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科隆大学地球物理与气象研究所和史前考古学系的跨学科研究团队开发了一种新模型，即“我们的方式模型”。该团队模拟了奥瑞纳文化时期（约 43,000 至 32,000 年前）随时间和空间变化的人口流动和人口密度，以更好地了解第一批解剖学上的现代人类是如何在欧洲繁衍生息的。 该模型揭示了这一过程的四个阶段。第一阶段，人类定居点从黎凡特缓慢扩张到巴尔干半岛；第二阶段，人类定居点迅速扩张到西欧；随后的第三阶段，人类人口下降；第四阶段，人口密度区域性增加，并进一步向英国和伊比利亚半岛先前未开发的地区推进。 该成果发表在《自然通讯》杂志上，题为《在泛欧洲范围内重建奥瑞纳阶人类扩散过程》的文章中。 气候学家和考古学家之间的跨学科合作使该团队能够定量研究气候变化如何影响人类的扩散。早期解剖学上的现代人类作为狩猎采集者生存了极长的时期。 当它们开始在欧洲蔓延时，全球气候条件与今天不同。末次冰期末期普遍较冷、较干燥的气候被较温暖的间冰期反复打断，有些变化突然发生，有些变化则逐渐发生。 人类迁徙至欧洲的原因可能多种多样，包括人类的探索精神、社会结构的演变和科技的进步。然而，新开发的模型让研究团队能够清楚地展示气候变化如何影响人类迁徙。 以前，大陆范围内人类人口长期迁移的数值模型通常依赖于所谓的扩散反应方程，即人口不断繁殖和增长，导致人口向各个方向缓慢、连续地迁移。而基于代理的模型则侧重于人类迁移的个人或群体动机，在较小规模上更受欢迎。 最近的新模型在计算中采用了古气候模型的数据，但重点关注净初级生产力，这是动植物储存的二氧化碳量的指标，作为食物供应和人类流动性的代表。这种方法的缺点是它没有考虑这些食物来源的可获得性和可用性，因为只有一小部分食物可供人类利用。 研究团队认为，欧洲早期的居住地经历了高度复杂的推进、撤退、放弃和重新定居的过程，其驱动力来自气候变化和人类的适应能力。“我们的方式模型”通过两个主要步骤模拟人类的扩散：首先，结合气候和考古数据来模拟人类生存潜力 (HEP)；其次，模拟受 HEP 约束的人类人口动态。 HEP 定义了人类在特定文化的气候和环境条件下生存的可能性。这一重要量是使用 HEP 模型估算的，该模型考虑了已知考古遗址的古气候数据。 机器学习方法为奥瑞纳文化构建了气候限制，估计了该文化的人类喜欢生活在哪种气候条件下。然后应用训练好的模型，使用所谓的全球气候模型模拟的数据以及来自格陵兰冰芯的氧同位素数据来估计空间和时间 HEP 模式。 研究结果显示，第一阶段从黎凡特向巴尔干半岛缓慢西扩（约 45,000 至 43,000 年前），随后是第二阶段向西欧快速扩张（约 43,250 至 41,000 年前）。尽管中间曾遭遇短暂挫折，但智人人口随后迅速达到约 60,000 人，遍布欧洲所有已知的考古遗址。 随后的第三阶段的特点是人口数量下降，无论是人口规模和密度，还是人口所占面积（41,000 至 39,000 年前）。这一发展是由持续近 3,000 年的长期严寒期造成的，该时期被称为 GS9/HE4 时期。然而，根据该模型，人类在大型地形（例如阿尔卑斯山脉）的气候阴影下幸存下来，而他们在前一阶段刚刚占据了这些地形。 在第四阶段，当 HEP 条件再次改善时，人口迅速恢复并进一步增长，从大约 38,000 年前开始。模型显示，人口密度的区域性增加以及进一步向英国和伊比利亚半岛以前未定居的地区推进，与考古证据大致相符。 HEP 地图表明，在这一过程结束时，部分人类群体比其他人类群体更好地适应了寒冷的气候条件，从而使他们能够突破先前定居环境的界限。 “区域研究在试图重建人类扩散时几乎无法捕捉到所有起作用的因素，包括他们如何在不同规模上协同工作并对整体长期趋势做出贡献。这是新建模方法的一大优势，”史前考古学系的伊莎贝尔·施密特博士说。 在进一步的研究中，该团队将测试模型中的基本假设，重点关注文化进化在人类扩散过程中的作用。科隆大学的人类与地球系统耦合研究 (HESCOR) 项目将把人类与地球系统相互作用的更多方面整合到模型中。
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发表于 2024-9-9 18:22:55