Home

Vluchtte Homo erectus weg uit Afrika voor de droogte?

Het klimaat verandert; daarover hoor je veel in het nieuws. Maar klimaatverandering is niet alleen van deze tijd. Ook onze verre voorouder Homo erectus had ermee te maken. Misschien trok hij daarom wel weg uit Afrika. Biologen van de Vrije Universiteit (VU) Amsterdam zijn benieuwd naar het verband tussen het klimaat en menselijke evolutie. Daarom onderzoeken ze hoe het klimaat veranderde in de tijd van Homo erectus.

Eens in de zoveel jaar is het raak. Dan vinden onderzoekers in Oost-Afrika tot hun grote vreugde een bot van een vroege mensachtige, zoals Homo erectus 'de rechtoplopende mens'. Die leefde zon 1,9 miljoen jaar geleden. Homo erectus was de eerste mensachtige die echt leek op de moderne mens: hij had ongeveer dezelfde lichaamsbouw, hersenen en manier van lopen. Homo erectus wordt daarom beschouwd als de voorvader van de moderne mens.†
Het gebied in Oost-Afrika waar Homo erectus ontstond. Het halvemaanvormige meer is het Turkanameer.
Klik op het plusje voor een grotere foto

'Die periode van 2 tot 1,7 miljoen jaar geleden is belangrijk geweest in de menselijke evolutie,' zegt Josť Joordens, biologe aan de VU. 'In deze periode ontstond Homo erectus en ging hij zich over de wereld verspreiden. Wij willen graag weten hoe en waarom dit gebeurde. Veranderde het klimaat bijvoorbeeld plotseling?'†
Het programma Google Earth laat zien hoe de omgeving van het Turkanameer eruit ziet.
Klik op het plusje voor een grotere foto

Nat of droog?

Joordens en haar collega's graven niet zelf naar menselijke fossielen in Oost-Afrika. Dat laten ze over aan specialisten, zoals paleontologen: mensen die fossielen bestuderen om meer te weten te komen over planten en dieren van heel lang geleden. Wat de Amsterdammers doen, is het vroegere klimaat onderzoeken. Ze bepalen wanneer er precies natte en droge perioden waren in Oost-Afrika in de kritieke periode, van 2 tot 1,7 miljoen jaar geleden. In die tijd was er een groot meer op de plaats waar zich nu het kleinere Turkanameer bevindt, op de grens van Kenia en EthiopiŽ. Dit grote meer werd gevoed op twee manieren: met water uit de Omo-rivier, een grote rivier die ontsprong in de Ethiopische hooglanden, en met water uit kleinere, lokale rivieren. In een natte periode vielen er zware moessonregens boven EthiopiŽ. Dan kwam er relatief veel Omo-rivierwater in het meer terecht. In een droge periode kwam er juist minder Omo-water in het meer terecht.†
Josť taking sample. © Anne Schulp
Klik op het plusje voor een grotere foto

Joordens legt uit waar wetenschappers die afwisseling tussen droog en nat nu uit kunnen afleiden. 'Waterdieren zoals vissen en schelpdieren verzamelen tijdens hun groei een element uit het water, strontium, in hun botten of schelpen,' vertelt ze. Strontium komt in de natuur voor in twee verschillende vormen. In Omo-rivierwater is de verhouding tussen die twee vormen anders dan in het lokale rivierwater. Joordens: 'Als we in een fossiel visbotje een strontiumverhouding vinden die het meest lijkt op die in Omo-water, kunnen we dus concluderen dat de vis leefde in tijd waarin er veel Omo-water in het meer terechtkwam. Met andere woorden, dat moet een natte periode zijn geweest.'†
South Lake Turkana
Klik op het plusje voor een grotere foto

Stof

Joordens en haar collega's hebben in Kenia monsters genomen van oude meerafzettingen van maar liefst 180 meter dikte. Elke halve meter namen ze een grondmonster, waarin zich vis- en schelpresten kunnen bevinden. Door deze grote hoeveelheid monsters krijgen de onderzoekers een precies beeld van klimaatwisselingen. Daarnaast kijken ze naar de korrelgrootte van het materiaal in de afzettingen. Zit er veel stof tussen, dan was het droog in de periode dat het materiaal neersloeg.††
© Jose Joordens
Klik op het plusje voor een grotere foto

