我們最早的祖先從非洲遷徙到撒哈拉沙漠期間，正好出現了一條穿越撒哈拉沙漠的綠色走廊。奧胡斯大學的最新研究表明了這一點。大約600 萬年前，在非洲東部的深山老林裡，發生了一件壯觀的事。黑猩猩–我們在動物王國中的近親朝著一個方向進化，而我們最早的祖先則繼續朝著另一個方向進化。

這個頭骨所屬的直立人是第一個離開非洲的類人猿物種，距今約210 萬年。新的研究表明，當直立人從非洲遷徙時，非洲大陸東北部的氣候比現在更加濕潤，植被更加茂盛。氣候週期的吻合創造了一條綠色走廊，我們的早期祖先在遷徙過程中很可能利用了這條綠色走廊。圖片來源：Mizmareck / Flickr

在接下來的幾百萬年裡，早期人類和黑猩猩之間的差異越來越大。我們的祖先從樹上爬下來，開始用兩條腿直立行走，從而解放了雙手來使用工具。

這是人類發展的開端，最終人類征服了全球大部分地區。

大約210 萬年前，第一批人類–直立人–從非洲遷徙而來。遷徙途中經過非洲東北部和中東–今天主要被沙漠覆蓋的地區–然後到達歐洲和亞洲。

地中海上的黑點顯示了沉積岩芯的採集地點。該地點採集了來自非洲東北部的陸地物質，非洲東北部受到非洲濕潤期的影響，地形和植被都發生了變化。

長期以來，研究人員一直在猜測直立人如何穿越乾燥無情的沙漠，那裡既沒有食物、水，也沒有樹蔭。

來自奧胡斯大學的新研究表明，直立人離開非洲時可能並沒有穿越沙漠，新成果的研究者之一雷切爾-魯皮恩（Rachel Lupien）解釋。

“我們知道，撒哈拉沙漠的氣候經常發生變化。我們稱這種現象為”綠色撒哈拉”或”非洲濕潤期”。在綠色時期，沙漠會明顯縮小，變成類似於我們今天所知的非洲東部熱帶草原的地形，我們的研究結果表明，在我們研究的450 萬年中，撒哈拉沙漠在第一批直立人遷徙的時期比其他任何時期都要綠。因此，他們很有可能能夠通過一條綠色走廊走出非洲”。

征服世界的物種

最早的直立人出現在200 多萬年前的非洲東部。

直立人是第一個學會用石頭鑿出斧頭的人類。這些斧頭很可能被用來打倒獵物和從骨頭上割肉的武器。他們可能也是第一個學會如何控制火的人。

直立人比現代人稍矮，但肌肉較發達。他們的臀部更寬，頭骨更長。此外，他們的大腦要小得多，大約只有我們的一半大。

在長達150 多萬年的時間裡，直立人生活並遍佈全球大部分地區。從非洲到歐洲，穿越亞洲，越過馬六甲海峽，到達印尼的幾個島嶼。這使得直立人成為最長壽的人類物種。我們的物種–智人，大約是30 萬年前進化而來的。

海底環境揭示了過去的氣候

我們今天所知的撒哈拉沙漠正處於乾旱期之一。乾旱期的持續時間長短不一，但大約每2 萬年，撒哈拉大陸就會經歷一個完整的周期，其中既有多雨期，也有乾旱期。這些多雨期就是雷切爾-魯皮恩所說的”非洲濕潤期”。

“濕綠期”的濕潤程度各不相同。事實上，還有另外兩個週期也在運作。一個持續10 萬年，另一個持續40 萬年。因此，在10 萬年的時間裡，濕潤期會發生變化，變得比平常濕潤或乾燥。40 萬年的間隔也是如此。

但是，我們要如何才能知道幾十萬年前非洲的氣候是怎麼樣的呢？她解釋說，海底可以告訴我們，事實上，正是因為這個原因，我們已經對過去的氣候有了很多了解。

“利用地中海的岩芯樣本，我們可以看到幾百萬年前的氣候。沉積層在海底形成，這些沉積層中的小分子可以告訴我們很多關於過去氣候的信息。”

