一個大鼻子尼安德塔人的石膏面部模型凝視著太空。他鼻竇中多餘的空腔有助於捕捉空氣，然後將其加濕。史密森尼國家自然歷史博物館人類起源項目負責人里克·波茨說，沒有什麼比腦袋附近有一個溫暖的氣囊更能抵禦冰河時代的寒冷了。
波茨說，我們最親近的祖先的頭骨講述了人類起源的故事，以及我們的進化史與氣候變化的密切關係。史密森尼在人類起源大廳的展覽（波茨是該展覽的策展人）探索了這樣一種觀點，即像發現火或走出非洲這樣的決定性進化事件可能是氣候變化的直接結果。
“氣候當然很複雜，大氣中的二氧化碳含量也高於我們物種起源以來任何時候的水平，”波茨說。“這正在為與我們的祖先在面對新奇事物時所面臨的條件相同的條件做準備。我們希望人們思考一個物種在應對真正的新奇事物時的適應能力有多好。”
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人科動物（與人類相關的所有兩足動物）的化石記錄了人類的進化歷史，從類猿的露西（第一個已知的南方古猿阿法種）到攜帶手斧的直立人，再到我們今天這個改變氣候的地球主宰。科學家們說，現在，在人類行為引發的另一次氣候變化的開始之際，過去可以為我們物種在數百萬年裡的生存和適應能力提供線索。
“人們認為，我們是一個如此成功的物種，什麼事情都不會發生在我們身上，”波茨說。但他指出，我們的大多數祖先遲早都會滅絕。他說，現代人類的先驅直立人生活了150萬年。相比之下，智人只存在了大約20萬年。然而，即使他們在遭受特大乾旱、強烈季風降雨和約7萬年前蘇門答臘附近火山爆發的襲擊時，人口也減少到600到10000對繁殖對之間。
越來越多的古人類學研究表明，至少其中一些進化事件與非洲和歐亞氣候的劇烈且週期性變化同時發生。
波茨說：“人類的進化變化是為了應對靜態環境而發生的觀點已經站不住腳了。”
從曾經濕潤的非洲學習
本月早些時候在史密森尼的一個關於人類進化的專題討論會上發言的科學家認為，研究過去的變化可以為人類應對人為全球變化的未來進化適應提供線索。研究人員將這個時期命名為人類世，在地質時間中，人類活動對地球氣候和生態系統產生了影響。
正如地球層記錄的那樣，早期的氣候事件同樣是劇烈的。科學家們將它們與有時稀疏的化石記錄相關聯，以繪製氣候與進化之間的關係。
然後，他們創建了類似於全球變暖研究中使用的氣候模型。亞利桑那大學地球科學、生態學和進化生物學教授安德魯·科恩說，這種交叉可以使他們在模擬未來氣候方面更加準確。
目前，人類化石記錄顯示與非洲的氣候模式相關。大約在5000到10000年前，地球的傾斜軸發生了變化（這個過程稱為歲差），這改變了非洲的降雨量。
哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的教授彼得·德梅諾卡說：“撒哈拉沙漠在數百萬年裡一直是永久性的說法是不真實的。”非洲每隔幾千年就會在濕潤和乾燥之間波動，每次變化都會導致該地區生物的適應。
大約335萬年前，埃塞俄比亞是森林茂盛的，露西的物種以其類猿的特徵而興旺發達。氣候發生了變化，棲息地轉變為林地，然後轉變為非洲熱帶草原。然後，大約在295萬年前，它又轉變回林地。由於無法適應，露西的物種在大約90萬年後在這個時候滅絕了。
“可塑”的文明
科學家們認為，大約在200萬到250萬年前，一段強烈的乾旱時期導致了第一批直立人走出非洲進入東南亞。
根據德梅諾卡的說法，大約在5000年前，隨著撒哈拉沙漠的形成，人類遷移到尼羅河三角洲，建立了一個城市定居點。
德梅諾卡說：“文明和人口在這種方式上可能非常可塑。氣候變化改變了生態景觀，造成了不自然的選擇壓力，並促進了基因選擇以適應這些壓力。”
氣候變化對人類形態更明顯的影響是尼安德塔人（史密森尼展出的現代人類最近的親戚）的鼻腔增大。
德梅諾卡說：“我們過去認為環境是背景，但現在，隨著環境記錄的發展，我們更加了解環境動態的後果。”
史密森尼小組的科學家呼籲進行更多的實地考察，以創建我們過去的更大記錄。化石記錄中的空白使得將特定的適應與氣候變化密切聯繫起來變得困難。德梅諾卡認為，更好的氣候建模也是必要的。
最近在南非馬拉帕發現的南方古猿源泉種（一種大約在200萬年前的人科動物新物種）提供了一個新的聯繫，該聯繫尚未與過去的氣候相關聯。
史密森尼的波茨說：“所有人類物種都面臨著關於適應的問題，長期觀點與短期收益之間的權衡。我感到充滿希望，因為我們是一個從漫長的適應歷史中誕生的物種。”
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