这项研究还表明,世界“屏障”沙漠的中间地带——从西边的撒哈拉沙漠(Sahara),穿过阿拉伯半岛(Arabia),一直到东边印度的塔尔沙漠(Thar Desert)——有时曾是水源充足、类似稀树草原的景观,这促进了灵长类动物和其他动物从非洲迁徙出去,其中包括智人(Homo sapiens)以及我们的一些古人类祖先。
“我们习惯看到的那些沙海并非一直都是这样的,” 格里菲斯大学(Griffith University)澳大利亚人类进化研究中心主任、考古学家迈克尔·佩特拉利亚(Michael Petraglia)说,“这对人类进化产生了巨大影响。”
科学家如何追溯时间线
佩特拉利亚是这项发表在《自然》(Nature)杂志上的研究的资深作者。自2010年以来,他一直致力于 “绿色阿拉伯” 理论的研究,主要通过对从该地区古代干涸湖泊中提取的沉积物岩芯进行研究。
这些岩芯中包含了曾经生长在那里的植物的痕迹,以及由当时气候产生的沉积物类型,这表明阿拉伯半岛——很可能还有撒哈拉沙漠和东部的沙漠——在很长一段时间内都曾是湿润的。
但这些沉积物岩芯只能追溯到过去大约五十万年左右的时间。然而,来自沙特阿拉伯中部洞穴的新气候数据被用于重建该地区过去八百万年的气候——这是一个巨大的进步。
关键数据来自沙特阿拉伯中部利雅得(Riyadh)东北部一片被侵蚀的石灰岩高原阿斯苏尔布(As Sulb)的七个洞穴,2019年在那里采集了22个岩石样本。这些样本大多来自石笋,石笋是由富含矿物质的水滴缓慢滴落在洞穴地面上,逐渐向上生长形成的(与之相对的钟乳石则是从洞穴顶部向下生长)。
马耳他大学(University of Malta)考古学家休·格鲁卡特(Huw Groucutt)是这项研究的作者之一,他说石笋更常包含科学家们正在寻找的证据,包括用于测定其年代的铅、铀和钍的痕迹。
铀钍定年法的原理是将样本中铀的放射性痕迹与它衰变成的钍进行比较。这种方法可以准确测定过去六十万年的年代。
常被忽视
新的气候记录与佩特拉利亚在其他关于 “绿色阿拉伯” 的研究中所支持的证据相吻合,这些证据表明,将非洲大部分地区与欧亚大陆分隔开来的整个沙漠带——包括撒哈拉沙漠和更东边的沙漠——在很长一段时间内都是郁郁葱葱的。
他说,在那些试图展示动物和早期人类从非洲扩散出去的路线的图表中,阿拉伯半岛常常被忽视。但一片绿色的阿拉伯半岛可能曾是这种迁徙的关键路线。
佩特拉利亚说,当阿拉伯半岛气候湿润时,撒哈拉沙漠和其他沙漠也会是湿润的——这些气候变化可能是由地球绕太阳轨道的周期性变化引起的。“这些发现非常惊人,” 佩特拉利亚说,“这是一个全新的(气候)信息来源,不仅对阿拉伯半岛来说是这样,对世界上许多地方来说也是如此。”
湿润时期
这篇新论文描述了在过去八百万年里,阿拉伯半岛至少有六个湿润时期的证据,可能还有两个尚未确认的湿润时期。
格鲁卡特解释说,只有当环境足够湿润,水能够渗透到地下并进入洞穴时,石笋才会生长得更大,而岩石样本中的同位素则揭示了这些生长时期是什么时候发生的。
这项研究表明,阿拉伯半岛的湿润时期持续时间从一百多万年到数万年不等——时间足够长,足以让一批又一批的动物和早期人类从北非迁徙到阿拉伯半岛,并继续前往更远处的肥沃土地。
而且还有更多发现有待公布。佩特拉利亚解释说,对该地区洞穴的科学研究已经进行了好几年,但直到现在所有研究成果都还未发表:“我们在沙特阿拉伯的洞穴研究工作才刚刚开始。” 格鲁卡特描述了已经进行的从阿拉伯半岛北部洞穴采集样本的考察活动,这些样本可能有助于更精确地确定湿润时期的地理范围。
英国南安普顿大学(University of Southampton)的古气候学家保罗·威尔逊(Paul Wilson)并未参与这项新研究,他说他对重建的气候记录 “惊叹不已”,这份记录的细节远比迄今为止的任何记录都要丰富得多。
他自己对深海沉积物的研究表明,在过去1100万年的几个湿润时期,这些沉积物中来自撒哈拉沙漠的沙尘较少,这也与地球绕太阳轨道的变化相关。
但他说,尽管近年来对非洲的研究已经很深入,但阿拉伯半岛在很大程度上一直被忽视:“这确实有力地证实了一些我们长期以来的预期。”