چگونه تغییرات اقلیمی مکرر باستانی به تکامل انسان کمک کرد؟
اکسل تیمرمن، فیزیکدان اقلیمی و اقیانوس‌شناس و همکارانش می‌گویند بالا و پایین‌شدن دما، بارندگی و رشد گیاهان موجب مهاجرت انسان‌های باستانی در داخل و خارج از آفریقا شد و توانایی بقای آن‌ها در محیط‌های ناآشنا را تقویت کرد. پژوهشگران براساس نحوه‌ی تطابق زمان‌بندی تغییرات اقلیمی باستانی با آمدن و رفتن گونه‌های مختلف انسان‌های اولیه، نمایی تازه و بحث‌برانگیز از تکامل انسان ترسیم کرده‌اند. تیمرمن از دانشگاه ملی پوسان در بوسان کره جنوبی و تیمش، این سناریو را ماه گذشته در نشریه‌ی نیچر ارائه دادند.
دانشمندان داستان نوع بشر را که تقریباً از دو میلیون سال پیش آغاز شده است، این گونه تعریف می‌کنند: در آن زمان، انسان راست‌قامت (هومو اراکتوس) از قبل پرسه‌زدن در خارج از آفریقا را شروع کرده بود؛ درحالی‌که گونه‌ای از آفریقای شرقی به نام انسان کارورز (هومو ارگاستر) هنوز در منطقه‌ی زادگاه خود اقامت داشت. انسان کارورز احتمالاً به گونه‌ای بحث‌برانگیز در آفریقای شرقی به نام انسان هایدلبرگی تکامل یافت که بین ۸۵۰ هزار و ۶۰۰ هزار سال پیش به شاخه‌های جنوبی و شمالی تقسیم شد. این مهاجرت‌ها با دگرگونی‌های اقلیمی گرم‌تر و کمک‌کننده به بقا که هر ۲۰ هزار تا ۱۰۰ هزار سال دراثر تغییرات در مدار و انحراف محور زمین اتفاق می‌افتند و میزان نور خورشید رسیده به سیاره را تغییر می‌دهند، هم‌زمان بود.
به‌گفته‌ی پژوهشگران، انسان هایدلبرگی سپس پس از سفر به شمال به اوراسیا، احتمالاً حدود ۴۳۰ هزار سال پیش موجب پیدایش دنیسوواها شد. در اروپای مرکزی، زیستگاه‌های خشن شکل‌گرفته دراثر دوره‌های یخبندان مکرر، بین ۴۰۰ هزار و ۳۰۰ هزار سال پیش تکامل انسان هایدلبرگی به نئاندرتال‌ها را در پی داشت. درنهایت، در آفریقای جنوبی بین ۳۱۰ هزار و ۲۰۰ هزار سال پیش، شرایط محیطی روزافزون نامساعد با تکامل انسان هایدلبرگی به انسان خردمند (هومو ساپینس) که بعداً به خارج از آفریقا نقل مکان کرد، همراه شد.
بااین‌حال برخی پژوهشگران ادعا می‌کنند که انسان هایدلبرگی طبق تعریف حامیانش حاوی فسیل‌های زیادی است که به سختی می‌توان آن‌ها را به‌عنوان یک گونه طبقه‌بندی کرد.
دیدگاه جایگزین برای سناریوی پیشنهادی جدید می‌گوید در دورانی که ظاهراً انسان هایدلبرگی زندگی می‌کرد، جمعیت‌های انسان‌تبار خویشاوند بدون آنکه لزوماً به‌عنوان گونه‌های بیولوژیکی متمایز فعالیت کنند، به‌صورت دوره‌ای از یکدیگر جدا می‌شدند، دوباره به‌هم می‌پیوستند و با غیرخودی‌ها آمیزش می‌کردند. در این دیدگاه، آمیزش درمیان گروه‌های انسان خردمند در سرتاسر آفریقا از ۵۰۰ هزار سال پیش آغاز شد و درنهایت ساختار فیزیکی معمول مردم امروزی را شکل داد. اگر چنین باشد، آنگاه آن‌طور که گروه تیمرمن پیشنهاد می‌دهد، اعتبار درخت تکاملی با شاخه‌های منظم از گونه‌های انسان‌تبار که به انسان خردمند منتهی می‌شوند، مورد خدشه قرار می‌گیرد.
