Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 210

Jak nás Země formovala

Dnešní lidé aktivně mění planetu. Náš apetit po přírodních zdrojích a průmyslové aktivity ve velkém měřítku oteplují a znečisťují oceány, ničí druhy a pravděpodobně narušují globální klima. Náš vliv je již tak velký, že současná geologická éra byla pojmenována jako Antropocén, tedy „věk lidstva“. Schopnost lidí utvářet životní prostředí v takovém rozsahu je teprve nedávný fenomén. Po většinu historie to naopak bylo životní prostředí, které nás formovalo. Fyzikální charakteristiky naší planety umožnily, abychom vznikli, umožnily vývoj našeho mozku, usnadnily šíření našeho rodu po celé planetě a umožnily dokonce vznik prvních velkých měst. Je to podivuhodný příběh, v němž nejprve Země utvářela lidi, a posléze lidé utvářeli Zemi.

Fotogalerie (3)
Nedávno nalezená téměř úplná kostra předchůdce Australopiteka "Little Foot" v jeskyních Starkfontein v Jihoafrické republice je zatím nejstarším nálezem předchůdce člověka. Odhadované stáří 3,6 milionu let. (Foto MD)

Jak vznikl člověk

Asi před 55 miliony lety provedl zemský termostat něco neočekávaného. Během asi 100 000 let se teplota planety zvýšila o 5 °C až 8 °C. Tato krátká planetární horečka měla velmi zdrcující vliv na život na Zemi, rychle popohnala evoluci a přetvořila celý řád živočichů, včetně nás samotných. Dnes se domníváme, že hlavním viníkem této změny byl metan. Je to velmi účinný skleníkový plyn a jeho přítomnost v atmosféře zachycuje více slunečního tepla, které zvyšuje teplotu zemského povrchu. Později se velká ložiska metanu usadila na mořském dně jako vedlejší produkt rozpadu organické hmoty. Za extrémních tlaků a nízkých teplot v těchto hloubkách byl plyn bezpečně uložen v ledových krystalech hydrátu až do té doby, než krystaly roztály. V planetárních podmínkách to byl sud prachu, který jen čekal na zážeh. Má se za to, že osudovou jiskrou byla řada vulkanických erupcí, které zaplnily atmosféru takovým množstvím oxidu uhličitého, že zavinil počáteční růst teploty. Stoupající teplota stačila roztavit ledový hydrát metanu na mořském dně a v důsledku toho začal metan probublávat do atmosféry, kterou ještě více ohříval a způsoboval ještě větší uvolňování metanu. Parné klima způsobilo explozi evoluční diverzifikace. Fosílie ukazují, že v této době se poprvé objevili kopytníci zahrnující moderní druhy, jako krávu, kozu, prase, ovci, velblouda a koně. Tato rodina velkých býložravců je velmi významná pro lidské společnosti, protože je nejen spolehlivým zdrojem masa, mléka, vlny a kůže, ale slouží i jako dopravní prostředek. Jezdíme na nich, nakládáme na ně zásoby, slouží k tahání vozů nebo pluhů a to vše ve prospěch vývoje lidstva. Během této vlny horka se však zrodila i ta pro nás nejdůležitější skupina savců – primáti, do níž patří i náš druh. Naši časní předci, kteří se fyzicky podobali lemurům, se rychle rozšířili po celé Asii, Evropě a Severní Americe. Bylo to ale v jedinečné geologické krajině ve východní Africe, kde se naši předci poprvé vydali prvními vrávoravými kroky směrem k humanitě.

