Matematyk dowodzi, że zmiany klimatyczne umożliwiły rozwój i przyniosły zagładę cywilizacji doliny Indusu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Humanistyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W ubiegłym roku naukowcy ogłosili, że żuchwa H. sapiens i narzędzia znalezione w 2002 roku w izraelskiej jaskini Misliya liczą sobie 177-194 tysięcy lat. Wskazuje to, że człowiek współczesny opuścił Afrykę wcześniej, niż dotychczas przypuszczano. Zagadką pozostaje jednak jak, dlaczego, ile razy i jaką drogą człowiek współczesny opuścił Czarny Ląd.
W najnowszym numerze Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) amerykańscy i izraelscy klimatolodzy i specjaliści nauk o Ziemi zaprezentowali dowody, iż letnie monsuny z Azji i Afryki pojawiały się na Bliskim Wschodzie już co najmniej 125 000 lat temu. Mogły więc otworzyć korytarz, którym H. sapiens wyszedł z Afryki.
Prawdopodobny czas pojawienia się monsunów na Bliskim Wschodzie koreluje z cyklicznymi niewielkimi zmianami orbity Ziemi, które zwiększyły opady w tym regionie. Za bardziej intensywnymi opadami mogło pójść pojawienie się bogatszej szaty roślinnej, która wspomagała migracje ludzie i zwierząt.
To może być ważna wiadomość dla ekspertów badających, jak, dlaczego i kiedy człowiek współczesny zaczął migrować z Afryki, mówi Ian Orland z University of Wisconsin-Madison. Wschodnia część Morza Śródziemnego to ważne wąskie gardło dla migracji z Afryki. Jeśli nasze dane są prawidłowe, to 125 000 lat temu, a zapewne również i w innych okresach mogły przez cały rok pojawiać się bardziej stałe deszcze, które zwiększały szanse na migracje, dodaje.
Od czasów, gdy ludzie zapisują informacje o pogodzie wiemy, że na obszarach obejmujących dzisiejsze Izrael, Syrię, Liban, Jordanię i Palestynę zimy były wilgotne, a lata suche i gorące. Dawniej te suche i upalne lata poważnie utrudniały przemieszczanie się ludzi.
Dotychczas jednak naukowcy mieli problemy z odtworzeniem pogody w czasach prehistorycznych. Badania pyłków roślin, osadów w miejscach dawnych jezior czy osadów z Morza Martwego oraz modele klimatyczne sugerowały, że czasami w regionie tym mogły występować wilgotne pory letnie.
Orland i jego koledzy przyjrzeli się naciekom jaskiniowym w izraelskiej jaskini Soreq. Powstają one gdy do jaskini przedostaje się woda, z której wytrąca się kalcyt. W wodzie rozpuszczone są izotopy różnych pierwiastków, a ich badania mogą nam zdradzić czas i warunki formowania się nacieków.
Wśród tych izotopów szczególnie interesujące się dwa izotopy tlenu – lekki 16O i ciężki 18O. W czasach współczesnych woda przyczyniająca się do powstawania nacieków zawiera oba izotopy, z czego lekki 16O jest dostarczany głównie podczas zimowych opadów deszczu.
Naukowcy wykorzystali wyspecjalizowany mikropróbnik jonowy do zbadania stosunku 16O do 18O w dwóch naciekach liczących sobie 125 000 lat. Jednocześnie Feng He z Nelson Institute for Environmental Studies Cener for Climatic Research wykorzystywał modele klimatyczne do zbadania, jak zmieniała się roślinność Ziemi w ciągu ostatnich 800 000 lat. Już badania sprzed kilku lat sugerowały, że około 125 000 lat temu i około 105 000 lat temu klimat Bliskiego Wschodu był bardziej wilgotny, a pomiędzy tymi okresami przypominał on klimat obecny.
Uzbrojony w tę wiedzę He mógł bardziej szczegółowo przyjrzeć się interesującym okresom. Jego modele wykazały, że w tym czasie monsuny powinny przesunąć się na północ. Z modeli wynikało, że niesione przez nie letnie opady były tak intensywne, iż niemal dwukrotnie zwiększyły ilość wody spadającej w ciągu roku. Jeśli to prawda, to stosunek 16O do 18O w porze letniej powinien być podobny, jak w porze zimowej. Znalazło to potwierdzenie w badaniach izotopów prowadzonych przez zespół Orlanda, które wykazały, że 125 000 i 105 000 lat temu opady w lecie były równie intensywne co w zimie.
