How Prehistoric Humans Survived a Supervolcano So Big We Probably Should Have Gone ExtinctA massive eruption 74,000 years ago shook the planet, and archaeologists are using volcanic glass to figure out how humans made it through. , มนุษย์รอดภูเขาไฟยักษ์ได้อย่างไร?

มนุษย์รอดภูเขาไฟยักษ์ได้อย่างไร?

ถ้าคุณโชคดีเมื่อ 74,000 ปีที่แล้ว คุณคงรอดชีวิตจากเหตุการณ์ การระเบิดครั้งใหญ่ของโทบา หนึ่งในเหตุการณ์ร้ายแรงที่สุดที่โลกเคยประสบในช่วง 2.5 ล้านปีที่ผ่านมา

แม้ว่าภูเขาไฟจะตั้งอยู่ในประเทศอินโดนีเซียในปัจจุบัน แต่สิ่งมีชีวิตทั่วโลกอาจได้รับผลกระทบ ในฐานะนักโบราณคดีที่ เชี่ยวชาญในการศึกษาการระเบิดของภูเขาไฟในอดีต ฉันมักจะคิดว่ามันน่าทึ่งเพียงใดที่มนุษย์รอดชีวิตจากเหตุการณ์ระดับการสูญพันธุ์นี้ ซึ่งใหญ่กว่า การระเบิดของภูเขาเซนต์เฮเลนส์ในปี 1980 กว่า 10,000 เท่า

การระเบิดครั้งใหญ่ของโทบาพ่นเถ้าภูเขาไฟ 672 ลูกบาศก์ไมล์ (2,800 กม. ³) เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดหลุมขนาดมหึมาที่มีความยาวประมาณ 1,000 สนามฟุตบอล (62 x 18 ไมล์ หรือ 100 x 30 กิโลเมตร) การระเบิดขนาดนี้จะทำให้ท้องฟ้ามืดมิด บดบังแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ ซึ่งอาจทำให้เกิดภาวะโลกร้อนเป็นเวลาหลายปี ใกล้กับภูเขาไฟ ฝนกรดจะปนเปื้อนแหล่งน้ำ และเถ้าถ่านหนาจะฝังกลบสัตว์และพืช

ด้วยอุปสรรคทั้งหมดที่ขวางทาง Homo sapiens ในฐานะสปีชีส์ เรารอดจากภูเขาไฟยักษ์เพื่อประกอบเรื่องราวในวันนี้ได้อย่างไร?

ประชากรมนุษย์ที่อาศัยอยู่ใกล้กับภูเขาไฟโทบาน่าจะถูกกวาดล้างไปจนหมดสิ้น ผู้คนในส่วนอื่น ๆ ของโลกได้รับผลกระทบหรือไม่ เป็นคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงตรวจสอบอยู่

สมมติฐานภัยพิบัติโทบา เป็นแนวคิดที่โดดเด่นมานานหลายปี โดยเสนอว่าการระเบิดครั้งใหญ่ของโทบาก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนที่กินเวลานานถึงหกปี ผลกระทบของมันตามสมมติฐานทำให้ขนาดประชากรมนุษย์ลดลงเหลือน้อยกว่า 10,000 คนที่อาศัยอยู่บนโลก

สถานการณ์นี้ได้รับการสนับสนุนจาก หลักฐานทางพันธุกรรม ที่พบในจีโนมของผู้คนที่ยังมีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน DNA ของเราบ่งชี้ว่ามนุษย์สมัยใหม่แพร่กระจายไปยังภูมิภาคต่างๆ เมื่อประมาณ 100,000 ปีที่แล้ว และหลังจากนั้นไม่นานก็ประสบกับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า คอขวดทางพันธุกรรม: เหตุการณ์ เช่น ภัยพิบัติทางธรรมชาติหรือการระบาดของโรค ที่นำไปสู่การลดลงของขนาดประชากรอย่างมาก ภัยพิบัติเหล่านี้ลดความหลากหลายทางพันธุกรรมในกลุ่มลงอย่างมาก

การลดลงของขนาดประชากรมมนุษย์ที่ปรากฏนี้เป็นผลมาจากการระเบิดครั้งใหญ่ของโทบาหรือปัจจัยอื่น ๆ เป็นที่ถกเถียงกันอย่างมาก เมื่อนักวิทยาศาสตร์รวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมจากบันทึกสภาพอากาศ สิ่งแวดล้อม และโบราณคดี เราสามารถเริ่มเข้าใจได้ว่าเงื่อนไขใดมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของมนุษย์มากที่สุด

ในการรวบรวมสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อ 74,000 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์มีหลักฐานโดยตรงอย่างหนึ่งที่พวกเขาสามารถใช้ได้: หินและเถ้าที่ถูกพ่นออกมาจากการระเบิดของภูเขาไฟ วัสดุนี้เรียกว่า เทฟรา นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามชั้นของเทฟราข้ามภูมิประเทศได้ทั้งทางสายตาและทางเคมี

แก้วภูเขาไฟขนาดเล็กที่เรียกว่า คริปโตเทฟรา เดินทางไปได้ไกลที่สุด ทำให้มันมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจขอบเขตที่แท้จริงของการปะทุ เนื่องจากการมองไม่เห็นคริปโตเทฟราด้วยตาเปล่า การระบุจึงเป็นเรื่องท้าทายอย่างยิ่ง นักวิจัยอย่างฉันคัดแยกเศษแก้วขนาดเล็กอย่างระมัดระวังโดยร่อนผ่านสิ่งสกปรกและใช้ไมโครแมนิพิวเลเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือที่สามารถหยิบและเคลื่อนย้ายเม็ดเล็กๆ ได้ กระบวนการนี้ให้ความรู้สึกเหมือนกับการงมเข็มในมหาสมุทร และอาจใช้เวลาหลายเดือนจึงจะเสร็จสมบูรณ์สำหรับไซต์เดียว

การระเบิดของภูเขาไฟทุกครั้งมีองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เพื่อระบุว่าตัวอย่างวัสดุภูเขาไฟใดมาจาก การระเบิดครั้งหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เทฟราจากการระเบิดครั้งหนึ่งอาจมีธาตุเหล็กมากกว่าเทฟราจากการระเบิดครั้งอื่น ด้วยความรู้นี้ เราสามารถเริ่มทำความเข้าใจได้ว่าการปะทุในอดีตมีขนาดใหญ่เพียงใดและใครได้รับผลกระทบโดยตรง

เมื่อฉันทำงานภาคสนาม ฉันมองหาคริปโตเทฟราที่ตกลงบนแหล่งโบราณคดี ซึ่งเป็นสถานที่ที่มีร่องรอยของกิจกรรมของมนุษย์ในอดีต เช่น เครื่องมือ ศิลปะ หรือแม้แต่ซากศพที่ถูกฝัง ฉันรวบรวมตัวอย่างจากพื้นที่ของไซต์ที่ขุดค้นแล้ว และนำกลับไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อสกัดแก้วภูเขาไฟขนาดเล็กออกจากสิ่งสกปรก จากนั้นฉันจะวิเคราะห์ทางเคมีแก้วเพื่อหาลายนิ้วมือภูเขาไฟ

แต่ถึงแม้ฉันจะระบุได้ว่าตัวอย่างบางอย่างจากแหล่งโบราณคดีมาจากการระเบิดครั้งใหญ่ของโทบา สิ่งนั้นจะเปิดเผยอะไรบ้างเกี่ยวกับการที่ผู้คนรอดจากภูเขาไฟยักษ์หรือไม่?

เมื่อเราะบุชั้นเทฟราหรือคริปโตเทฟราได้แล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการพิจารณาอย่างถี่ถ้วนว่ามีอะไรถูกเก็บรักษาไว้ในบันทึกทางโบราณคดีก่อนและหลังการปะทุนั้น ในบางกรณี ผู้คนเปลี่ยนพฤติกรรมของตนเองหลังจากการปะทุ เช่น การใช้เทคโนโลยีเครื่องมือหินแบบใหม่ หรือการกินสิ่งที่แตกต่างออกไป บางครั้งผู้คนถึงกับทิ้งสถานที่นั้นไป โดยไม่ทิ้งร่องรอยของกิจกรรมของมนุษย์หลังจากเหตุการณ์ร้ายแรง

การศึกษาตะกอนภูเขาไฟในแหล่งโบราณคดีเป็นเพียงส่วนหนึ่งของปริศนาเท่านั้น บันทึกสภาพแวดล้อมและสภาพอากาศเก็บรักษาข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณในท้องถิ่นหรืออุณหภูมิโลกในขณะที่มีการปะทุ ข้อมูลนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ว่าเหตุใดผู้คนจึงทำการเปลี่ยนแปลงที่พวกเขาทำ

เมื่อพิจารณาถึงขนาดและความรุนแรงของการระเบิดครั้งใหญ่ของโทบา ดูเหมือนว่าหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่มนุษย์ทั่วโลกจะต้องทนทุกข์ทรมานอย่างมาก อย่างไรก็ตาม แหล่งโบราณคดีส่วนใหญ่บอกเล่าเรื่องราวของการฟื้นตัว

