Cik aizvēsturiski cilvēki izdzīvoja tik lielu supervolcano

If you were lucky enough to be alive 74,000 years ago, you would have survived the Toba supereruption , one of the largest catastrophic events Earth has seen in the last 2.5 million years.

While the volcano is located in what is now Indonesia, it potentially affected living organisms all over the world. As an archaeologist who specializes in studying volcanic eruptions from the past, I often think about how incredible it is that humans survived this extinction-level event, which was more than 10,000 times larger than the 1980 Mount St. Helens eruption in the area

Toba supervēsture vulkānisko pelnu izmeta 672 kubikmetru jūdzes (2800 km³) vulkānisko pelnu stratosfērā, iegūstot milzīgu krāteri, kas ir aptuveni 1000 futbola laukumu garums (62 x 18 jūdzes vai 100 x 30 kilometrus). Šāda izmēra izvirdums būtu izraisījis melnas debesis, kas bloķē lielāko daļu saules gaismas, potenciāli izraisot gadus ilgu globālu dzesēšanu. Tuvāk vulkānam skābam lietus būtu piesārņots ūdens krājums, un biezi pelnu slāņi būtu aprakti dzīvniekus un veģetāciju.

Ar visām šīm izredzēm, kas sakrautas pret Homo sapiens Kā suga, kā mēs izdzīvojām, lai šodien saliktu stāstu?

Izdzīvošana pelnos

Cilvēku populācijas, kas dzīvo Toba vulkāna tiešā tuvumā, iespējams, bija pilnībā iznīcinātas. Tas, vai tika ietekmēti cilvēki, kas atrodas citās pasaules daļās, ir jautājums, ko zinātnieki joprojām izmeklē.

Līdz Toba katastrofas hipotēze Bija viena ievērojama domu skola daudzus gadus. Tas ierosina, ka Toba supervēsture izraisīja globālu dzesēšanas notikumu, kas ilga līdz sešiem gadiem. Tā ietekme, saskaņā ar hipotēzi, izraisīja cilvēku populācijas lieluma samazināšanos mazāk nekā 10 000 atsevišķu cilvēku, kas dzīvo uz zemes.

Šis scenārijs ir Atbalstīts ģenētiski pierādījumi Atrasts šodien dzīvu cilvēku genomos. Mūsu DNS liek domāt, ka mūsdienu cilvēki izplatījās atsevišķos reģionos pirms apmēram 100 000 gadiem, un pēc tam neilgi pēc tam, kad bija pieredzējis to, ko zinātnieki sauc par a ģenētiska sašaurināšanās: notikums, piemēram, dabas katastrofa vai slimības uzliesmojums, kas izraisa lielu iedzīvotāju skaita samazināšanos. Šīs nelaimes krasi samazina grupas ģenētisko daudzveidību.

Par to, vai šis acīmredzamais cilvēku iedzīvotāju skaita samazinājums izraisīja Toba supervēsture vai kāds cits faktors, ir ļoti diskutēts. Tā kā zinātnieki vāc vairāk datu no klimata, vides un arheoloģiskajiem ierakstiem, mēs varam sākt saprast, kādi apstākļi bija vissvarīgākie cilvēku izdzīvošanai.

Kā izpētīt superizācijas ietekmi

Salīdzinot to, kas notika pirms 74 000 gadiem, zinātniekiem ir viena tieša pierādījumu līnija, ko viņi var izmantot: klints un pelni, kas izmesti no paša vulkāna izvirduma. Šis materiāls tiek saukts par tefraApvidū Zinātnieki var izsekot tefras slāņiem pa ainavu gan vizuāli, gan ķīmiski.

Mikroskopiskais vulkāniskais stikls, ko sauc par kriptotefra, ceļo vistālāk, padarot to svarīgu izpratnes izpratnei. Tā kā kriptotefra nav redzama ar neapbruņotu aci, to var būt patiešām grūti identificēt. Pētnieki, piemēram, es, uzmanīgi atdaliet sīkās stikla šķembas, izsijājot netīrumus un izmantojot mikromanipulatoru – rīku, kas var uzņemt un pārvietot mikroskopiskos graudus. Šis process var justies kā adatas meklēšana siena kaudzē, un vienai vietnei var būt nepieciešami mēneši.

Katram vulkāniskajam izvirdumam ir unikāla ķīmija, kuru zinātnieki var izmantot, lai noteiktu, no kura izvirduma ir cēlies no vulkāniskā materiāla paraugs. Piemēram, tefrā no viena izvirduma varētu būt vairāk dzelzs, salīdzinot ar tefru no cita izvirduma. Ar šīm zināšanām mēs varam sākt saprast, cik lieli bija pagātnes izvirdumi un ko viņi tieši ietekmē.

Strādājot laukā, es meklēju kriptotefru, kas apmetās uz arheoloģiskajām vietām – vietām ar pagātnes cilvēku aktivitātes pēdām, piemēram, rīkiem, mākslu vai pat apbedītām atliekām. Es savācu paraugus no izraktajiem vietas apgabaliem, un nogādāju tos atpakaļ laboratorijā, lai no netīrumiem izvilktu mikroskopisko vulkānisko stiklu. Tad es ķīmiski analizēju stiklu, lai izdomātu vulkāna pirkstu nospiedumu.

