研究表明，气候在人类从非洲迁徙的过程中起到了至关重要的作用
研究地点的植被图。东地中海ODP 160航段966和967站点的研究岩心地图，包括非洲大陆东北部和leaf wax shed的河流部分，即尼罗河流域，以蓝色突出显示，包括生物群落、湖泊和河流。鸣谢:uux.cn/通信地球与环境(2023)。DOI: 10.1038/s43247-023-01034-7
（神秘的地球uux.cn）据奥胡斯大学（Jeppe Kyhne Knudsen）：大约600万年前，在非洲东部的森林深处，发生了一件惊人的事情。黑猩猩，我们在动物界的近亲，向一个方向进化，而我们最早的祖先向另一个方向延续。
在接下来的几百万年里，早期人类和黑猩猩之间的差异越来越大。我们的祖先从树上爬下来，开始用两条腿直立行走，从而解放了双手来操作工具。
这是一个发展的开始，以人类征服了地球的大部分而告终。
大约210万年前，第一批人类——直立人——从非洲迁徙而来。旅程经过了非洲东北部和中东——今天主要被沙漠覆盖的地区——然后到达欧洲和亚洲。
长期以来，研究人员一直在猜测直立人如何穿越干燥无情的沙漠，那里既没有食物，也没有水和树荫。
奥尔胡斯大学的新研究表明，直立人离开非洲时可能没有走过沙漠，雷切尔·卢皮恩解释说，她是新结果背后的研究人员之一。这篇论文发表在《通信地球与环境》杂志上。
“我们知道撒哈拉的气候会有周期性的变化。我们称这种现象为“绿色撒哈拉”或“非洲湿润时期”在绿色时期，沙漠显著缩小，并转变为类似于我们今天在东非所知的稀树草原的景观，”她说。
“我们的研究结果表明，撒哈拉沙漠，确切地说是在第一个直立人迁移的时期，比我们研究的450万年中的任何时候都更绿。因此，他们最有可能走出非洲，穿过绿色走廊。”
征服世界的物种
第一批直立人出现在200多万年前的非洲东部。
直立人是第一个学会用石头凿斧子的原始人类。这些斧子很可能被用作武器来打倒猎物并从骨头上割肉。他们可能也是最早学会如何控制火的人。
直立人比现代人略矮，但肌肉更发达。他们有更宽的臀部和细长的头骨。此外，他们的大脑明显更小——大约只有我们的一半大。
在超过150万年的时间里，直立人在全球大部分地区生活和传播。从非洲到欧洲，穿过亚洲，穿过马六甲海峡，到达印度尼西亚的几个岛屿。这使得直立人成为最长寿的人类物种。我们的物种，智人，大约在30万年前进化。
海底揭示了过去的气候
正如我们今天所知，撒哈拉正处于干旱期。这一时期的持续时间各不相同，但大约每20，000年，该大陆经历了一个完整的周期，其间有一个雨季和一个旱季。这些雨季就是雷切尔·卢皮恩所说的“非洲潮湿期”
“潮湿的绿色时期变得多潮湿，各不相同。事实上，还有另外两个周期也在起作用。一个持续10万年，一个持续40万年。在100，000年的过程中，潮湿期会因此而变化，变得比平常更潮湿或更干燥。这同样适用于40万年的时间间隔，”雷切尔·卢皮恩说。
但是我们怎样才能知道几十万年前非洲的气候是什么样的呢？
她解释说，海底可以告诉我们，事实上，正是因为这个原因，我们已经对过去的气候有了很多了解。“使用地中海的核心样本，我们可以看到几百万年前的气候是什么样的。海底形成了沉积层，这些层中的小分子可以告诉我们很多关于过去气候的信息。”
使叶子发光的物质的帮助