ในสถานที่ต่างๆ เช่น แอฟริกาใต้ มนุษย์ไม่เพียงรอดจากภูเขาไฟยักษ์เท่านั้น แต่ยังเจริญรุ่งเรืองอีกด้วย ที่ แหล่งโบราณคดี Pinnacle Point 5-6 หลักฐานของคริปโตเทฟราจากโทบาแสดงให้เห็นว่ามนุษย์ครอบครองพื้นที่นั้นก่อน ระหว่าง และหลังการปะทุ อันที่จริง กิจกรรมของมนุษย์เพิ่มขึ้นและ นวัตกรรมทางเทคโนโลยีใหม่ ๆ ปรากฏขึ้นหลังจากนั้นไม่นาน แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวของมนุษย์

ผลลัพธ์อันน่าอัศจรรย์นี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในแอฟริกาใต้ หลักฐานที่คล้ายกันนี้ยังได้รับการเก็บรักษาไว้ที่ แหล่งโบราณคดี Shinfa-Metema 1 ในที่ราบลุ่มของเอธิโอเปีย ซึ่งมีคริปโตเทฟราจากโทบาอยู่ในชั้นที่เก็บรักษากิจกรรมของมนุษย์ไว้ด้วย

ในที่นี้ มนุษย์ในอดีตปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นโดยการติดตามแม่น้ำตามฤดูกาล และตกปลาในแหล่งน้ำตื้นเล็กๆ ที่มีอยู่ในช่วงฤดูแล้งที่ยาวนาน ในช่วงเวลาของการระเบิดครั้งใหญ่ของโทบา ผู้คนในภูมิภาคนี้ยังได้นำเทคโนโลยีธนูและลูกศรมาใช้ ความยืดหยุ่นทางพฤติกรรมนี้ทำให้ผู้คนรอดจากภูเขาไฟยักษ์ สามารถอยู่รอดได้ในสภาพอากาศที่แห้งแล้งรุนแรง และผลกระทบอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากการระเบิดครั้งใหญ่ของโทบา

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักโบราณคดีได้ค้นพบผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันในสถานที่อื่นๆ อีกมากมายในอินโดนีเซีย อินเดีย และจีน เมื่อหลักฐานสะสมมากขึ้นเรื่อยๆ ดูเหมือนว่าผู้คนสามารถอยู่รอดและยังคงมีผลิตภาพได้หลังจากที่โทบาระเบิด ซึ่งบ่งชี้ว่าการปะทุครั้งนี้อาจไม่ใช่สาเหตุหลักของคอขวดประชากรที่เสนอไว้แต่เดิมใน สมมติฐานภัยพิบัติโทบา

แม้ว่าโทบาอาจไม่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าอะไรทำให้ประชากรมมนุษย์โบราณลดลงเหลือ 10,000 คน แต่ก็ช่วยให้เราเข้าใจว่ามนุษย์ปรับตัวเข้ากับเหตุการณ์ร้ายแรงในอดีตได้อย่างไร และสิ่งนั้นหมายถึงอะไรสำหรับอนาคตของเรา

ข่าวดีก็คือเรามีความพร้อมมากกว่าผู้คนเมื่อ 74,000 ปีที่แล้ว และถึงกระนั้นพวกเขาก็สามารถปรับตัวและค้นหาวิธีแก้ปัญหาใหม่ๆ ได้หลังเหตุการณ์ร้ายแรง วันนี้ โปรแกรมต่างๆ เช่น โครงการอันตรายจากภูเขาไฟของ USGS และ โครงการภูเขาไฟทั่วโลก มุ่งเน้นไปที่การเตรียมพร้อมโดยการตรวจสอบภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นผ่านเทคนิคที่หลากหลาย อันที่จริง คุณสามารถตรวจสอบได้ว่าภูเขาไฟลูกใดกำลัง ปะทุอยู่ในขณะนี้ ได้ตลอดเวลา

นอกเหนือจากการเตรียมพร้อมที่เพิ่มขึ้นแล้ว มนุษย์ยังถูกกำหนดโดยความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับเกือบทุกสภาวะ แม้แต่เหตุการณ์ภัยพิบัติร้ายแรง ด้วยการศึกษาผลกระทบของการปะทุของภูเขาไฟในบันทึกทางโบราณคดี เราสามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเงื่อนไขใดมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของมนุษย์ในอดีต และนำบทเรียนเหล่านี้ไปใช้ในอนาคต