Jako, że takie zmiany zachodzą co mniej więcej 20 000 lat, to również przed 177 000 lat Bliski Wschód mógł doświadczać okresu znacznie zwiększonych opadów w porze letniej, które mogły pozwolić H. sapiens na wyjście z Afryki.
Migracje ludzi z Afryki następowały falami, co jest zgodne z naszą hipotezą, że za każdym razem, gdy Ziemia jest bliżej Słońca, letni monsun jest silniejszy i powstaje klimatyczne okno, które było okazją do migracji z Afryki, mówi He.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W tym samym czasie, gdy Egipcjanie i Sumerowie wznosili pierwsze monumentalne budowle, w dolinie Indusu rozwijała się kolejna z wielkich miejskich cywilizacji, której centrami były Harappa i Mohendżo-Daro.
Cywilizacja doliny Indusu pojawiła się około roku 3000 przed Chrystusem i upadła około roku 1700. W szczycie swojego rozkwitu zajmowała obszary dzisiejszych północno-zachodnich Indii oraz wschodniego Pakistanu. W kilku jej największych miastach mogło mieszkać nawet 5 milionów ludzi.
Teraz, po 5000 lat, po raz pierwszy przeaalizowano genom przedstawicieli tej cywilizacji. Cywilizacja doliny Indusu od dawna stanowi tajemnicę. To bardzo ekscytujące, że możemy się dowiedzieć czegoś o jej przeszłości i późniejszych dziejach, mówi genetyk Priya Moorjani z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, która nie była zaangażowana w najnowsze badania.
Dotychczas odnaleziono szczątki setek przedstawicieli cywilizacji harappiańskiej, jednak wilgotny klimat szybko niszczy DNA, dlatego też dotychczas nie zbadano ich genomu. W ostatnich latach dokonano ważnego postępu. Okazało się, że w kości skalistej znajduje się wyjątkowo dużo DNA, które można pozyskać nawet ze szkieletów, które uległy poważnemu rozkładowi.
Zespół prowadzony przez genetyka Davida Reicha z Uniwersytetu Harvarda oraz archeologa Vasanta Shinde z Deccan College w Indiach, postanowił wykorzystać tę wiedzę i spróbować pozyskać DNA ze szkieletów z doliny Indusu. Przebadali ponad 60 fragmentów szkieletów i w końcu udało się pozyskać materiał z jednego z nich. Uzyskanie niemal kompletnego genomu wymagało przeprowadzenia ponad 100 analiz. To bez wątpienia najszerzej zakrojone działania, jakie kiedykolwiek podjęliśmy w celu uzyskania DNA z pojedynczej próbki, mówi Reich.
DNA pochodziło najprawdopodobniej od kobiety, pochowanej wśród ceramicznych naczyń na stanowisku archeologicznym Rakhigarhi, w odległości około 150 kilometrów na północny-zachód od Delhi. Dane archeologiczne wskazują, że kobieta żyła w okresie pomiędzy 2800–2300 lat przed Chrystusem. Jej genom jest blisko powiązany z genomem 11 innych osób, których szczątki znaleziono w Iranie i Turkmenistanie, gdzie warunki naturalne zapewniają lepsze przechowywanie DNA. Te 11 osób to część grupy 523 osób, których DNA wykorzystano podczas innych badań populacyjnych na temat historii Azji Południowej.
Jako, że wiemy, iż cywilizacja doliny Indusu prowadziła handel z obszarami, na których znaleziono wspomnianych 11 osób oraz że ich genom miał niewiele wspólnego z innymi osobami pochowanymi na obszarach, na których te 11 osób znaleziono, Reich i jego koledzy wysunęli hipotezę, że najprawdopodobniej osoby te to emigranci z doliny Indusu.
Uczeni dokonali też porównań posiadanych teraz 12 genomów przedstawicieli cywilizacji harappiańskiej, czyli kobiety z doliny Indusu i 11 migrantów, z DNA przedstawicieli innych starożytnych cywilizacji Eurazji oraz ze współczesnymi populacjami. Okazało się, że mimo iż cywilizacja doliny Indusu upadła około 4000 lat temu, to jej pula genetyczna jest obecna u większości współczesnych mieszkańców Indii.
