Katalyzátor evolúcie človeka? Náhle zmeny životného prostredia!

Aká zmena mohla byť natoľko zásadná, že dokázala výrazne urýchliť evolúciu nášho druhu? Táto otázka trápi (nielen) každého evolučného biológa. V evolúcii ľudského rodu mohol zohrať dôležitú úlohu rad faktorov, a preto sa odpoveď na položenú otázku vôbec nehľadá ľahko.

Väčšina odborníkov sa však zhoduje v názore, že tým pomyselným evolučným hýbateľom boli zrejme zmeny životného prostredia prvotných homininov. Podľa jednej z vedúcich hypotéz nastali evolučné zmeny homininov v kontexte dlhých a stabilných zmien životného prostredia, alebo dokonca, že za všetkým je iba jedna rozsiahla zmena. K veľkým environmentálnym zmenám naozaj dochádzalo, napríklad pred 3 miliónmi rokov začala východoafrická klíma postupne aridovať.

Podľa najnovšej štúdie však išlo o pravý opak, t. j. oným „vinníkom“ sú náhle zmeny klímy a prostredia. Takéto rapídne a drastické zmeny afrického prostredia sa mali udiať pred 2–1,8 milióna rokov, keď približne päť až šesťkrát v priebehu 200 tisíc rokov vznikli náhle prechody medzi súvislými lesmi a otvorenými savanami. Naši prapredkovia sa museli opakovane prispôsobovať prostrediu, v ktorom raz mali k dispozícii stromy, inokedy naopak, len otvorenú krajinu, čo muselo ovplyvniť aj zloženie ich potravy.

Zmeny v dostupnosti, type a spôsobe získavania potravy mohli spustiť mechanizmy spojené s evolučnými zmenami. Výsledkom tohto procesu mohli byť zmeny v lokomócii, nasledované zvyšovaním mozgovej kapacity a zmenami v sociálnom správaní. Autori štúdie poukazujú na to, že spomínané náhle zmeny prostredia nápadne korelujú s objavením sa rodu Homo, ako aj s prvými dôkazmi o používaní nástrojov.

Aby mohli potvrdiť svoje domnienky, testovali jazerné sedimenty z oblasti Olduvai Gorge v severnej Tanzánii. Odobrali z nich organickú hmotu, ktorá sa tam dostala naplavením, resp. iným spôsobom z okolitej vegetácie, ďalej mikróby a ostatné organizmy spred 2 miliónov rokov. Vo fosílnych usadeninách hľadali molekuly pravekých voskových vrstiev rastlinných listov, ktoré slúžia ako biomarkery, najmä vďaka ich dlhej životnosti. Na rekonštrukciu miestnej vegetácie použili plynovú chromatografiu a hmotnostnú spektrometriu, ktorou určili relatívnu hustotu rôznych listových voskov a hustotu uhlíkových izotopov z rozdielnych druhov voskov.

Aby interpretácia údajov získala na závažnosti, autori pomocou štatistických a matematických modelov porovnali zistené zmeny v prostredí s globálnymi zmenami zemských pohybov a teplotami morského povrchu. Dôsledkom pomalých zmien obežnej dráhe Zeme boli zmeny v monzúnovom systéme Afriky, čo, samozrejme, ovplyvnilo aj lokálnu klímu v oblasti Olduvai Gorge. Jemné zmeny množstva a intenzity slnečného žiarenia podmienili zmeny atmosférickej cirkulácie a množstvo zrážok. Množstvo zrážok napokon ovplyvnilo zloženie miestnej vegetácie. Preto možno predpokladať, že práve dostupnosť vody podstatným spôsobom ovplyvnila stav východoafrických ekosystémov a rapídne skoky v evolúcii človeka sú výsledkom jeho adaptácie na spomínané rýchle environmentálne zmeny.

DOI: 10.1073/pnas.1209405109