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史前防晒霜和衣物可能赋予智人进化优势

通过模拟4.1万年前的地球大气层和磁场,揭示了智人的防晒策略如何帮助他们作为一个物种得以延续。

作者:Paul Smaglik
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图片来源:Gorodenkoff/Shutterstock

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尽管4.1万年前的智人还没有开发出SPF评级系统,但这并不意味着他们不知道太阳辐射可能带来危险。

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根据《科学进展》杂志上的一篇文章,智人会涂抹某种形式的防晒霜,用衣服遮挡紫外线,并躲藏在洞穴中以避免太阳的侵害。事实上,这些策略可能帮助他们的人口在欧洲和亚洲扩张,而同时尼安德特人——他们似乎没有做出这些适应——却在减少。

密歇根大学人类学家、该研究的作者之一Raven Garvey一份新闻稿中表示:“这些物种之间,尼安德特人与解剖学上的现代人类之间,存在哪些差异可能导致了尼安德特人的消失,这几十年来一直是一个重要的人类学问题。”

智人的防晒策略

研究人员发现,这些防晒策略大致与地球磁极开始移动、北极更靠近欧洲的时期相吻合——地球存在期间,这种过程估计发生了180次。这一过程削弱了磁场,导致极光在全球大部分地区出现,并使更多紫外线穿透大气层。

与此同时,考古证据表明,在此期间,智人开始缝制衣服,并在皮肤上涂抹赭石——一种防晒矿物质。居住在洞穴中也提供了一些保护。

论文作者之一、密歇根大学研究员Agnit Mukhopadhyayan在一份新闻稿中说:“在这项研究中,我们结合了所有磁场未连接的区域,这些区域允许宇宙辐射或任何来自太阳的高能粒子渗透到地面。我们发现,其中许多区域与4.1万年前的早期人类活动,特别是洞穴使用和史前防晒霜使用增加的情况,非常吻合。”


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地球磁场

穆克霍帕德亚伊利用现有模型并构建了自己的模型来得出这一结论。他首先模拟了地球自转产生的磁场如何在全球周围形成一个保护性光环。这个光环保护地球免受宇宙辐射——宇宙辐射会使地球的臭氧层变薄,从而让更多紫外线进入。

接下来,他研究了太阳向地球抛出的炽热气体和带电粒子如何充当等离子体系统。穆克霍帕德亚伊随后开发了一个模型,预测这个系统如何与地球磁场相互作用。

这个磁场驱动着极光的形成,这就是为什么我们通常只在南北极附近看到极光,因为那是磁力最强的地方。然而,有时磁极会漂移——最近一次这样的事件发生在大约4.1万年前。

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大气对智人的影响

穆克霍帕德亚伊与德国地球科学研究中心GFZ亥姆霍兹中心的研究员Sanja Panovska合作,将那个时期的三个模型——地球地磁场、环绕它的空间等离子体场和极光活动——整合成一个模型。这种组合生成了一个3D图像,说明了带电粒子最容易穿透地球地磁场的区域。

模型显示,当4.1万年前磁极发生偏移时,地球磁场强度缩小到目前强度的约10%。磁极向赤道倾斜,磁场扩张,极光在整个欧洲和北非都可以看到。

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研究人员随后将这张地球大气和电磁系统的组合3D地图叠加到地球仪上,并标出了智人和尼安德特人曾经居住的地方。这两个早期和现代人类群体大约从5.6万年前开始在欧洲共存。大约1.6万年后,尼安德特人不再在欧洲占据主导地位。


阅读更多:尼安德特人与智人:尼安德特人与人类有何不同?


史前防晒霜和衣物

量身定制的衣物可能有所帮助。考古学家在智人遗址发现了针和锥子——与缝纫相关的工具——但在尼安德特人挖掘地却没有。量身定制的衣物不仅让人们在走出洞穴时保持温暖,使他们能够离家更远地狩猎更长时间,而且还能保护他们免受紫外线伤害。

这是否是有意的可能是个无关紧要的问题,因为“量身定制的衣物也可能提供了另一个意想不到的好处——免受日晒伤害,”加维在新闻稿中说。“拥有抵御太阳辐射的保护措施,也会给拥有它的人带来显著优势。”

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还有证据表明,智人使用赭石(一种由氧化铁和粘土制成的颜料),不仅用于绘画物体,还用于保护身体免受紫外线辐射。

“有一些实验测试表明它具有防晒功能。它是一种相当有效的防晒霜,而且也有一些民族群体主要为此目的使用它,”加维说。


文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • Paul Smaglik

    在加入Discover Magazine之前,Paul Smaglik做了20多年的科学记者,专注于美国生命科学政策和全球科学职业问题。他的职业生涯始于报纸,后来转向科学杂志。他的作品曾出现在《科学新闻》、《科学》、《自然》和《科学美国人》等出版物上。

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