Jak jsme zmoudřeli

Všechna zvířata se vyvíjejí v souladu s jejich přírodním prostředím a náš druh Homo sapiens není výjimkou. Vznik velkých mozků před miliony lety je toho příkladem. Mozek vyžaduje mnoho zdrojů a energie. Rozvoj mozku poháněla odezva na složité a rychle se měnící okolní prostředí, což vyžadovalo vysokou inteligenci a adaptabilitu k přežití. Paleontologové se již dlouho dohadují, proč to byla právě Východoafrická příkopová proláklina, která se stala ideálním inkubátorem inteligentních opic. Hlavním faktorem, který přiměl evoluční rodinu hominidů, aby se oddělili od po stromech skákajících primátů, bylo všeobecné vysušování východní Afriky a přeměna hustě zalesněné oblasti na travnatou savanu. Tento vysoušecí trend způsobovaly většinou síly pod zemí. Když se africké kontinentální plato zvedalo do výšky, vytvořilo se východoafrické hluboké horské údolí, které blokovalo pohyb dešťových mraků, takže se východní Afrika stala aridní (suchou) krajinou. Množství dešťových srážek dostupné pro naše předky v této rovníkové oblasti se měnilo s cyklickými sklony Země a jejím oběhem kolem Slunce, známými jako Milankovičovy cykly. Tyto kosmické změny trvaly tisíce let a byly příliš slabé, aby významně ovlivnily životy jednotlivců. Zatímco horské stěny měly dostatek vlhkosti, dno údolí bylo horké a suché. Podél dna příkopové prolákliny vznikal řetězec jezer, která byla citlivá na rovnováhu mezi srážkami a odpařováním, a proto jejich hladina v souladu s Milankovičovými cykly velmi kolísala. V průběhu nestabilních klimatických období se vodní masy rychle měnily až k úplnému vysychání. Měnící se dostupnost vody a také vegetace, zvířat a potravy příznivě ovlivňovala rozvoj lidského univerzálního chování. Fosílie tuto hypotézu potvrzují. Tři poslední období extrémních klimatických změn se udály asi před 2,6 – 1,8 – a 1 milionem let a jsou vždy spojovány se vznikem nových druhů hominidů ve východní Africe a se vznikem většího mozku. Nestabilní a měnící se prostředí povzbuzovalo rozvoj inteligence potřebné k přizpůsobení se, což potom vedlo k dalším velkým přínosům: složitým sociálním vztahům, rozvoji řeči a používání nástrojů. Bylo to právě toto speciální prostředí, kde vznikl vlastní druh z jiných hominidů asi před 300 000 roky.

Jak jsme okupovali Zemi

Naši předci ve své kolébce nezůstali. V době vlhkých zelených období odcházeli přes obvykle holé pláně severní Afriky na dnešní Sinaj, případně za Arabský poloostrov. Aby však mohli obsadit celý svět, včetně překročení oceánů, které oddělovaly kontinenty, k tomu musely nastat jiné planetární podmínky. První velká migrace našich předků začala před dvěma miliony lety, když se Homo erectus rozšířil do Asie a dostal se až do Číny a Indonésie. Tam vznikly minimálně dva jiné druhy hominidů, a to Neandertálci známí později z Evropy a Denisované v centrální Asii. Anatomicky moderní lidé opustili Afriku asi před 65 000 roky a šířili se do Evropy a podél jižní Euroasie do současné Indie a jihovýchodní Asie. Během tohoto velkého rozptylu byla Země v nejhlubším období zalednění. Takových zalednění bylo v průběhu 2,6 milionů let kolem čtyřiceti. V průběhu tohoto období byly globální teploty nejen mnohem nižší, ale klima bylo také mnohem sušší. Velké oblasti pevniny tvořila pustá tundra. Takové podmínky byly nepochybně velmi kruté pro paleolitické lidi, kteří žili v Euroasii, ale zalednění poskytovalo našim předkům jednu obrovskou výhodu. Tlustá ledová přikrývka uzamkla velká množství vody a snížila hladinu moří až o 120 metrů. Velké oblasti kontinentálního šelfu se tak staly suchou pevninou a nabízely velké území pro lov a migraci. Časní lidé v Asii byli schopni překročit Sundský pevninský most a obydlit dnešní Malajsii, Sumatru, Jávu a jiné části Indonésie, zatímco Sahulský pevninský most zajistil snadný přístup na dnešní Novou Guineu a Austrálii. Nejdůležitější v lidském příběhu byl ale široký koridor země, který spojoval východní Sibiř a Aljašku přes Beringův pevninský most. To umožnilo našim předkům dostat se z Euroasie na jinak nedosažitelný kontinent Severní Ameriky a odtud do Jižní Ameriky.

Když naši předci přecházeli do Evropy a střední Asie, setkávali se a křížili s Neandertálci a Denisovany – se svými bratranci. Na amerických kontinentech se ale s jinými druhy hominidů už nesetkali. Po skončení poslední doby ledové a zmizení Beringova pevninského mostu pod vlnami se východ a západ oddělily. Dvě izolované lidské populace, v podstatě identické z hlediska genetiky a schopností, ale s přístupem k jiným druhům plodin a zvířatům, začaly žít nezávisle na sobě a budovat města.

