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Vor etwa 74.000 Jahren erlebte der Berg Toba auf Sumatra einen Superausbruch, einen der größten in der Erdgeschichte, der möglicherweise eine massive Störung des Weltklimas auslöste.
Einige Wissenschaftler haben vermutet, dass ein vulkanischer Winter infolge des Ausbruchs eine Verschiebung darstellte, die groß genug war, um die meisten frühen Menschen auszulöschen, da genetische Beweise auf einen starken Rückgang der menschlichen Bevölkerung hindeuteten. Aber jetzt hat eine hochmoderne Studie über eine archäologische Stätte im Nordwesten Äthiopiens, die einst von Menschen der frühen Neuzeit bewohnt wurde, zu einer wachsenden Zahl von Beweisen beigetragen, die darauf hindeuten, dass das Ereignis möglicherweise nicht so apokalyptisch war.
Stattdessen stellte die neue Forschung fest, dass sich die Menschen an diesem Ort, bekannt als Shinfa-Metema 1, an die durch den Vulkanausbruch verursachten trockenen Bedingungen angepasst haben, was möglicherweise die entscheidende Migration der Menschheit aus Afrika in den Rest der Welt erleichtert hat.
Mikroskopisch kleine Fragmente vulkanischen Glases, die zusammen mit Steinwerkzeugen und Tierresten in derselben Sedimentschicht am Standort Shinfa-Metema 1 in der Nähe des äthiopischen Shinfa-Flusses gefunden wurden, zeigen, dass Menschen den Standort vor und nach dem Ausbruch des mehr als 4.000 Meilen entfernten Vulkans bewohnten.
„Diese Fragmente sind kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Auch wenn sie noch so winzig sind Trotzdem groß genug, um die Chemie und die Spurenelemente zu analysieren“, sagte John Kappelman, Professor für Anthropologie und Geologie an der University of Texas in Austin und Hauptautor der Studie, die am Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
Durch das Zusammenfügen von Hinweisen aus den an der Stätte gefundenen Fossilien und Artefakten sowie geologischen und molekularen Analysen begann das Team zu verstehen, wie die dort lebenden Menschen trotz der wahrscheinlichen Klimaveränderung, die die Vulkankatastrophe auslöste, vorankamen.
John Kappelman und Marsha Miller
Ausgrabungen am Standort Shinfa-Metema 1 haben ergeben, dass eine Population von Menschen den Ausbruch des Supervulkans Mount Toba vor 74.000 Jahren überlebt hat.
Um das Klima zur Zeit des Ausbruchs zu verstehen, analysierten Kappelman und seine Kollegen Sauerstoff- und Kohlenstoffisotope, Variationen desselben Elements, aus Straußeneierschalen und versteinerten Säugetierzähnen. Diese Arbeit gab Aufschluss über die Wasseraufnahme und zeigte, dass die Tiere Pflanzen fraßen, die unter trockeneren Bedingungen eher wachsen würden.
„Die Isotope werden in das Hartgewebe eingebaut. Bei den Säugetieren schauen wir uns also ihre Zähne an, den Zahnschmelz, aber wir finden ihn auch in der Eierschale des Straußes“, sagte er.
Eine Analyse der Flora und Fauna des Ortes ergab auch eine Fülle von Fischresten nach dem Ausbruch. Der Befund sei vielleicht nicht überraschend, wenn man bedenkt, wie nahe der Fundort am Fluss lag, aber Fische seien an anderen steinzeitlichen Fundorten aus derselben Zeit selten, heißt es in der Studie.
„Mit der Einführung von Toba beginnen die Menschen, den Fischanteil in ihrer Ernährung zu erhöhen. Sie fangen und verarbeiten fast viermal so viel Fisch (wie vor dem Ausbruch)“, sagte er.
„Wir glauben, dass der Grund dafür darin liegt, dass, wenn Toba tatsächlich für mehr Trockenheit sorgt, die Regenzeit kürzer und die Trockenzeit länger sein wird.“
Das Team vermutete, dass das trockenere Klima widersprüchlich die zunehmende Abhängigkeit von Fischen erklärt: Als der Fluss schrumpfte, blieben Fische in Wasserlöchern oder flacheren Bächen gefangen, auf die Jäger leichter zielen konnten.
