探究早期人类迁徙扩散、生产技术及其与气候环境变迁和地貌过程之间的联系，始终是古气候学和古人类学研究领域中备受关注的焦点。研究表明，非洲早期古人类的迁徙扩散与气候环境演化的长期趋势和变化幅度密切相关。然而，在欧亚大陆，由于缺乏大空间、长时间尺度的考古记录和古环境记录的综合对比，导致对古人类扩散与自然环境关系的认识仍然匮乏。
青藏高原地球系统与资源环境重点实验室（以下简称“实验室”）大陆碰撞隆升与资源环境效应研究方向昝金波研究员、方小敏院士以及张伟林研究员，联合澳大利亚格里菲斯大学Julien Louys教授、Michael Petraglia教授以及英国埃克塞特大学 Robin Dennell教授，通过研究中亚以及我国西北地区360万年以来黄土有机碳同位素组成的变化（图 1），综合集成分析河流阶地地貌、风沙黄土分布以及古人类遗存等数据，揭示中更新世气候转型期（1.2-0.7 Ma，MPT）气候波动幅度的增大和环境变干显著影响了欧亚大陆古人类迁徙和石器技术的发展，深化了对其扩散演化模式和驱动机制的理解，该研究成果于2024年11月27日发表在国际知名学术期刊Nature Communications上。
研究团队对塔里木盆地南缘和塔吉克斯坦360-270万年以来的黄土序列开展了高分辨率的有机碳同位素组成变化分析（图2），以揭示欧亚大陆古人类北支迁徙路线环境和植被演化的关键信息。结果显示中更新世气候转型期0.9-0.6 Ma以来，全球变冷以及青藏高原北部强烈的阶段性构造隆升，导致北支路线气候波动幅度增大且变干，河流阶地广泛发育。进一步通过欧亚大陆碳同位素组成、古人类遗存、风沙黄土地貌分布以及河流阶地发育等数据综合集成和统计学分析，揭示出0.9-0.6 Ma以来欧亚大陆风沙黄土分布范围发生大规模扩张，扩展至欧洲多瑙河流域以及中国东北和长江中下游等湿润和半湿润地区，河流阶地空间分布更为广泛（图3）。同时，欧洲和东亚生态环境由森林转变为更为开阔的森林草原或草原。
图1. 欧亚大陆更新世以来碳同位素和孢粉等古气候记录的空间分布与集成（虚线指示世界动物地理区系划分，蓝色实心圆为孢粉记录，红色实心圆为碳同位素记录，红色五角星为本研究获取的黄土有机碳同位素记录剖面位置）。
图2. 中更新世环境变迁对中亚古人类迁徙扩散的重要影响。MPT：中更新世气候转型（1.2-0.7 Ma）。随着0.9-0.6 Ma气候的急剧变干和植被组成发生显著变化，古人类遗迹在中亚地区开始出现并增多。
中更新世气候的急剧变干以及生态和地貌景观的巨变，对欧亚大陆食物资源和水源充足的栖息地的空间分布，产生了深远的影响，导致古人类面临更大的环境和资源压力，迫使他们更广泛地寻找并迁移至新的栖息地。同时，河流阶地的发育不仅为古人类迁徙提供了便利的迁徙通道和水源，阶地砾石还为古人类制作石器工具提供了重要的原材料，共同促进了石器技术的进步（图4）。
上述结果表明，欧亚大陆与非洲古人类扩散的环境驱动因素存在显著差异。在北非和东非，湿润时期可能为古人类从非洲向外迁移提供了绿色通道。相反，在受亚洲季风和西风显著影响的欧亚大陆大部分地区，湿润环境和森林生态景观在早更新世时期占主导地位，中更新世以来，气候急剧干旱化导致了开阔栖息地的扩展，为古人类的扩散提供了既有利又充满挑战的条件，对欧亚大陆古人类的生存环境和空间扩散产生了重要影响。
图3. 中更新世以来欧亚大陆河流阶地广泛发育，为古人类扩散提供了迁徙通道和水源。a：河流阶地空间分布；b：核密度估计图；c：曼-惠特尼秩和统计检验，红色箭头指示河流阶地数量显著增加的时间节点（对应log（p）谷值）。
上述成果以“Mid-Pleistocene aridity and landscape shifts promoted Palearctic hominin dispersals”为题，以研究论文（Research article）形式发表。实验室昝金波研究员为论文第一和共同通讯作者，该研究得到国家重点研发计划项目（2023YFF0804500）和国家基金委青藏高原地球系统基础科学研究中心项目（41988101-01）等联合资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-54767-0
图4. 更新世以来欧亚大陆古人类遗存的空间分布、时间演化与环境变迁的联系。a：古人类遗存空间分布；b-d：核密度估计图揭示0.9-0.6 Ma以来欧亚大陆古人类活动遗址在空间上更为广布，且以手斧为代表的阿舍利文化开始兴盛；e-g：曼-惠特尼秩和统计检验，红色箭头指示古人类遗存数量显著增加的时间节点（对应log（p）谷值）；h：干旱化和地貌景观变迁驱动人类迁徙扩散的概念图。
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