Reich zauważa też, że współcześni mieszkańcy północy Indii posiadają w swoim DNA zapis mieszania się tamtejszej ludności w mieszkańcami stepu euroajzatyckiego. Jako, że mieszkańcy stepu wcześniej mieszali się też z mieszkańcami Europy, mamy tutaj do czynienia z widocznym związkiem genetycznym pomiędzy Europą a Azją Południową. Kolejne epizody przenikania się ludności stworzyły przez tysiące lat dzisiejszą mieszankę genetyczną na terenie Indii.
Badania Reicha przyniosły też pewne zaskakujące spostrzeżenie dotyczące starożytnych mieszkańców Iranu. Otóż już wcześniej znaleziono ślady ich DNA wśród współczesnej populacji Azji Południowej. Wydawało się więc, że potwierdza to pogląd mówiący, iż migranci z Żyznego Półksiężyca, gdzie narodziło się rolnictwo, w pewnym momencie dotarli na subkontynent indyjski i wprowadzili tam rolnictwo. Jednak nowe badania wskazują, że irańskie DNA zarówno u przedstawicieli cywilizacji doliny Indusu jak i u współczesnych mieszkańców Indii pojawiło się tam na około 2000 lat przed pojawieniem się rolnictwa. Innymi słowy DNA z terenu współczesnego Iranu zawędrowało do Indii w ramach krzyżowania się społeczności łowców-zbieraczy i społeczności rolnicze nie były w to zaangażowane. Niewykluczone zatem, że mieszkańcy Azji Południowej przyjęli rolnictwo od swoich sąsiadów, z którymi się nie mieszali.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Sahara jest obecnie jednym z najbardziej nieprzyjaznych miejsc do zamieszkania. Jednak nie zawsze tak było. Rysunki naskalne i wykopaliska archeologiczne dowodzą, że w przeszłości na Saharze mieszkało się łatwiej niż obecnie.
Naukowcy z MIT-u, którzy przeanalizowali saharyjski pył osadzony u zachodnich wybrzeży Afryki w ciągu ostatnich 240 000 lat odkryli, że Sahara i cała Afryka Północna co 20 000 lat zmieniają klimat z suchego na wilgotny. Zdaniem uczonych taki okres zmian wskazuje, że główną siłą za nimi stojącą są zmiany osi Ziemi względem Słońca, które przyczyniają się do zmian nasłonecznienia pomiędzy porami roku i zmian siły monsunów.
Naukowcy spekulują, że w przypadku Afryki Północnej, gdy Ziemia nachylona jest tak, by latem otrzymywać maksymalnie dużo światła słonecznego, w regionie dochodzi do zwiększenia aktywności monsunów, które prowadzą do pojawienia się bardziej wilgotnego klimatu nad Saharą i mamy do czynienia z jej zielenieniem. Gdy nachylenie osi planety ulega zmianie, monsuny słabną i Sahara staje się pustynią, jaką ją widzimy obecnie. Uzyskane przez nas wyniki sugerują, że klimat Afryki Północnej zmienia się do 20 000 lat i mamy na przemian zieloną i suchą Saharę, mówi profesor David McGee. Sądzimy, że wyniki te możemy wykorzystać do lepszego zrozumienia historii Sahary, tego, które okresy w dziejach były dobre dla osadnictwa czy rozprzestrzenienia się naszego gatunku i jego wyjścia z Afryki.
Co roku wiatry wywiewają z Sahary setki milionów ton pyłu. Znaczna ich część trafia do Atlantyku. Osady te, tworzone przez setki tysięcy lat, są geologicznym zapisem historii klimatu Afryki Północnej. Warstwy z grubymi osadami pyłu to świadectwo suchego klimatu, te z cieńszymi osadami wskazują najprawdopodobniej na bardziej mokry okres.
