מחקר חדש מראה שהתפרצות-העל של הר הגעש טובה, על אף עוצמתה, כנראה לא הייתה הסיבה היחידה או העיקרית לצוואר הבקבוק הגנטי שמאפיין את אוכלוסיית האדם המודרני
Jayde N. Hirniak, Ph.D. Candidate in Anthropology, Institute of Human Origins, Arizona State University.
לפני כ־74 אלף שנה אירע אחד האירועים האקולוגיים האלימים ביותר בתולדות כדור הארץ: התפרצות-העל של טובה (Toba) , באי סומטרה שבאינדונזיה. מדובר בהתפרצות ענק, הגדולה פי יותר מ־10,000 מההתפרצות של הר סנט הלנס ב־1980. כ־2,800 קילומטרים מעוקבים של אפר וולקני נזרקו אל הסטרטוספירה, נוצרה קלדרה (מכתש ענק) באורך עשרות קילומטרים, והשמיים החשיכו ככל הנראה לשנים.
לכאורה, זהו מתכון לאירוע הכחדה עולמי: השמש מוסתרת מאחורי ענני אפר, הטמפרטורות צונחות, גשמי חומצה מרעילים מקורות מים, שכבת אפר עבה קוברת צמחייה ובעלי חיים – ואוכלוסיות אדם שחיות קרוב להר הגעש נמחקות כמעט לחלוטין.
ובכל זאת, הומו ספיאנס לא רק שרד – אלא גם הסתגל, התחדש והשאיר מאחוריו עקבות טכנולוגיים ותרבותיים שמספקים היום הצצה ליכולת ההישרדות המרשימה שלנו.
במאמר חדש, שכתבה ג'ייד הירניאק (Jayde N. Hirniak) , דוקטורנטית לאנתרופולוגיה במכוןInstitute of Human Origins , באוניברסיטת אריזונה סטייט, נסקרות העדויות הארכאולוגיות, הגנטיות והגאולוגיות שמנסות לענות על השאלה: כיצד שרדו בני האדם את התפרצות טובה – ומה זה אומר על העבר ועל העתיד שלנו?
"השערת הקטסטרופה של טובה" – צוואר בקבוק גנטי או הגזמה היסטורית?
שנים רבות הייתה רווחת בקרב חוקרים "השערת הקטסטרופה של טובה". לפי השערה זו, התפרצות-העל גרמה ל"חורף וולקני" שנמשך עד כ־6 שנים, ולשיבוש אקלימי ארוך טווח. כתוצאה מכך, כך נטען, אוכלוסיית בני האדם הידרדרה לכמה אלפי פרטים בודדים – אולי פחות מ־10,000 בני אדם בכל כדור הארץ.
ההשערה נתמכה בין השאר בראיות גנטיות: הגנום של בני האדם החיים היום מצביע על "צוואר בקבוק גנטי" – אירוע עבר שבו אוכלוסיות האדם התכווצו מאוד, והגיוון הגנטי ירד בצורה חדה. זה מתאים לתרחיש של אסון עולמי, בין אם כתוצאה ממגפה, בצורת, או – אולי –התפרצות געשית רחבת מימדים.
אלא שכיום, עם הצטברות נתונים מליבות קרח, רשומות אקלים, אבקת פרחים קדומה וממצאים ארכאולוגיים מרחבי אפריקה ואסיה, התמונה מסתבכת: ייתכן שהצמצום באוכלוסייה נגרם מסיבות אחרות, ושטובה – גם אם הייתה אירוע עצום – לא הייתה "מחיקת העולם" כפי שחשבו בעבר.
קריפטוטפרא: מחפשים זכוכית וולקנית זעירה בין גרגרי האדמה
כדי להבין מה קרה באמת לפני 74 אלף שנה, החוקרים נעזרים במקור מידע ישיר אחד: האפר והסלעים שנפלטו בהתפרצות עצמה, המכונים באופן כללי טפרא (tephra).
כל התפרצות וולקנית משאירה אחריה "חתימה כימית" ייחודית – למשל, יחס שונה של ברזל, מגנזיום, אלומיניום ואלמנטים נוספים. אם מוצאים בשכבה גאולוגית זכוכית וולקנית זעירה, אפשר להשוות את ההרכב שלה לדגימות מוכרות ולזהות מאיזו התפרצות היא הגיעה.
הבעיה היא שהחלקיקים שמגיעים למרחקים הגדולים ביותר הם מיקרוסקופיים – זכוכית וולקנית זעירה הנקראת קריפטוטפרא (cryptotephra).
הירניאק מתארת את עבודת השדה כך:
- באתרים ארכאולוגיים שבהם נמצאו כלי אבן, שרידי מדורות או עצמות – כלומר, עדויות לפעילות אנושית – היא ואחרים אוספים דגימות אדמה מסודרות לאורך חתך השכבות.
- במעבדה מפרידים מהאדמה את גרגרי הזכוכית המיקרוסקופיים, לעיתים בגודל של 50–60 מיקרון בלבד (בערך קוטר שערת אדם), תוך שימוש במכשיר מיקרו-מניפולטור שמרים גרגרים בודדים.
