DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09154-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40533559
تاريخ النشر: 2025-06-18
المؤلف: Emily Y. Hallett وآخرون
الموضوع الرئيسي: إنسان العصر الجليدي وعلم الآثار
طرق
في هذا القسم، يصف المؤلفون منهجيتهم لاختيار المتغيرات باستخدام حزمة R tidysdm. لقد وصلوا إلى إعادة بناء المناخ القديم المخزنة في ملف netCDF، مع تضمين أحداث هاينريش، واستخدموا حزمة pastclim لتعريف المتغيرات ذات الصلة لتحليلاتهم. استخدم المؤلفون وظائف مشابهة لـ plot_pres_vs_bg() و dist_pres_vs_bg() لتصور ومقارنة توزيع حدوث الأنواع مقابل عينة خلفية، والتي تتكون من 10,000 نقطة تم سحبها عشوائيًا من كل شريحة زمنية عبر منطقة الدراسة.
كشفت التحليلات أن بعض المتغيرات تشير إلى استخدام غير عشوائي من قبل البشر في الفضاء المناخي، مما يشير إلى أهميتها في إعادة بناء توزيعات الأنواع. من المتغيرات المعلوماتية المحددة، اختار المؤلفون مجموعة فرعية أظهرت ارتباطات أقل من عتبة 0.8. شملت هذه الاختيارات النهائية مؤشر مساحة الورقة (LAI)، نطاق درجة الحرارة السنوي (BIO 7)، متوسط درجة حرارة الربع الأكثر رطوبة (BIO 8)، متوسط درجة حرارة الربع الأكثر دفئًا (BIO 10)، وهطول الأمطار في الربع الأكثر رطوبة (BIO 16)، كما هو موضح في الأشكال التوضيحية للبيانات الموسعة 6a و 6b.
نقاش
تناقش الدراسة إعادة بناء الفجوة البشرية في إفريقيا خلال العصر الجليدي، باستخدام قاعدة بيانات شاملة لمواقع أثرية مؤرخة إشعاعيًا من 120,000 إلى 14,000 سنة مضت. تستخدم الدراسة نهج نمذجة توزيع الأنواع (SDM)، مع التركيز على خمسة متغيرات بيئية رئيسية لتقييم ملاءمة الموائل. لمعالجة البيانات النادرة عبر الفترات الزمنية، تم استخدام نماذج إضافية عامة (GAMs) لتحليل تغييرات الفجوة، مما يكشف عن توسع كبير في النطاق الجغرافي القابل للسكن للبشر بدءًا من حوالي 70,000 سنة مضت، خاصة في غرب ووسط وشمال إفريقيا. تم ربط هذا التوسع بزيادة القدرة على التكيف مع البيئات المتنوعة، بما في ذلك الغابات والصحاري.
تشير النتائج إلى أن الفجوة البشرية اتسعت بشكل كبير حوالي 70,000 سنة مضت، وبلغت ذروتها حوالي 50,000 سنة مضت، متزامنة مع الهجرات الناجحة خارج إفريقيا. تسلط الدراسة الضوء على أن هذا التوسع في الفجوة سمح للبشر بالعيش في مناطق كانت تحت السكان سابقًا، مما عزز مرونتهم البيئية استجابةً لظروف بيئية متغيرة. ومن الجدير بالذكر أن البحث يؤكد أنه بينما توسعت الفجوة، إلا أنها لا تتوافق بالضرورة مع زيادة في حجم السكان الإجمالي، مما يشير إلى أن البشر أصبحوا أكثر تنقلًا عبر موائل مختلفة، مما قد يسهل التفاعلات الاجتماعية والتطورات الثقافية خلال هذه الفترة. توفر النتائج منظورًا جديدًا حول ديناميات انتشار البشر والتكيف، مما يبرز التفاعل المعقد بين المناخ، وتوافر الموائل، وسلوك البشر خلال العصر الجليدي.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09154-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40533559
Publication Date: 2025-06-18
Author(s): Emily Y. Hallett et al.
Primary Topic: Pleistocene-Era Hominins and Archaeology
Methods
In this section, the authors describe their methodology for variable selection using the R package tidysdm. They accessed palaeoclimatic reconstructions stored in a netCDF file, incorporating Heinrich events, and utilized the pastclim package to define relevant variables for their analyses. The authors employed functions analogous to plot_pres_vs_bg() and dist_pres_vs_bg() to visualize and compare the distribution of species occurrences against a background sample, which consisted of 10,000 randomly drawn points from each time slice across the study area.
The analysis revealed that certain variables indicated a non-random usage by humans in the climatic space, suggesting their significance for reconstructing species distributions. From the informative variables identified, the authors selected a subset that exhibited correlations below a threshold of 0.8. This final selection included Leaf Area Index (LAI), annual temperature range (BIO 7), mean temperature of the wettest quarter (BIO 8), mean temperature of the warmest quarter (BIO 10), and precipitation of the wettest quarter (BIO 16), as illustrated in Extended Data Figures 6a and 6b.
Discussion
The research discusses the reconstruction of the human niche in Africa during the Pleistocene, utilizing a comprehensive database of radiometrically dated archaeological sites from 120,000 to 14,000 years ago. The study employs a species distribution modeling (SDM) approach, focusing on five key bioclimatic variables to assess habitat suitability. To address the sparse data across time periods, generalized additive models (GAMs) were used to analyze niche changes, revealing a significant expansion of the habitable geographic range for humans beginning around 70,000 years ago, particularly in West, Central, and North Africa. This expansion was linked to increased adaptability to diverse biomes, including forests and deserts.
The findings indicate that the human niche broadened significantly around 70,000 years ago, peaking around 50,000 years ago, coinciding with successful migrations out of Africa. The study highlights that this niche expansion allowed humans to inhabit previously underpopulated regions, enhancing their ecological flexibility in response to varying environmental conditions. Notably, the research emphasizes that while the niche expanded, it does not necessarily correlate with an increase in overall population size, suggesting that humans became more mobile across different habitats, which may have facilitated social interactions and cultural developments during this period. The results provide a new perspective on the dynamics of human dispersal and adaptation, underscoring the complex interplay between climate, habitat availability, and human behavior during the Pleistocene.