当巴拿马地峡从海中升起时，它可能改变了非洲的气候——并促进了人类的进化。
巴拿马地峡的出现被认为是地球历史上许多里程碑事件的功劳。大约在 300 万年前，当它从海中升起时，地峡为北美和南美之间的动物迁徙提供了桥梁，永远改变了这两个大陆的动物群。它还阻挡了曾经从非洲流向亚洲的洋流，将其转向北流，增强了湾流。现在，约翰·霍普金斯大学的古生物学家史蒂文·斯坦利 (Steven Stanley) 表示，洋流的这种变化可能是 yet 另一个重大事件的根源：人类的进化。他说，当这个地峡重塑了海洋时，它引发了一系列冰期，而冰期又对非洲人类的进化产生了至关重要的影响。
斯坦利的假说，他在一本名为《冰河时代的孩子们》的新书中进行了描述，其基础是过去十年中许多海洋学家提出的观点，特别是拉蒙特-多尔蒂地球观测站的华莱士·布罗克 (Wallace Broecker)。布罗克提请人们注意大西洋和太平洋之间基本差异的气候学含义：大西洋的盐度要高得多。这种差异部分是由于吹拂过撒哈拉沙漠的干旱信风蒸发了海水并留下了盐分。“信风很渴，它们从大西洋带走很多水分，”斯坦利说。“其中大部分水分被带到太平洋并落入海洋。因此，巴拿马地峡太平洋一侧的盐度非常低，而大西洋一侧的盐度非常高。”
结果是形成了一个全球性的洋流系统，称为“输送带”。当含盐量高的水向北流过大西洋（例如，由湾流携带）时，它会变冷。额外的盐分和寒冷温度的结合使水特别致密，特别容易下沉。在冰岛附近，含盐量高的水下沉到海底。然后，它向南扩散到南极洲，与其他下沉的洋流汇合，并绕过印度洋，进入太平洋。在那里，水涌到海面，然后绕过南美洲和非洲的尖端，缓慢地流回大西洋。
整个输送带，这种理论认为，是由大西洋水的下沉驱动的，最终是由大西洋和太平洋之间的盐度差异驱动的。（斯坦利说，北太平洋的水在冬天和大西洋一样冷，但它不会下沉，因为太平洋盐度较低，因此浮力更大。）他认为，在巴拿马地峡形成之前，输送带并不存在。大西洋的水直接流过美洲之间流入太平洋，减少了盐度差异。然后流入北大西洋的水不够咸，无法下沉到深海；相反，它继续向北流向北极。在斯坦利看来，这就是地峡如何影响人类进化的关键。
他说，只要北大西洋的水流向北极，它们就会使其保持相对温暖——例如，足以让温带物种，如贻贝，利用北极从太平洋迁徙到大西洋。“然而，地峡形成后，输送带剥夺了北极的这些温暖水域，而且由于太阳在北极的角度很低，”斯坦利说，“那里变得非常寒冷。很快就形成了浮冰，反射了太阳的光线，使该地区进一步降温。很快，严寒北极的影响不可避免地向南蔓延，冰川也随之蔓延，冰河时代开始了——这是一个我们尚未摆脱的漫长冰盖扩张和消退的时期。”
冰河时代的影响在高纬度地区最为强烈，但它也使非洲变得更冷、风更大、更干燥。许多研究人员怀疑这些变化促进了南方古猿（最早的人类）的进化。“随着非洲变冷变干，”这种观点认为，“南方古猿的栖息地发生了变化。斯坦利说，在冰河时代开始之前，雨林边缘可能有一个非常宽阔的开放森林区域，南方古猿可以进入。然而，当世界变冷时，雨林缩小了，而沙漠和草原地区扩大了。“如果你是一个生活在森林栖息地的半树栖的南方古猿，”斯坦利说，“那将是一个大问题。这一定是巨大的危机。南方古猿必须在地面上生存，并进化出允许它这样做的机制。大约在 300 万年前，它分化为两个谱系——下颚强壮的傍人属和脑部发达的人属。”
碰巧的是，现在有强有力的证据将这种进化分裂与非洲的气候变化联系起来。去年，拉蒙特-多尔蒂的古气候学家彼得·德梅诺卡尔 (Peter deMenocal) 报告了这一证据，他研究了在非洲海岸钻取的海洋沉积物岩芯。岩芯中含有从邻近大陆吹来的尘埃，因此它们记录了沉积物每层沉积时该地区有多干燥——较冷、较干燥的气候会产生更多的尘埃。在过去的几百万年里，非洲的气候一直在相对寒冷干燥的时期和温暖潮湿的时期之间不断波动。但是在大约 280 万年前，沉积物岩芯显示出一个显著的变化。寒暖周期的持续时间增加了，平均从约 23,000 年增加到 41,000 年。从沉积物中灰尘量的增加来看，寒冷期明显变得更冷、更干燥。
德梅诺卡尔说，更重要的是，沉积物岩芯显示非洲历史上有两次同样的降温效应——每一次都恰逢人类进化中的一个里程碑。下一次变化发生在 170 万年前——就在人类的直系祖先直立人出现的时候。“寒冷变得更冷，风变得更强，干燥变得更干，”德梅诺卡尔说。“然后，在 100 万年前，这些事件的持续时间再次延长——达到 10 万年而不是 41,000 年——同时寒冷变得更冷，干燥变得更干。大约在那时，傍人属（可能无法在更严酷的环境中生存）灭绝了，将舞台留给了直立人。”
非洲个别寒暖周期的长度反映了除海洋输送带之外的另一个因素对地球气候的影响——地球轴向方向的周期性变化，即米兰科维奇循环。地轴像陀螺一样摇摆，每 23,000 年在星空中画出一个圆圈；同时，它相对于垂直方向的倾斜角度每 41,000 年在 21.5 度到 24.5 度之间振荡，然后再回到原位。（目前是 23.5 度。）
德梅诺卡尔的沉积物岩芯表明，在 280 万年前，倾斜周期开始主导非洲气候，取代了摇摆周期，并使气候更加极端。当倾斜角较低时，夏季北半球高纬度地区接收到的阳光较少，融化的冰也较少，冰盖扩张。这正是斯坦利所说的，当巴拿马地峡形成而洋流停止为北极供暖时发生的情况。
斯坦利说，地峡的抬升可能使地球更容易受到倾斜周期的影响，并且可能与它勾结，从而使冰盖蔓延到北半球。这些冰盖的影响很快在非洲显现。斯坦利说，这是一个关于人类属如何进化的令人震惊的想法。“这片介于美洲之间狭窄土地的抬升，”他继续说道，“引发了一场巨大的海洋学变化，使北极得以冷却；这对非洲产生了巨大影响，使气候干燥并导致了人属的进化。换句话说，如果这片狭窄的土地没有在我们祖先居住的地方升起跨越海洋，我们就不会存在。”