Jak jsme budovali města

Před 11 500 roky začali lidé na celém světě upouštět od života lovců a sběračů a začali žít usedlým způsobem života. Existovaly dobré důvody pro změnu životního stylu. Poslední doba ledová se blížila ke svému konci, což znamenalo, že to byla první meziledová doba, kterou naši časní předci poprvé zažívali od odchodu z Afriky. Toto období s relativně stabilním klimatem se ukázalo být ideálním pro vznik zemědělství a usedlý městský život. To byl začátek civilizace, která formuje současné lidstvo. Naučili jsme se zkrotit přírodní svět, zajistit si domestikovaná zvířata a plodiny pro zemědělské farmy. Základními potravinami se staly obilniny, jako pšenice, rýže a kukuřice, tj. původně druhy trav, které se šířily ve světě, když se Země v období posledních několika desítek milionů let ochlazovala a vysušovala. A zvířata, která jsme si ochočili, byli většinou kopytníci – býložravci, jako ovce, prase, kráva, kůň, jejichž předci dominovali v nových travních ekologiích. Usedlé farmaření umožnilo rychlý rozvoj populace a lidé se začali shromažďovat v hustých klastrech, které se staly prvními městy. Příkladem je Mezopotámie, kde před 6 000 roky začala vznikat města sumerské civilizace. Je to oblast, která zhruba odpovídá severní části dnešního Středního východu. Řeky Eufrat a Tigris dodávaly životodárnou vodu pro zavlažování a ukládaly úrodnou půdu z pohoří na severozápadě. Harrapská civilizace na řece Indu se objevila přibližně ve stejné době jako sumerská říše v Mezopotámii.

Jak všechno riskujeme

Dnes se dynamika sil mezi Zemí a lidstvem obrátila. Změna klimatu je největší ranou pro globální teplotu za posledních 55 milionů let. Dřívější prudké klimatické jevy byly zásadní pro vývoj lidstva, ale dnešní takové události by mohly mít pro náš současný způsob života katastrofální následky. Účinky globálního oteplování nebudou rovnoměrně rozložené, ale různé regiony budou postižené protichůdnými následky. Mnohé regiony budou zakoušet růst období sucha nebo ztrátu úrodné půdy v důsledku šíření pouští, zatímco jiné budou trpět intenzivními srážkami a záplavami. Oba tyto extrémní jevy hrozí narušit spolehlivost zemědělství. Tání polárních oblastí zvýší hladinu moří a ohrozí zatopením přímořské oblasti a města, zatímco mizení horských ledovců významně ovlivní dostupnost vody. Navíc tropické nemoci postupují dále od rovníku a intenzivnější období veder zabíjí zranitelnější členy společnosti. Tyto faktory povedou k velkým přesunům obyvatelstva, k masové migraci. Změna klimatu bude formovat naši budoucnost, jako sama planeta formovala lidstvo v minulosti.

 

Zdroj: Lewis Dartnell: How Earth shaped us. New Scientist, 2019, č. 3226, s. 34-37

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Den otevřených dveří na MatFyz

dne 21.11.2019 pořádá Matematicko-fyzikální fakulta UK tradiční Den otevřených dveří. Připravuje opět bohatý program, který probíhá po celý den v budově Matfyzu na Malostranském náměstí 25. Mnoho inspirativního nabídne také učitelům fyziky, matematiky či informatiky.

Kvůli milované vědě se nestačil ani oženit

Pokud zalovíme v paměti a vzpomeneme si na školní léta, určitě se nám vybaví v hodinách chemie používaný laboratorní plynový kahan, nesoucí jméno jednoho z největších vědců 19. století, profesora Roberta Bunsena.

Chytré budovy v ohrožení

Čtyři z deseti počítačů řídících automatické systémy chytrých budov byly v prvním pololetí tohoto roku vystaveny nějakému druhu kybernetického útoku. Toto zjištění přináší společnost Kaspersky ve svém přehledu hrozeb zacílených na chytré budovy.

Chtěl bych být operátorem jaderného reaktoru

Ještě nemají dokončenou školu, ale mají velkou šanci stát se operátory na jedné z našich dvou jaderných elektráren. Vhodný psychologický profil, ale i znalosti a motivace devíti vysokoškolských studentů oslovily náboráře Skupiny ČEZ. Ti studenty zařadili do stipendijního programu.

Startuje ČEZ Inovační maraton

Třicítka studentů bude začátkem listopadu 24 hodin plnit úkoly související s ekologií a ochranou životního prostředí. Vítězové 5. ročníku ČEZ Inovačního maratonu si rozdělí odměnu 50 000 Kč. Ještě je čas se přihlásit!

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail