明確的證據將天文驅動的氣候變化與人類進化聯系起來

長期以來，人們一直懷疑氣候變化對人類進化的影響，但由于人類化石地點附近的氣候記錄很少，因此很難證明。為了繞過這個問題，研究小組根據考古記錄，調查了他們的計算機模擬中的氣候在人類生活的時間和地點是什么樣的。由此，研究小組在模型中尋找這些條件出現的所有地點和時間，創建了潛在人類棲息地的時間演化圖。

該研究的主要作者、韓國釜山大學IBS氣候物理中心（ICCP）主任Axel Timmermann說：“即使不同的古人類群體喜歡不同的氣候環境，他們的棲息地都對地軸擺動、傾斜和軌道偏心的天文變化引起的氣候變化做出了反應，時間尺度從21到40萬年不等。”

為了測試氣候和人類棲息地之間聯系的穩健性，科學家們重復了他們的分析，但將化石的年齡像一副撲克牌一樣進行了“洗牌”。如果過去氣候變量的演變不影響人類生活的地點和時間，那么兩種方法都會得出相同的棲息地。然而，研究人員發現，在使用“洗牌”和現實的化石年齡時，三個最近的人類群體（智人、尼安德特人和海德堡智人）的棲息地模式有明顯的差異。Timmermann教授說：“這一結果意味著，至少在過去的50年里，過去氣候變化的真實序列，包括冰川周期，在決定不同人類群體的生活地點和他們的遺骸被發現的地方起到了核心作用。”

“我們著手解決的下一個問題是，不同人類物種的棲息地是否在空間和時間上有重疊。過去的接觸區提供了關于潛在物種演替和混雜的關鍵信息，”來自意大利那不勒斯費德里科二世大學的Pasquale Raia教授說，他和他的研究團隊一起編制了本研究中使用的人類化石和考古文物的數據集。從接觸區的分析中，研究人員隨后得出了一個人類家譜，根據該家譜，尼安德特人和可能的丹尼索瓦人來自約50萬-40萬年前的海德堡智人的歐亞支系，而智人的根源可以追溯到30萬年前晚期海德堡智人的南部非洲種群。

該研究的合著者、IBS氣候物理中心的博士后研究員阮嬌陽（音譯）博士說：“我們基于氣候的人種重建與最近從遺傳數據或人類化石的形態差異分析中獲得的估計相當相似，這增加了我們對結果的信心。”

這項新研究是通過使用韓國最快的超級計算機之一Aleph而實現的。位于大田的基礎科學研究所總部，Aleph不間斷地運行了6個多月，完成了迄今為止最長的綜合氣候模型模擬。“該模型產生了500 TB的數據，足以裝滿幾百個硬盤，”進行實驗的IBS氣候物理中心的研究員Kyung-Sook Yun博士說。Kyung-Sook博士補充說：“這是第一次用最先進的氣候模型進行連續模擬，涵蓋了過去200萬年的地球環境歷史，代表了對冰層消長的氣候反應，過去溫室氣體濃度的變化，以及100萬年前左右冰川周期頻率的明顯轉變。”

“到目前為止，古人類學界還沒有充分利用這種連續的古氣候模型模擬的潛力。”來自瑞士蘇黎世大學的Christoph Zollikofer教授和該研究的共同作者說：“我們的研究清楚地說明了經過驗證的氣候模型對于解決我們人類起源的基本問題的價值。”

除了早期人類棲息地以及人類物種起源的時間和地點的問題之外，研究小組還進一步探討了在過去200萬年里人類可能如何適應不同的食物資源。“當我們看了五個主要人類群體的數據，我們發現了一個有趣的模式。大約200-100萬年前的早期非洲人喜歡穩定的氣候條件。這將他們限制在相對狹窄的可居住走廊。”釜山大學的博士生和該研究的共同作者Elke Zeller說：“在大約80萬年前的一次重大氣候轉變之后，一個以海德堡智人為總稱的群體適應了更廣泛的可用食物資源，這使他們能夠成為全球流浪者，到達歐洲和亞洲東部的偏遠地區。”

“我們的研究記錄了氣候在我們智人屬的進化過程中起到了根本性的作用。”Axel Timmermann教授說：“我們之所以是我們，是因為我們在幾千年里成功地適應了過去氣候的緩慢變化。”