让叶子发光的物质的帮助。随着时间的推移，新的地层在海床上形成，这些物质从北非吹到海上，在那里慢慢下降。因此，埋藏的海床就像一本航海日志，可以告诉我们过去的气候是怎样的。
在这些层中有一套生物标记，储存着过去气候的信息。其中一个标记是植物用来保护叶子的一系列分子。雷切尔·卢皮恩解释说，它们也被称为叶蜡。
蜡给树、灌木和草的叶子一层涂层，使它们发光。当植物死亡时，大多数植物部分分解得相当快，而蜡分子可以存活很长时间。这就是为什么我们经常在几百万年前的沉积物中发现这种分子。”
正是蜡分子中的化学成分能告诉我们该层形成时的气候。例如，蜡中的氢分子可以告诉我们有多少降水。
“水含有氢，所以我们可以用氢来跟随水循环。地球上的水既含有常规氢，也含有重氢(氘)。她说:“当雨水多的时候，植物能够吸收相对较少的重氢，而当天气干燥的时候，它们吸收更多的重氢。”。
碳拥有重要的知识
Rachel Lupien和她的同事可以从多雨和干旱时树叶蜡中的重氢含量看出。然而，氢并不能说明哪种植物能在潮湿的气候中茁壮成长。
然而，她解释说，叶蜡中的碳原子有。
“广义地说，有两种植物。我们也称它们为C3和C4工厂，”她说。“大约90%的植物都是C3植物。它们在地球上的大部分地方都很茂盛，除了那些极度干燥或者非常热的地方。另一方面，C4植物特别适合在雨水少、气温高的地区生存。”
因为C3和C4的植物产生的叶蜡含有不同量的重碳，研究人员可以在样本中区分它们。这样，他们就能“读出”当时哪种植物最占优势。
“在直立人从非洲迁移的时候，我们在样本中发现了比过去450万年中任何其他潮湿时期都多的C3。她说:“这表明，更湿润的气候使部分地区从沙漠变成了草原和稀树草原。
三种类型的光合作用
在植物界，广义地说，有三种不同的方式进行光合作用。有C3和C4的植物，还有第三种，叫做CAM植物。
大约90%的工厂是C3工厂，6%是CAM工厂，只有3%到4%是C4工厂。然而，在非洲并非如此，那里的大草原上C4植物的比例要大得多。
当空气和土壤中的水分有限时，植物之间的差异是由于它们不同的应对策略。
当天气变得太干燥时，C3植物会关闭叶子上的小气孔，它们用这些气孔来吸收二氧化碳。随着孔洞的关闭，植物无法进行光合作用，并开始燃烧其碳储备，同时呼出水和二氧化碳。如果这种情况持续太久，植物就会死亡。
另一方面，C4植物即使在干旱的时候也能进行光合作用。尽管它们的气孔关闭，但它们继续将二氧化碳转化为能量。它们可以借助有四个碳原子的分子来做到这一点，这种植物就是以这种分子命名的。CAM工厂使用第三种方法，可以应付更干燥的地区。
小麦、燕麦、水稻和向日葵是C3植物的例子。已知的C4植物有玉米、甘蔗和苋菜，而多肉植物、仙人掌和菠萝是CAM植物。
210万年前最绿
由于地球绕太阳轨道的微小变化，非洲的绿色期就像北纬地区的冰河时期一样出现。地质学家称这些变化为米兰科维奇周期。
雷切尔·卢皮恩解释说，当撒哈拉获得更多降水时，尤其是这两种变化起着重要作用。
“地球在围绕太阳的轨道上有点摇晃。她说:“正是这种抖动造成了每21000年一次的气候波动，并导致了非洲的潮湿期。”。“波动的另一个原因是地球围绕太阳的轨道有多圆。在某些时期，轨道更椭圆，而在其他时期，轨道更圆。这导致了大约10万到40万年之间的波动。”
大约210万年前，撒哈拉沙漠是最绿的。在这里，几个周期很有可能同时创造了这样一个环境。这与直立人迁移的时间相吻合。她总结道，因此气候很可能促进了这种迁移。