Wcześniejsze analizy rdzeni z osadami wydobytymi u wybrzeży Afryki wskazywały na regularne zmiany klimatu zachodzące co 100 000 lat, które naukowcy powiązali z epokami lodowymi. Warstwy z dużą zawartością pyłu miały pochodzić z okresów zlodowaceń, a te z mniejszą – z interglacjałów. Jednak autorzy najnowszych badań mówią, że wyniki takie stoją w sprzeczności z modelami klimatycznymi, które wskazują, że główną siłą napędową saharyskiego klimatu jest sezon monsunów, którego siła zależy od nachylenia osi Ziemi względem Słońca i ilości energii, jaką region ze Słońca otrzymuje. Musieliśmy poradzić sobie z faktem, że liczące 20 000 lat okresy zmian nachyleń osi Ziemi powinny być tym, co kontroluje siłę monsunów, ale w zapisach geologicznych widzieliśmy zbieżność z okresami zlodowaceń co 100 000 lat, mówi McGee.
Żeby rozwiązać ten problem naukowcy opracowali własną technikę analizy rdzeni i wykorzystali ją do zbadania materiału pobranego przez uczonych z Uniwersytetu w Bordeaux, który został pozyskany z miejsc oddalonych zaledwie kilka kilometrów od miejsc pobrania wcześniejszych rdzeni. Naukowcy skupili się na badaniu koncentracji toru. Pierwiastek jest powstaje w oceanach w stałym tempie, w miarę rozpadu uranu obecnego w wodzie. Tor szybko łączy się z osadami dennymi, co pozwala stwierdzić, jak szybko osady te powstawały. W czasach, gdy mamy do czynienia z mniejszym osadzaniem się materiału, tor jest bardziej skoncentrowany w warstwach, a gdy materiał szybko się osadza, tor jest bardziej rozproszony.
Odkryliśmy, że niektóre wzrosty tempa osadzania rzeczywiście były związane z faktem, że do oceanu trafiało więcej pyłu. Ale inne wzrosty były spowodowane szybszym rozpuszczaniem się węglanów w wodzie. W czasie epok lodowych ten obszar oceanu był bardziej kwasowy, więc węglany szybciej się rozpuszczały i tworzyło się więcej osadów. Mogło to sugerować większy napływ pyłu znad Sahary, ale w rzeczywistości tak nie było, mówi McGee.
Gdy już wyjaśniono tajemnicze wzrosty co 100 000 lat okazało się, że pozostaje regularny wzorzec zmian zachodzących co 20 000 lat, który zgadza się ze zmianami nachylenia osi Ziemi i zmianami w sile monsunów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Specjaliści z należącego do NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), University of Maryland oraz Woods Hole Research Center stworzyli szczegółową mapę wysokości lasów. Pomoże ona zrozumieć rolę, jaką odgrywają lasy w zmianach klimatu oraz w jaki sposób ich wysokość wpływa na zamieszkujące je gatunki.
Mapę stworzono za pomocą umieszczonego na orbicie lasera, który zbadał wysokość lasów wysyłając w ich kierunku 2,5 miliona impulsów świetlnych. Dane z odbicia światła były następnie szczegółowo analizowane i porównywane z informacjami uzyskanymi z 70 stacji naziemnych.
Badania wykazały, że, ogólnie rzecz ujmując, wraz ze wzrostem szerokości geograficznej, spada wysokość drzew. Najwyższe rośliny znajdują się w tropikach, a im bliżej biegunów, tym są niższe. Znaczącym wyjątkiem jest roślinność Australii i Nowej Zelandii znajdująca się w okolicach 40. stopnia szerokości południowej. Rosną tam eukaliptusy, należące do najwyższych roślin na Ziemi.
Najnowsze pomiary wykazują, że lasy na naszej planecie są wyższe, niż wcześniej szacowano. Dotyczy to w szczególności lasów w tropikach i tajgi. Niższe za to niż sądzono są lasy na obszarach górskich.
Nasza mapa to jeden z najdokładniejszych dostępnych obecnie pomiarów wysokości lasów na Ziemi - mówi Marc Simard z JPL.
Nawet jednak te pomiary nie są doskonałe. Na ich dokładność wpływa bowiem zarówno stopień w jakim człowiek na poszczególnych obszarach zniszczył lasy, jak i różnice w wysokości poszczególnych drzew. Dla niektórych części globu pomiary będą zatem znacznie bardziej dokładne niż dla innych.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.