Die fischreichen Wasserlöcher könnten möglicherweise das geschaffen haben, was das Team als „blauen Korridor“ bezeichnete, entlang dessen die frühen Menschen aus Afrika nach Norden zogen, nachdem ihnen die Fische ausgegangen waren. Diese Theorie widerspricht den meisten anderen Modellen, die darauf hindeuten, dass die Hauptwanderung der Menschheit aus Afrika in feuchten Perioden entlang „grüner Korridore“ stattfand.
„Diese Studie … zeigt die große Plastizität der Homo sapiens-Populationen und ihre Fähigkeit, sich problemlos an jede Art von Umgebung anzupassen, ob hyperfeucht oder hyperarid, auch bei katastrophalen Ereignissen wie der Hyperexplosion des Toba-Vulkans“, sagte er Ludovic Slimak, Forscher am französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung und der Universität Toulouse, in einer E-Mail. Slimak war an der Forschung nicht beteiligt.
Die Autoren der Studie konnten auch die Geologie des alten Flussbetts untersuchen, was darauf hindeutet, dass es an dieser Stelle langsamer und tiefer floss als heute.
„Das können wir erreichen, indem wir uns einfach das Kopfsteinpflaster ansehen“, sagte Kappelman. „Ein sehr energiereicher Fluss kann größere Felsbrocken und Gerölle bewegen als ein Fluss, der nicht so (energetisch) ist. Die (Geröllchen), die wir für den Vorfahrenfluss finden, sind kleiner als der heutige Fluss.“
Lawrence C. Todd
Das Ausgrabungsteam konnte sich ein detailliertes Bild davon machen, was vor rund 74.000 Jahren an der Stätte in Äthiopien geschah.
Die Forscher entdeckten auch die Überreste mehrerer kleiner dreieckiger Punkte, die verlockenderweise zu den frühesten Beispielen für den Einsatz von Bogenschießen zählen und Hinweise darauf liefern, dass die Bewohner des Ortes möglicherweise Pfeil und Bogen zur Jagd auf Fische und andere größere Beutetiere eingesetzt haben.
Slimak, der ähnliche in Frankreich entdeckte Fundstellen untersucht hat, die 50.000 Jahre zurückreichen, stimmte der Einschätzung der Artefakte in der neuen Studie zu.
„Die Autoren heben auch sehr klare Anzeichen dafür hervor, dass es hier vor 74.000 Jahren Bogenschießen gab“, sagte Slimak. „Es gibt daher allen Grund, … diese alten Homo sapiens als Träger bereits hochentwickelter Technologien zu betrachten, die weitgehend von natürlichen und klimatischen Zwängen befreit sind, entscheidende Faktoren für das Verständnis ihrer späteren Wanderungen über alle Kontinente und unter allen Breitengraden.“
Frühere Menschenarten haben Afrika wahrscheinlich mehrmals verlassen, aber Archäologen und Genetiker sind sich weitgehend einig, dass die bedeutendste Ausbreitung des Homo sapiens, unserer eigenen Art – die letztendlich dazu führte, dass moderne Menschen in allen Teilen der Welt lebten – vor etwa 70.000 bis 50.000 Jahren stattfand vor.
Die neue Forschung bietet ein weiteres mögliches Szenario für die Entstehung dieser Ausbreitung, ohne frühere Theorien auszuschließen, sagte Chris Stringer, Professor und Forschungsleiter für menschliche Evolution am Natural History Museum in London, der es als „faszinierendes Papier“ bezeichnete.
„Ich bin sicher, dass jeder dieser Vorschläge die Debatte unter den relevanten Spezialisten anregen wird, aber ich denke, dass die Autoren für jedes von ihnen vorgeschlagene Szenario eine plausible (wenn auch nicht endgültige) Argumentation dargelegt haben“, sagte Stringer per E-Mail.
„Natürlich bedeutet diese neue Arbeit nicht, dass feuchte Korridore nicht immer noch wichtige Kanäle für die Ausbreitung aus Afrika waren, aber diese Arbeit bietet glaubwürdige zusätzliche Möglichkeiten in trockeneren Phasen.“