1959年于非洲奧杜瓦伊峽谷發(fā)現(xiàn)的鮑氏傍人，又稱“胡桃夾子人”，被認(rèn)為是人類最早的祖先

　　在奧杜瓦伊峽谷，科學(xué)家曾經(jīng)挖掘出非洲是人類文明搖籃的證據(jù)。如今在這里，科學(xué)又發(fā)現(xiàn)，景觀和環(huán)境的變化可能會指引早期人類進(jìn)化。研究人員說，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明，人類智力的發(fā)展很可能與這里曾經(jīng)多變的環(huán)境高度相關(guān)。

　　奧杜瓦伊峽谷位于坦桑尼亞北部塞倫蓋蒂平原（Serengeti Plain）東部邊緣，擁有人類世系成員的古人類化石。20世紀(jì)50年代中期，考古學(xué)家路易斯（Louis）和瑪麗?李奇（Mary Leakey）在奧杜瓦伊峽谷的挖掘工作，幫助人們最終確立了人類起源于非洲的學(xué)說。

　　為了了解更多人類的起源的問題，科學(xué)家們分析了奧杜瓦伊峽谷地區(qū)的湖泊沉積物中保留的葉蠟（leaf waxes）樣本，用于鑒定在二百萬年前哪種植物居于統(tǒng)治地位。也正是此時現(xiàn)代人類的直接始源——直立人出現(xiàn)，并開始使用較為先進(jìn)的石器工具。

　　賓夕法尼亞州立大學(xué)的生物地球化學(xué)家凱瑟琳?弗里曼（Katherine Freeman）在一份報(bào)告中說：“我們之所以看到葉蠟，因?yàn)樗鼈兎浅ｎB強(qiáng)，可以在沉積物中生存至今。”

　　經(jīng)過四年的工作，研究者們研究了樣本中的碳同位素——質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的元素，它展現(xiàn)了植物占統(tǒng)治地位的地區(qū)情況。在熱帶無樹草原，草科植物參與包括碳12和碳13在內(nèi)的一種光合作用，而樹木和灌木更傾向于依靠碳12的光合作用。（原子的碳12有6個中子，而碳13的中子數(shù)是7個。）

　　長期以來，科學(xué)家們認(rèn)為，在三百萬年前，非洲經(jīng)歷了一個被稱之為漸變的“大干旱”的時期，或許是這樣一場巨大的氣候變化導(dǎo)致草原擴(kuò)展至整個大陸，從而影響了人類進(jìn)化。然而，與之相反，賓夕法尼亞州立大學(xué)的生物地球化學(xué)家克萊頓?麥吉爾（Clayton Magill）認(rèn)為，新的研究顯示，非洲熱帶草原生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷了一個急劇的變化期，從廣闊的草原景觀過渡到封閉的森林景觀，僅僅用了幾百年至幾千年的時間。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，奧杜瓦伊峽谷在20萬年的時間里，曾經(jīng)在干旱的草原氣候和潮濕的雨林氣候之間變換了5到6次。

　　參與該研究的科學(xué)家弗里曼說：“我對當(dāng)時氣候變化程度之大、速度之快感到非常驚訝。至少基于我們所掌握的解釋數(shù)據(jù)，整個生態(tài)系統(tǒng)反復(fù)經(jīng)歷了從草原到森林，再從森林到草原的多次轉(zhuǎn)變。在我的整個科學(xué)生涯中，一直致力于碳同位素進(jìn)行相關(guān)的研究，但還從未見到過這樣的情況。”

　　此外，調(diào)查人員通過分析奧杜瓦伊峽谷附近湖泊沉積物中植物蠟和其他化合物中的氫同位素比，對峽谷內(nèi)水的歷史作了詳細(xì)的記錄。研究結(jié)果支持碳同位素的數(shù)據(jù)，同時表明這一地區(qū)曾經(jīng)經(jīng)歷過巨大的氣候變化，即在干旱時節(jié)由草原為主導(dǎo)，而濕潤時節(jié)，以樹木主導(dǎo)為特征。

　　麥吉爾在一份報(bào)告中稱：“研究指出了水的重要性，尤其在非洲這樣的干旱地區(qū)。植物和水是密切相關(guān)的，在水資源短缺的地方，通常也會導(dǎo)致食物危機(jī)。”

　　研究團(tuán)隊(duì)研究了當(dāng)時與之相關(guān)的其他事件的動態(tài)數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型，比如行星運(yùn)動軌道的改變。弗里曼稱：“地球繞日運(yùn)動的軌道正隨著時間緩慢地發(fā)生變化。改變著非洲的季風(fēng)氣候，進(jìn)一步影響了奧杜瓦伊峽谷內(nèi)氣候的變化。”