Beide methoden geven informatie over klimaatverandering met een nauwkeurigheid van ongeveer 500 tot 1000 jaar. Dat is weliswaar vrij nauwkeurig op een geologische tijdschaal, maar niet op de schaal van een mensenleven. Willen de onderzoekers weten wat dat 'klimaat' voor een groep Homo erectus in de praktijk betekende, dan kijken ze daarom naar groeilaagjes van tweekleppige schelpen. Zoals bomen jaarringen hebben, zo maken schelpdieren ongeveer elke maand een extra schelplaagje waarin ook het element zuurstof uit het meerwater wordt vastgelegd. De onderzoekers meten de verhouding tussen een zwaardere en een lichtere vorm van zuurstof. Als het lokale klimaat droog is, is het meer sterker ingedampt en bevat het relatief veel zware zuurstofatomen. Dat vind je terug in de groeilagen van de schelpen. Zo kun je bijvoorbeeld afleiden of er duidelijke regenseizoenen bestonden, of dat het klimaat het hele jaar door nat of droog was.†
Large bivalve shell © Henning Scholz
Klik op het plusje voor een grotere foto

Droger?

En, hebben de wetenschappers al iets ontdekt over het klimaat ten tijde van Homo erectus? 'We zijn nog niet klaar met het onderzoek,' lacht Joordens, 'maar iets kan ik er wel over zeggen. Men neemt altijd aan dat Homo erectus wegtrok uit Afrika omdat het toen snel droger werd. Maar nu blijkt dat het lang niet zo simpel is. Veel van de fossielen worden juist gevonden in lagen die dateren uit een natte periode.' Gemiddeld lijkt het klimaat tussen 2 en 1,7 miljoen jaar geleden inderdaad droger te worden, maar op kleinere tijdschaal waren er nog steeds heel natte perioden. En juist die kleinere tijdschaal is belangrijk. De evolutie werkt namelijk op het niveau van een individu: dat plant zich wel of niet voort, afhankelijk van de omstandigheden die dan heersen. Of het trekt weg om ergens anders zijn geluk te beproeven, zoals in het geval van Homo erectus. 'Het unieke aan dit onderzoek is dat we voor het eerst klimaatverandering op de juiste evolutionaire tijdschaal kunnen meten. Niet met stappen van zon 10.000 of 100.000 jaar, maar met elke duizend jaar een meetpunt!'†

Spannend†

Het werk van Joordens is niet zo gemakkelijk. Lange dagen, zwaar en stoffig veldwerk in de brandende zon... Hoe is dat vol te houden? 'Het is fascinerend!' zegt Joordens enthousiast. 'Ik ben zo nieuwsgierig naar die menselijke evolutie, ik wil zo graag antwoorden vinden op die vragen, dat ik daar best wat moeite voor wil doen. Je bent als een detective een ingewikkelde puzzel aan het oplossen.'††
Taking samples. © Henning Scholz
Klik op het plusje voor een grotere foto

Het veldwerk is maar een klein deel van Joordens onderzoek. Als ze weer terug is in het lab, breekt er een periode aan van eentonig werk. 'Je bent soms een hele dag bezig met het uitpluizen van ťťn grondmonstertje. Eťn punt in een grafiek is soms een week werk. Maar toch vind ik elk puzzelstukje de moeite waard. Je ziet patronen ontstaan, waardoor je steeds dichter bij de oplossing komt.'†

Bovendien, zo vertelt Joordens, is het ontzettend spannend om in dat stukje Afrika rond te lopen waar al die spectaculaire fossielen gevonden worden. Ze werkt samen met beroemde fossielenzoekers, zoals Richard Leakey en Kamoya Kimeu. Kimeu is degene die 'Turkana Boy' vond, een bijna compleet skelet van een ongeveer 11-jarige Homo erectus-jongen.†
[Source:National Museums of Kenya] Het skelet van een ongeveer 11-jarige Homo erectus-jongen, 'Turkana Boy'werd in 1984 gevonden bij het Turkanameer.
Klik op het plusje voor een grotere foto

'Er valt nog zoveel te ontdekken in dit enorm uitgestrekte gebied,' concludeert Joordens. 'Ook geniet ik erg van de dieren die er in het gebied rondlopen. Er zijn bijvoorveeld prachtige antilopen, zoals oryxen en topis. Maar ook zebras, luipaarden en cheetahs. Zodra de zon onder is beginnen de jakhalzen met hun concert. En als je ver van het basiskamp bivakkeert, moet je 's nachts rekening houden met hyena's om je tent.'†
Fly camp: Het team van Josť Joordens en haar collegas doet veldwerk in Oost-Afrika, bij het Turkanameer. Tijdens het veldwerk kamperen de onderzoekers in de wildernis. © Henning Scholz
Klik op het plusje voor een grotere foto

Links:††

Velddagboek van een collega van Josť Joordens, met veel fotos

Website over Sibiloi National Park, waar het onderzoek plaatsvond, met veel mooie fotos van Lake Turkana en omgeving†