Bet pat ja es nosaku, ka noteikts arheoloģiskās vietas paraugs ir no Toba superizācijas, ko tas atklāj par to, vai cilvēki izdzīvoja sprādzienu?

Kad mēs identificējam tefra vai kriptotefras slāni, nākamais solis ir cieši aplūkot to, kas tiek saglabāts arheoloģiskajā dokumentācijā pirms un pēc šī izvirduma. Dažos gadījumos cilvēki maina savu uzvedību pēc izvirduma, piemēram, izmantojot jaunu akmens instrumentu tehnoloģiju vai ēšanu kaut ko citu. Dažreiz cilvēki pat pamet vietu, neatstājot cilvēka aktivitātes pēdas pēc katastrofāla notikuma.

Tomēr vulkānisko atradņu izpēte arheoloģiskajās vietās piepilda tikai vienu mīklas gabalu. Vides un klimata ieraksti saglabā informāciju par to, kā izvirduma laikā mainījās vietējā veģetācija vai globālā temperatūra. Šī informācija palīdz zinātniekiem saprast, kāpēc cilvēki veica izmaiņas.

Ko atklāj arheoloģiskie pierādījumi?

Ņemot vērā Toba supervēsturiskā izvarošanas lielumu un intensitāti, gandrīz šķiet neizbēgami, ka cilvēki visā pasaulē būtu ārkārtīgi cietuši. Tomēr vairums arheoloģisko vietu stāsta par noturību.

Tādās vietās kā Dienvidāfrika cilvēki ne tikai izdzīvoja šo katastrofālo notikumu, bet arī uzplauka. Pie Arheoloģiskās vietas virsotnes punkts 5-6Toba kriptotefra pierādījumi liecina, ka cilvēki okupēja šo vietu pirms izvirduma, tā laikā un pēc tās. Faktiski cilvēku darbība palielinājās un Jaunas tehnoloģiskās inovācijas parādījās neilgi pēc tam, demonstrējot cilvēku pielāgojamību.

Šis brīnumainais rezultāts neaprobežojās tikai ar Dienvidāfriku. Līdzīgi pierādījumi tiek saglabāti arī arheoloģiskajā vietā Shinfa-Metema 1 Etiopijas zemienēkur kriptotefra no Toba atradās slāņos, kas arī saglabā cilvēku darbību.

Šeit pagātnes cilvēki, kas pielāgoti izmaiņām vietējā vidē, sekojot sezonālajām upēm un makšķerējot mazos, seklos ūdens caurumos, kas atrodas ilgos sausos gadalaikos. Apmēram Toba supervēstures laikā cilvēki šajā reģionā pieņēma arī priekšgala un brīža tehnoloģiju. Šī uzvedības elastība ļāva cilvēkiem izdzīvot intensīvos sausos apstākļus un cita iespējamā Toba superizācijas ietekmi.

Gadu gaitā arheologi ir atraduši līdzīgus rezultātus daudzās citās vietās Indonēzijā, Indijā un Ķīnā. Tā kā pierādījumi uzkrājas, šķiet, ka cilvēki spēja izdzīvot un turpināt būt produktīvi pēc tam, kad Toba pūta savu kaudzi. Tas liek domāt, ka šis izvirdums, iespējams, nebija galvenais iemesls iedzīvotāju sašaurinājumam, ko sākotnēji ierosināja Toba katastrofas hipotēzeApvidū

Kaut arī Toba varētu nepalīdzēt zinātniekiem saprast, kas izraisīja seno cilvēku iedzīvotāju skaitu līdz 10 000 indivīdiem, tas mums palīdz saprast, kā cilvēki pagātnē ir pielāgojušies katastrofiskiem notikumiem un ko tas nozīmē mūsu nākotnei.

Ko nākotnes katastrofa varētu nozīmēt?

Labā ziņa ir tā, ka mēs tagad esam daudz vairāk sagatavoti nekā cilvēki pirms 74 000 gadiem, un pat tad viņi varēja pielāgot un atrast jaunus risinājumus pēc postošiem notikumiem. Mūsdienās tādas programmas kā USGS vulkānisko apdraudējumu programma un Globālā vulkānisma programma Koncentrējieties uz sagatavošanu, uzraugot aktīvos vulkānus, izmantojot dažādas metodes. Patiesībā jūs varat pārbaudīt, kas ir vulkāni Pašlaik izceļas jebkurā laikā.

Papildus mūsu paaugstinātajai sagatavotībai cilvēkus definē mūsu pielāgošanās gandrīz jebkuram stāvoklim, pat kataklizmiskiem notikumiem. Pētot vulkānisko izvirdumu ietekmi arheoloģiskajā dokumentācijā, mēs varam labāk saprast, kādi apstākļi bija galvenie cilvēku izdzīvošanai pagātnē, un šīs nodarbības pielietot nākotnē.

Jayde N. Hirniak Ph.D. Candidate in Anthropology, Institute of Human Origins, Arizona State University In the Field This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article In the Field