- לאחר מכן נמדד ההרכב הכימי של הזכוכית, כדי לבדוק האם מדובר בטפרא מהתפרצות טובה או מהתפרצות אחרת.
התהליך מזכיר "חיפוש מחט בערימת שחת" – ולעיתים לוקח חודשים רבים עבור אתר אחד. אבל כאשר סוף סוף מוצאים קריפטוטפרא מטובה בתוך שכבה ארכאולוגית מיושבת, אפשר לשאול: מה קרה לאנשים שחיו שם לפני, בזמן ואחרי ההתפרצות?
בני אדם בדרום אפריקה ובאתיופיה שרדו ואף פרחו
בהינתן גודלה של התפרצות טובה, היה אפשר לצפות שבאתרים הארכאולוגיים שהושפעו ישירות מהאפר הוולקני תהיה קריסה של האוכלוסיה: נטישת אתרים, הפסקת פעילות, או ירידה טכנולוגית.
בפועל, מה שרואים במקומות רבים הוא דווקא דפוס של עמידות והתאמה.
- באתר Pinnacle Point 5-6 בדרום אפריקה זוהו שכבות קריפטוטפרא שמקורן בטובה, בתוך רצף ארוך של שכבות שבהן נמצאו כלי אבן מתקופות שונות. ניתוח השכבות הראה כי בני אדם חיו באתר לפני, במהלך ואחרי ההתפרצות. יתרה מזאת, לאחר שכבת האפר ניכרת עלייה בפעילות האנושית ואף הופעת חידושים טכנולוגיים – עדות לגמישות וליכולת הסתגלות לסביבה משתנה.
- תוצאה דומה נמצאה באתרShinfa-Metema 1 בשפלה של אתיופיה, שבו זוהתה קריפטוטפרא מטובה בשכבות שמכילות גם עדויות לפעילות אנושית. החיים באזור זה בתקופת ההתפרצות התבססו, ככל הנראה, על ניצול נהרות עונתיים ובריכות מים רדודות בעונות היבשות – אסטרטגיה שהייתה קריטית בתנאים של יובש קיצוני. סביב אותו זמן מופיעה גם עדות מוקדמת לשימוש בחץ וקשת – טכנולוגיה המאפשרת ציד יעיל ובטווחים גדולים יותר.
במרוצת השנים זוהו עדויות דומות באתרים נוספים באינדונזיה, הודו וסין. ממצאים אלו עולה הרושם שאנשים רבים ברחבי אפריקה ואסיה לא רק שרדו את טובה, אלא הצליחו להסתגל ולמצוא דרכי חיים חדשות בתנאים הקשים.
המשמעות היא שהתפרצות-העל של טובה, על אף עוצמתה, כנראה לא הייתה הסיבה היחידה או העיקרית לצוואר הבקבוק הגנטי שמאפיין את אוכלוסיית האדם המודרני.
מה מלמד אותנו העבר על אסונות עתידיים?
טובה אולי לא פתרה את החידה של הירידה הדרמטית בגודל אוכלוסיות האדם בעת העתיקה, אבל היא מספקת מעבדה טבעית להבנת האופן שבו בני אדם מתמודדים עם אירועים קטסטרופליים.
מצד אחד, לפני 74 אלף שנה לא היו מערכות התרעה, תחזיות לוויין או רשתות ניטור. האוכלוסיות היו קטנות, מקומיות ותלויות ישירות במשאבי הסביבה. ובכל זאת, בני האדם הצליחו לגלות גמישות התנהגותית: שינוי אזורי המחיה, מעבר למשאבי מזון חדשים, פיתוח כלים וטכנולוגיות ציד חדשות.
מצד שני, כיום מצבנו שונה מאוד:
- קיימות תוכניות ניטור וניהול סיכונים כמו תוכנית הסיכונים הוולקניים של ה־USGS ו־Global Volcanism Program, שעוקבות בזמן אמת אחר פעילותם של הרי געש באמצעות סייסמוגרפים, מדידות גזים, לוויינים ועוד.
- אפשר לעקוב באופן פתוח אחרי הרי געש פעילים בעולם ולהיערך לפינוי אוכלוסיות ולהפחתת נזקים.
הירניאק מדגישה שההסתגלות היא חלק מרכזי בזהות האנושית. באמצעות חקר ההתפרצויות הוולקניות בעבר – ובפרט שילוב של גאולוגיה, אקלים וארכאולוגיה – אפשר להבין אילו תנאים היו קריטיים להישרדותנו אז, ולהשליך מכך על האופן שבו נוכל להתמודד עם משברים עתידיים – אקלימיים, גאולוגיים או אחרים.
המסר מהעבר המרוחק, שבו אפר וולקני הציף את השמיים והעולם נראה קרוב לקיצו, הוא אמביוולנטי אך מעודד: אסונות טבע יכולים להיות קטסטרופליים, אבל בני אדם מסוגלים לשרוד – ואפילו לחדש – גם בתנאים קיצוניים ביותר.
המאמר הופיע לראשונה באתר The Conversation.
עוד בנושא באתר הידען:
