p Foi um ano extraordinário de explorações e descobertas no Earth Institute. Durante o mês de dezembro, quando 2017 chega ao fim, Estaremos compartilhando histórias que destacam alguns dos trabalhos notáveis ​​de nossos pesquisadores. p A história da evolução humana está enraizada na África oriental, onde hominídeos, espécies ancestrais diretamente relacionadas aos humanos, apareceu pela primeira vez. Uma remota região desértica ao redor do Lago Turkana, a noroeste do Quênia, é a fonte de muitos fósseis e artefatos humanos importantes. Esta região é onde o paleoecologista e geoquímico Kevin Uno do Observatório da Terra Lamont-Doherty tem coletado fósseis e sedimentos, em busca de evidências sobre o clima, vegetação, animais, e água disponível para nossos ancestrais milhões de anos atrás. Entre os objetivos do Uno está entender o papel do clima na evolução humana.

p "As pessoas estão curiosas para saber como nós, humanos, chegamos aqui. Estou tentando entender o papel que as mudanças climáticas desempenharam na evolução de nossa espécie, "disse Uno. Suas primeiras descobertas nos dão novas informações sobre a gênese da vida humana e levantam novas questões fascinantes.

p Em um estudo lançado em junho de 2016, Uno e uma equipe de Lamont, incluindo a geoquímica Pratigya Polissar e o paleoclimatologista Peter deMenocal, forneceu um registro de 24 milhões de anos de tendências de vegetação na África oriental. O registro dá peso à ideia de que os humanos desenvolveram características-chave - dietas flexíveis, cérebros grandes, estruturas sociais complexas, e a capacidade de andar e correr sobre duas pernas - enquanto se adapta à expansão dos campos abertos. As descobertas sugerem fortemente que entre 24 milhões e 10 milhões de anos atrás, muito antes de qualquer ancestral humano direto aparecer, havia poucas gramíneas e bosques presumivelmente dominados. Então, com uma aparente mudança no clima, gramas começaram a aparecer. O estudo mostra que a tendência continuou ao longo de toda a evolução humana conhecida, levando a um domínio das gramíneas por alguns milhões de anos atrás.

p "Toda a evolução de nossa linhagem envolveu viver e trabalhar em ou perto de pastagens, "disse Uno.

p Este ano, Uno participou de expedições de campo à região da Bacia de Turkana nos lados leste e oeste do Lago Turkana. Ele e sua equipe procuraram aprender mais sobre como o clima variou nos últimos cinco milhões de anos.

p "Eu queria ir aos locais de hominíneos fósseis e ver se poderíamos usar ferramentas de geoquímica orgânica, que é algo que realmente nunca tínhamos feito antes. Queremos aprender coisas novas sobre o clima, vegetação, e o contexto ambiental de nossos ancestrais, ", disse Uno. A descoberta de ferramentas de pedra de 3,3 milhões de anos - as mais antigas do mundo - levou Uno a procurar pistas sobre o contexto ambiental dos primeiros humanos enquanto criavam e trabalhavam com essas ferramentas.

p Para reconstruir habitats antigos, Uno e seus colegas obtêm informações de duas fontes:ceras de folhas de plantas que viveram há milhões de anos e agora são preservadas em solos fósseis, e dentes de mamíferos antigos, como os de elefantes e hipopótamos. A análise química e isotópica desses materiais em laboratórios de Lamont permite aos cientistas discernir as plantas, animais, e fontes de água que estavam disponíveis no ecossistema para esses animais comerem e beberem.

p "Os dentes são únicos porque se formam em qualquer lugar de um a dez anos em animais grandes, e isso é como um pequeno registrador de dados ou cápsula do tempo de milhões de anos atrás, "disse Uno. Sua análise inicial indica que a mudança nos padrões de chuva, de uma a duas estações chuvosas por ano, pode ter tido um efeito significativo na vegetação e nos animais.

p "Uma grande questão para mim é, há quanto tempo existe o modo de operação das duas estações chuvosas? ”Os dados preliminares do Uno apontam para uma única estação chuvosa anual há cerca de 3,5 milhões de anos.

p "Estou tentando entender a evolução do sistema moderno de duas estações chuvosas por ano. Quando está muito calor, como é na África oriental, assuntos de água. Você adiciona chuva e as coisas ficam verdes e os animais ficam felizes, enquanto longos períodos de seca são muito desafiadores para eles. Como os hominídeos lidaram com as mudanças na disponibilidade de suas fontes de alimento? Essa é uma das questões em que estou trabalhando ao analisar os dentes. "

p Rastreando os biomarcadores em ceras de plantas antigas, Uno tem uma perspectiva mais ampla sobre a história da vegetação da região.

p "Se você olhar para os isótopos nos dentes, eles foram filtrados pelas escolhas dietéticas do animal. Mas com os biomarcadores de cera vegetal, você está olhando para remanescentes reais de plantas antigas, e gravam toda a paisagem. Eles são preservados por milhões de anos porque esses revestimentos cerosos nas folhas são feitos de hidrocarbonetos saturados, que são muito difíceis de quebrar. "

p O clima é um fator chave na determinação dos tipos de vegetação que podem crescer em um ecossistema. Ao recriar os alimentos vegetais e o habitat disponível em um determinado momento, é possível aprender sobre as mudanças que ocorreram durante transições importantes na evolução dos humanos. De particular interesse para Uno é um período conhecido como época do Plioceno, que foi a última vez que a Terra experimentou níveis atmosféricos de CO2 tão altos quanto são hoje. Então, os níveis de CO2 estavam em cerca de 400 partes por milhão (ppm), e é aproximadamente onde eles estão agora.

p O Plioceno ocorreu entre 5,3 e 2,6 milhões de anos atrás, um período de tempo em que muitos mamíferos e pássaros evoluíram para formas mais ou menos modernas e quando os primeiros hominídeos apareceram. Uno explica que de todos os fósseis da Bacia de Turkana que se acredita serem do Plioceno, menos de um por cento são de hominídeos. Os cientistas acreditam que a descoberta indica que poucos hominídeos habitavam a Terra em comparação com outros animais. Eles também descobriram uma variedade de espécies de hominídeos.

p “Nos últimos cinco anos, descobrimos que havia uma diversidade muito maior de hominídeos no Plioceno, cinco a seis espécies a mais do que se pensava originalmente, "disse Uno. Tem sido impossível determinar quais são nossos ancestrais diretos." É como procurar uma agulha em um palheiro. "

p Por mais meticulosa que seja a pesquisa de Uno, questões profundamente importantes orientam seu trabalho.

p "Acho fascinante que nossos ancestrais hominídeos fossem tão pobres em abundância, talvez apenas dezenas ou centenas de milhares, mas agora somos 7,5 bilhões. É difícil imaginar isso, mas por muito tempo, os hominídeos não eram as espécies dominantes na Terra como somos hoje, "disse Uno.

p Explorar o contexto ambiental da época do Plioceno ajudará a contar a história de quem eram esses hominídeos, porque havia espécies distintas, e possivelmente como e por que uma forma levou à evolução dos humanos modernos.

p "Hoje estamos entrando em um mundo mais quente, um com clima mais severo e toda uma série de outros desafios que nossas sociedades enfrentarão. É importante fazer uma pausa e olhar para trás de onde viemos. "Uno observa, "A marca registrada dos humanos modernos é que somos muito adaptáveis. É uma coisa maravilhosa sobre a nossa espécie." p Esta história foi republicada por cortesia do Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.