Tektoniklerin salladığı evrim beşiği

Prof. Dr. Mark Maslin, University College London’da (UCL) görev yapan İngiliz bir klimatologdur. Çalışmaları geçmişteki ve günümüzdeki iklim değişimleri, insan evrimi ve çevresel değişimler üzerine yoğunlaşmaktadır. The Cradle of Humanity (2017) adlı kitabında, Afrika’nın değişen coğrafyasının ve ikliminin insan evrimindeki rolünü ele alan Maslin, 10 popüler bilim kitabının yanı sıra çok sayıda popüler bilim makalesinin de yazarıdır.

Aşağıdaki yazı, Mark Maslin’in 07.11.2013’te The Conversation platformunda yayımlanan “How a Changing Landscape and Climate Shaped Early Humans” başlıklı makalesinin bana ait çevirisidir. Daha sonra Scientific American dergisinde de yayımlanan makale, Doğu Afrika’daki tektonik hareketlerin ve iklim değişimlerinin insan evrimi üzerindeki olası etkilerini ele almaktadır. Doğu Afrika Rift Sistemine ilişkin görsel ve köşeli parantez içindeki açıklamalar benim tarafımdan eklenmiştir.

Konunun jeolojik temelini daha iyi anlamak için, yazıya geçmeden önce Levha Tektoniği başlıklı yazıma göz atabilirsiniz.

Değişen coğrafya ve iklim ilk insanları nasıl şekillendirdi?

Doğu Afrika’nın evrimin merkezi oluşuna şaşırmamak gerek, çünkü son 5 milyon yılda coğrafi yapısına dair her şey değişmiştir. Levha tektoniğinin olağanüstü kuvvetleri ve değişen iklim, Doğu Afrika’yı görece düz ve ormanlık bir bölgeden, üzerinde dev boyutlu derin göllerin hızla belirip kaybolduğu, dağlık ve parçalara ayrılmış bir araziye çevirmiştir. Bu çok değişken arazide de kendi varlığını bile sorgulayabilecek kadar zeki bir kuyruksuz maymun doğmuştur.

Tektoniklerin salladığı bir beşik

20 milyon yıl önce (myö) Hindistan ve Asya kıta levhaları çarpıştı ve büyük Tibet platosunu yukarı itti. Yaz mevsiminde bu plato, emdiği güneş enerjisini atmosfere aktaran ve dev konveksiyon akımları üreten büyük bir ısı motoru görevi görür. Bu sıcak havanın yükselmesiyle çevreden hava çekilir; buna yoğun Güneydoğu Asya musonlarını oluşturan Hint Okyanusundaki nemli hava da dahildir.

Bu durum, Afrika kıtasından nem çekilmesine yol açan zincirleme bir etki yaratır ve Doğu Afrika’nın giderek kurumasını başlatan da bu olmuştur. İnsan evrimi açısından bakıldığında, Asya ve Afrika iklimlerinin belirgin biçimde birbirinden ayrılması, Asya ve Afrika kuyruksuz maymunlarının birbirinden ayrılmasıyla aynı zamana denk gelir; ki ikincisi zamanla bize evrimleşmiştir.

Tibet zirvelerinin yükselmeye başladığı dönemde, Etiyopya’da rifting süreci başladı ve güneye doğru aşamalı olarak ilerleyerek yaklaşık 1 myö Mozambik’e ulaştı. Bu rifting sürecine yol açan etken, Doğu Afrika’nın kuzeyindeki yer kabuğunun altında bulunan bir magma sıcak noktasının, kabuğu ısıtarak fazla pişmiş bir elmalı turta gibi ortadan ikiye ayırmasıydı. [Levhaların birbirinden uzaklaşmasıyla yer kabuğunun gerilerek incelmesi ve kırılması sürecine rifting adı verilir. Bunun sonucunda rift vadileri oluşabilir ve ayrılma devam ederse yeni okyanus havzaları gelişebilir.]

Rifting süreci, deniz seviyesinin yaklaşık 800 metre üstünde, her iki yanında yaklaşık 3,2 km yukarı çıkan yükselmiş kenarların veya dağ sıralarının bulunduğu derin, geniş ve asılı bir vadi oluşturdu. Rift Vadisinin oluşumunun yerel iklim üzerindeki etkileri çarpıcıydı. [Etiyopya’nın kuzeyinden Mozambik’e kadar uzanan Doğu Afrika Rift Sistemi, dünyanın en büyük kıtasal rift sistemlerinden biridir.]

Resim: Doğu Afrika Rift Sisteminin tektonik yapısı. Haritada Arap, Afrika (Nubiya ve Somali), Hint ve Avrasya levhaları, levha sınırları, Doğu Afrika Rift Bölgesi ve volkanların (kırmızı üçgenler) konumları gösterilmiştir. Mor renkle işaretlenen alan Afar Çöküntüsüdür.