讓樹葉發光的物質的幫助

隨著時間的推移，從非洲北部吹來的物質在海床上形成了新的沉積層，並在海面上慢慢下降。因此，被掩埋的海床就像一本航海日誌，可以告訴我們過去的氣候是怎麼樣的。

在這些地層中，有一整套生物標記，儲存著有關過去氣候的資訊。其中一個標記是植物用來保護葉子的一系列分子。它們也被稱為葉蠟，雷切爾-魯皮恩解釋。

「葉蠟為樹木、灌木叢和草的葉子提供了一層保護層，使它們閃閃發光。植物死後，大部分植物部分很快就會腐爛，而蠟分子卻可以存活很長時間。這就是為什麼我們經常在幾百萬年前的沉積物中發現這種分子的原因。”

蠟分子中的化學成分可以說明該層形成時的氣候狀況。例如，蠟中的氫分子可以說明當時有多少降水。

“水含有氫，因此我們可以利用氫來追蹤水循環。地球上的水含有普通氫和重氫（氘）。雨水多的時候，植物吸收的重氫相對較少，而乾燥的時候，植物吸收的重氫較多，”她說。

碳蘊含重要知識

Rachel Lupien 和她的同事可以從葉蠟中的重氫含量看出雨水多的時候和乾燥的時候。然而，氫並不能說明哪些植物在潮濕的氣候中生長茂盛。

不過，葉蠟中的碳原子卻能說明問題，她解釋。”廣義上講，植物有兩種類型。我們也稱它們為C3 和C4 植物，大約90% 的植物都是C3 植物。它們在全球大部分地區都能茁壯成長，除非是在非常乾燥或非常炎熱的地區。而C4 植物則專門在雨水稀少、溫度較高的地區生存。由於C3 和C4 植物產生的葉蠟含有不同數量的重碳，研究人員可以從樣本中區分它們。這樣，他們就能”讀懂”當時哪種植物最佔優勢。直立人從非洲遷徙時，我們在樣本中發現的C3 植物比過去450 萬年中任何其他潮濕時期都要多。這表明，更加濕潤的氣候使部分地區從沙漠變成了草原和熱帶草原。”

三種光合作用

在植物王國中，大致上有三種不同的光合作用方式。有C3 和C4 植物，還有第三種變體，即CAM 植物。

90% 的植物是C3 植物，6% 是CAM 植物，只有3% 到4% 是C4 植物。但在非洲卻不是這樣，那裡的大草原上C4 植物的比例要大得多。

植物之間的差異是由於它們在空氣和土壤中的水分有限時採取了不同的應對策略。

當天氣過於乾燥時，C3 植物會關閉葉片上用來吸收二氧化碳的小氣孔。氣孔關閉後，植物無法進行光合作用，開始消耗其碳儲備，同時呼出水分和二氧化碳。如果這種情況持續太久，植物就會死亡。

另一方面，C4 植物即使在乾燥時也能進行光合作用。儘管氣孔關閉，它們仍能繼續將二氧化碳轉化為能量。它們可以藉助帶有四個碳原子的分子來完成光合作用，而這種植物也因此而得名。CAM 植物使用第三種方法，可以在較乾燥的地區生存。

小麥、燕麥、稻米和向日葵就是C3 植物的例子。已知的C4 植物有玉米、甘蔗和莧菜，而肉質植物、仙人掌和鳳梨則屬於CAM 植物。

210 萬年前最綠時期

非洲的綠色時期就像北緯地區的冰河時期一樣，是由於地球繞著太陽運行的軌道發生了微小的變化。地質學家稱這些變化為米蘭科維奇週期。

雷切爾-魯皮恩解釋說，當撒哈拉降水量增加時，其中兩種變化尤其起著重要作用。造成波動的另一個原因是地球繞著太陽運行的圓周率。在某些時期，地球軌道更偏向橢圓形，而在其他時期則更偏向圓形。這就造成了大約10 萬年到40 萬年之間的波動。

大約210 萬年前，撒哈拉沙漠是最綠的。在這裡，幾個週期很可能同時出現，創造了這樣的環境。這與直立人遷徙的時間相符。因此，氣候很可能促進了這一遷移，她總結道。

編譯來源：ScitechDaily