سناریوی جدید از شبیه‌سازی کامپیوتری اقلیم احتمالی در دو میلیون سال گذشته در فواصل هزار ساله در سرتاسر آفریقا، آسیا و اروپا نشات می‌گیرد. پژوهشگران سپس ارتباط بین پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی‌شده درباره‌ی شرایط زیستگاه‌های باستانی در آن مناطق و تاریخ‌های فسیل‌های شناخته‌شده‌ی انسان‌تباران و محوطه‌های باستان‌شناسی را بررسی کردند. این محوطه‌ها بین دو میلیون تا ۳۰ هزار سال قدمت دارند.
شواهد فسیلی پیشین نشان می‌دهد که انسان راست‌قامت تا شرق آسیا و جاوه‌ی اندونزی پراکنده شد. شبیه‌سازی‌های اقلیمی تیمرمن بیان می‌کند که انسان راست‌قامت و همچنین انسان هایدلبرگی و انسان خردمند درطول سفرهای طولانی با زیستگاه‌های پیوسته متنوع سازگار شدند. تیمرمن می‌گوید این مهاجرت‌ها رشد مغز و نوآوری‌های فرهنگی را برانگیخت و احتمالاً هر سه گونه را به کوچ‌نشینان جهانی تبدیل کرد.
شبیه‌سازی‌های سکونتگاهی جدید همچنین نشان می‌دهد که انسان خردمند در سازگاری با مناطق گرم و خشک مانند شمال شرق آفریقا و شبه‌جزیره عربستان مهارت خوبی داشت. داده‌های اقلیمی، سکونتگاهی و فسیلی برای گنجاندن گونه‌های انسان‌تبار پیشنهادی اضافی در مدل تکاملی جدید ازجمله انسان فلورسی در اندونزی و انسان نالدی در آفریقای جنوبی کافی نبود.
نشان‌دادن قطعی‌تر اینکه تغییرات زیست‌محیطی باستانی موجب تغییرات در تکامل انسان‌تباران شده، دشوار است. به‌عنوان مثال، پیشنهاد پیشین مبنی بر نقش تغییرات ناگهانی آب‌وهوا در شکل‌گیری پهنه‌های بارانی و سرشار از منابع در سواحل آفریقای جنوبی که بعدا انسان خردمند در آن تکامل یافت، هنوز فاقد شواهد اقلیمی، فسیلی و باستان‌شناسی کافی است.
ریک پاتس، دیرینه‌مردم‌شناس از مؤسسه اسمیتسونین در واشنگتن دی‌سی، نظریه‌ی تأثیرگذار دیگری درباره‌ی چگونگی تأثیر نوسانات آب‌وهوایی بر تکامل انسان مطرح کرده که هنوز محل بحث است. پاتس استدلال می‌کند که مجموعه‌ای از رونق‌ها و رکودهای ناشی از اقلیم در دسترسی به منابع، تقریباً ۴۰۰ هزار سال پیش در شرق آفریقا آغاز و موجب تکامل انسان خردمند به گونه‌ای با توانایی بالا در زنده‌ماندن در محیط‌های دارای تغییرات پیش‌بینی‌ناپذیر شد. بااین‌حال به‌گفته‌ی تیمرمن، مدل جدید نشان می‌دهد که انسان خردمند باستانی اغلب به محیط‌های جدید اما نسبتاً پایدار مهاجرت می‌کرد. این روایت، پشتیبانی از فرضیه‌ی پاتس را که با عنوان «انتخاب تنوع» شناخته می‌شود، تضعیف می‌کند.
پاتس می‌گوید پیش از صدور حکم درباره‌ی انتخاب تنوع، یافته‌های جدید باید با سوابق زیست‌محیطی طولانی‌مدت در محوطه‌های فسیلی به خوبی مطالعه‌شده در آفریقا و آسیای شرقی مقایسه شوند.
ریچل لوپین، دیرینه‌اقلیم‌شناس در رصدخانه‌ی زمین لامونت-دوهرتی در نیویورک باور دارد که مدل جدید «چارچوبی عالی» برای ارزیابی ایده‌هایی مانند انتخاب تنوع ارائه می‌دهد. به‌گفته‌ی وی این امر به‌ویژه در صورتی صادق است که پژوهشگران بتوانند مشخص کنند آیا تغییرات اقلیم و اکوسیستم که درطول ده‌ها یا صدها سال رخ داده، ارتباط نزدیکی با مهاجرت‌های انسان‌های باستانی دارد یا خیر. درحال‌حاضر بخش عمده‌ی چشم‌انداز باستانی تکامل انسان مبهم است.