Doğu Rift dağları Hint Okyanusundaki nemli havanın Doğu Afrika’ya geçişini önledi ve bölgenin daha da fazla kurumasına yol açtı. Doğu Afrika’nın yeryüzü şekilleri tamamen değişti: nemli ormanlarla örtülü, düz ve homojen bir bölgeden, platoların ve derin rift vadilerinin bulunduğu, bitki örtüsünün sis ormanlarından çöl çalılıklarına kadar çeşitlilik gösterdiği dağlık bir araziye dönüştü.

Evrim, başa çıkma stratejimiz

Parçalanmış bitki örtüsü ve besin kaynakları arasındaki mesafelerin artması, yaklaşık 6 myö insanlarda iki ayak üzerinde dik yürümenin (bipedalizm) evrimleşmesine yol açmış olabilir. Ne var ki Ardipithecus ramidus veya Australopithecus afarensis gibi son derece başarılı olan bu erken bipedal homininler, görece küçük beyinlere sahipti; modern insanlarda 1500 cm³’ün üzerinde olan kafatası hacmi, bu homininlerde yaklaşık 450 cm³’tü.

Doğu Afrika Rift Vadisinin oluşumu, araziyi parçalara ayırarak birbirinden ayrı çok sayıda göl havzası meydana getirdi. Dağlık arazi yapısı, bu havzaları yağış miktarındaki küçük değişimlere karşı çok duyarlı hâle getirir. Potsdam Üniversitesinden Martin Trauth ve meslektaşları, derin tatlı su göllerinin yaklaşık 2,6 myö, 1,8 myö ve 1 myö var olduğuna ilişkin jeolojik kanıtlar buldular; bunlar insanın evrimsel geçmişinde kritik tarihlerdir.

Bu dönemlerin her birinde Doğu Afrika’nın yerel iklimi 20 bin yıllık bir döngüde değişim göstermiş, aşırı kuraklık ve çok nemli koşullar arasında gidip gelmiştir. Dolayısıyla atalarımız, birkaç nesil içinde gölün kurumasıyla acımasızca ellerinden alınan cennet gibi bir ortamda yaşamış olabilirler. Binlerce yıl sonra göl tekrar oluşur ve döngü yeniden başlardı. Bu 20 bin yıllık döngü, Dünyanın Güneş etrafındaki yörüngesinde meydana gelen değişikliklerin, belirli bir mevsimde Dünyaya ulaşan güneş ışığında yarattığı farklılıklardan ileri gelir. Bu döngü, Doğu Afrika’daki iki yağışlı mevsimin zamanlaması ve süresi üzerinde önemli bir etki yaratmıştır.

Manchester Üniversitesinden Susanne Shultz’la birlikte gerçekleştirdiğimiz ve PLOS ONE dergisinde yayımlanan çalışma, yeni hominin türlerinin ortaya çıkışı, artan beyin hacmi ve Afrika’dan göç ile derin tatlı su göllerinin ortaya çıkıp kaybolması arasındaki ilişkiyi ilk kez istatistiksel olarak ortaya koymaktadır (ve Martin Trauth’la daha önce yaptığımız çalışmanın sonuçlarını doğrulamaktadır).

İnsan evriminin en önemli dönemlerinden biri yaklaşık 1,8 myö yaşanmıştır. Bu dönem, hominin türlerinin en yüksek çeşitliliğe ulaştığı, yaklaşık 900 cm³’lük çok daha büyük beyin hacmine sahip Homo rudolfensis ve Homo erectus türlerinin ortaya çıktığı ve eski insan atalarımızın Doğu Afrika’dan Avrasya’ya ilk büyük dağılımı gerçekleştirdiği bir zaman dilimidir. Bu dönemde geçici derin tatlı su gölleri, Doğu Afrika Rift Vadisi boyunca ortaya çıkıp kaybolmuş ve bu türleri Afrika dışına yönlendiren köklü çevresel değişimlere yol açmıştır.

Artık Doğu Afrika’nın değişen arazisinin insan evrimini son 10 milyon yılda nasıl yönlendirdiğine ilişkin tutarlı ve anlaşılır bir tablo oluşturmaya başladık. Bölge tanınmayacak biçimde değişmiş; düz ve ormanlık bir araziden, yaklaşık 3,2 km yüksekliğindeki görkemli dağların, savanların ve tropikal ormanların bulunduğu bir araziye dönüşmüştür. Arazinin, yağış miktarındaki küçük değişimlere duyarlı göl havzalarının oluşumuna elverişli hâle gelmesi, aşırı kurak ve nemli dönemlerin birbirini izlediği iklimsel dalgalanmalara yol açmış ve bu dalgalanmalar da Doğu Afrika’da yaşayan bütün hayvanlar üzerinde önemli etkiler yaratmıştır. Levha tektoniğinin ve iklim değişkenliğinin güçlü etkileri, hominin atalarımızın gelişmesine ve Afrika’dan Kafkasya’ya, Bereketli Hilal’e, oradan da dünyanın geri kalanına dağılmasına neden olmuştur.

Makale kaynağı: The Conversation; Maslin M., How a Changing Landscape and Climate Shaped Early Humans, 2013./ tam metin PDF