Human Origins, deren Kurator Potts ist, untersucht die Idee, dass die Definition von evolutionären Ereignissen wie der Entdeckung von Feuer oder der Migration aus Afrika direkte Ergebnisse eines sich ändernden Klimas sein könnten.

"Das Klima ist sicherlich komplex und das atmosphärische Kohlendioxid ist höher als zu jedem anderen Zeitpunkt seit der Entstehung unserer Spezies", sagte Potts. "Dies schafft Bedingungen, die den Bedingungen entsprechen, denen unsere Vorfahren in Bezug auf Neuheiten ausgesetzt waren. Wir möchten, dass die Menschen darüber nachdenken, wie gut eine Art für echte Neuheiten gerüstet ist."

Fossilien von Hominiden - alles zweibeinige Arten, die mit Menschen verwandt sind - dokumentieren eine Geschichte der menschlichen Evolution von der affenähnlichen Lucy (der ersten bekannten Australopithecus afarensis) über den handaxttragenden Homo erectus bis zu den klimawandelnden Meistern von der Planet, der wir heute sind. Jetzt, zu Beginn eines weiteren durch menschliches Verhalten ausgelösten Klimawandels, kann die Vergangenheit laut Wissenschaftlern Hinweise auf die Fähigkeit unserer Spezies geben, über Millionen von Jahren zu überleben und sich anzupassen.

"Die Leute denken, wir sind eine so erfolgreiche Spezies, uns kann nichts passieren", sagte Potts. Aber er wies darauf hin, dass die meisten unserer Vorfahren früher oder später ausgestorben sind. Homo erectus, der Vorläufer des modernen Menschen, lebte 1,5 Millionen Jahre, sagte er. Im Vergleich dazu gibt es den Homo sapiens erst seit 200.000 Jahren. Doch selbst ihre Populationsgröße verringerte sich auf 600 bis 10.000 Brutpaare, als sie vor etwa 70.000 Jahren von Megadürren, starken Monsunregen und dem Ausbruch eines Vulkans in der Nähe von Sumatra heimgesucht wurden.

Eine wachsende Zahl von Arbeiten in der Paläoanthropologie zeigt, dass zumindest einige dieser evolutionären Ereignisse zusammen mit drastischen und periodischen Veränderungen des afrikanischen und eurasischen Klimas auftraten.

"Die Idee, dass menschliche evolutionäre Veränderungen als Reaktion auf statische Umgebungen stattfinden, hält kein Wasser mehr", sagte Potts.

Von einem einst feuchten Afrika lernen

Das Studium vergangener Veränderungen könnte Hinweise auf zukünftige evolutionäre Anpassungen liefern, wenn Menschen sich mit der anthropogenen globalen Erwärmung befassen, so Wissenschaftler, die Anfang dieses Monats im Smithsonian auf einem Panel über die menschliche Evolution sprachen. Forscher haben diese Epoche das Anthropozän genannt, eine Zeit in der geologischen Zeit, in der menschliche Aktivitäten das Klima und das Ökosystem der Erde beeinflusst haben.

Frühere Klimaereignisse waren ebenso drastisch, wie in Schichten der Erde aufgezeichnet. Wissenschaftler korrelieren sie mit einem manchmal spärlichen Fossilienbestand, um Korrelationen zwischen Klima und Evolution zu ziehen.

Anschließend erstellen sie Klimamodelle, die denen der Forschung zur globalen Erwärmung ähneln. Die Frequenzweiche könnte sie bei der Modellierung des zukünftigen Klimas genauer machen, sagte Andrew Cohen, Professor für Geowissenschaften, Ökologie und Evolutionsbiologie an der Universität von Arizona.

Derzeit zeigt der menschliche Fossilienbestand eine Korrelation mit den Klimamustern in Afrika. Vor etwa 5.000 bis 10.000 Jahren verschob sich die Neigungsachse der Erde (ein Prozess, der als Präzession bezeichnet wird), was die Regenmenge in Afrika veränderte.

"Es ist nicht wahr, dass die Sahara seit Millionen von Jahren ein fester Bestandteil ist", sagte Peter deMenocal, Professor am Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University. Afrika pendelte alle paar tausend Jahre zwischen nass und trocken, und jede Schicht führte zu einer Anpassung der in der Region lebenden Kreaturen.

Vor ungefähr 3,35 Millionen Jahren war Äthiopien bewaldet und Lucys Spezies gedieh mit ihren affenähnlichen Merkmalen. Das Klima änderte sich und der Lebensraum wechselte in Wälder und dann in die afrikanische Savanne. Dann, vor ungefähr 2,95 Millionen Jahren, wechselte es zurück in den Wald. Lucy konnte sich nicht anpassen und starb um diese Zeit nach 900.000 Jahren aus.

"Plastische" Zivilisationen

Vor etwa 2 bis 2,5 Millionen Jahren führte eine intensive Trockenperiode laut Wissenschaftlern zur ersten Migration des Homo erectus aus Afrika nach Südostasien.

Vor etwa 5.000 Jahren, mit der Entstehung der Sahara, wanderten Menschen in das Nildelta aus und schufen laut deMenocal eine städtische Siedlung.

"Zivilisationen und Bevölkerungsgruppen können auf diese Weise sehr plastisch sein", sagte deMenocal. "Der Klimawandel verändert ökologische Landschaften, erzeugt unnatürlichen Selektionsdruck und fördert die genetische Selektion, um dem Druck gerecht zu werden."

Ein sichtbarerer Effekt des Klimawandels auf die menschliche Morphologie war die Entwicklung großer Nasenhöhlen in Neandertalern, dem jüngsten Verwandten des modernen Menschen, der am Smithsonian ausgestellt wurde.

"Früher haben wir die Umwelt als Hintergrund betrachtet, aber jetzt, mit der Entwicklung von Umweltaufzeichnungen, sind wir mehr auf die Folgen der Umweltdynamik eingestellt", sagte deMenocal.

Wissenschaftler des Smithsonian-Gremiums forderten eine stärkere Felderkundung, um eine größere Aufzeichnung unserer Vergangenheit zu erstellen. Lücken im Fossilienbestand erschweren es, bestimmte Anpassungen eng mit dem Klimawandel in Verbindung zu bringen. Laut deMenocal ist auch eine bessere Klimamodellierung erforderlich.

Die jüngste Entdeckung von Australopithecus sediba, einer neuen Hominidenart vor etwa 2 Millionen Jahren, in Malapa, Südafrika, bietet eine neue Verbindung, die noch nicht mit dem vergangenen Klima korreliert ist.

"Alle menschlichen Spezies stehen vor Fragen zur Anpassung, zu langfristigen Perspektiven im Vergleich zu kurzfristigen Gewinnen", sagte Potts vom Smithsonian. "Ich bin hoffnungsvoll, weil wir eine Art sind, die aus einer langen Geschichte der Anpassung hervorgegangen ist."

Nachdruck von Climatewire mit Genehmigung von Environment & Energy Publishing, LLC. www.eenews.net, 202-628-6500.