Jordbrukets uppfinning förändrade människor och miljö för alltid, och över flera tusen år, övningen härstammade självständigt på minst ett dussin olika platser. Men varför började jordbruket på dessa platser, vid de speciella tiderna i mänsklighetens historia?

Med hjälp av ett nytt metodiskt tillvägagångssätt, forskare vid Colorado State University och Washington University i St. Louis har avslöjat bevis som understryker en lång debatterad teori:att jordbruket uppstod ur överskott, när miljöförhållandena förbättrades, och befolkningar levde i större tätheter.

Den första i sitt slag, "Hindcasting global befolkningstäthet avslöjar krafter som möjliggör jordbrukets ursprung, "publicerad i Natur Mänskligt beteende , ger stöd åt befintliga idéer om ursprunget för mänskligt jordbruk. I kontrast, de hittade lite stöd för två andra, mångåriga teorier:En, att under desperata tider, när miljöförhållandena förvärrades och befolkningarna levde vid lägre densiteter, jordbruket föddes av nödvändighet, eftersom människor behövde ett nytt sätt att få mat. Och två, att det inte finns något generellt mönster, men istället är historien om jordbrukets ursprung knuten till unika sociala och miljömässiga förhållanden på varje plats.

Seniorförfattare Michael Gavin, docent vid CSU:s institution för mänskliga dimensioner av naturresurser, sa fynden och det allmänna metodiska tillvägagångssättet kan hjälpa till att förklara andra vattendelars händelser i mänsklighetens historia.

"Det har varit flera viktiga tröskelhändelser i vår historia som förändrat hela vår art, "Gavin sa." Jordbruket är en länk till så många andra komponenter för hur världen är idag för miljarder människor. Detta börjar hjälpa oss att förklara ett viktigt ögonblick i mänsklighetens historia. "

Förutspår in i det förflutna

Att studera djupet i mänsklig historia är utmanande, eftersom lite data är tillgänglig när man tittar tillbaka tiotusentals år. Forskare förlitar sig vanligtvis på arkeologiska bevis, men att få en bred bild är svårt, eftersom arkeologiska utgrävningar täcker relativt små områden.

För att övervinna dessa begränsningar, forskarna modellerade samband mellan miljön, kulturella drag och befolkningstäthet i relativt nya födosamhällen, som använde jakt, fiske och samla för att skaffa mat.

Bland de faktorer som de ansåg vara möjliga förutsägare för befolkningstäthet:miljöproduktivitet; miljöstabilitet; den genomsnittliga sträckan som reste när människor i ett samhälle flyttade till en ny plats; om människor ägde mark eller andra resurser; och avstånd till närmaste kust.

Den här modellen, laget hittade, gjorde ett anmärkningsvärt bra jobb med att förutsäga den senaste befolkningstätheten, vilket fick forskarna att para ihop modellen med data om tidigare klimat. Genom att göra så, de kunde hindra, eller förutsäga in i det förflutna, den potentiella befolkningstätheten för hela jordklotet går tillbaka tusentals år.

Befolkningskartor

Denna studie var den första att ta fram kartor över potentiella befolkningstätheter som går tillbaka till 21, 000 år. Forskarna använde dessa kartor för att undersöka förhållanden som fanns i vart och ett av de 12 ursprungscenterna, vid den tidpunkt då jordbruksmetoder började.

Patrick Kavanagh, en postdoktor vid CSU och en av studiens ledande författare, sa att de olika ursprungscentra för jordbruket alla visade förbättrade miljöförhållanden och ökande befolkningstäthet.

"Alla regioner som utvecklade jordbruk visade samma mönster, " han sa.

Forskare tror att förbättrade miljöförhållanden kan ha tillåtit människor lyxen att pyssla med nya idéer, och att fler människor som bor på ett ställe skulle göra det möjligt att dela idéer och finslipa, med gnistor av innovation följande.

Medan forskarna fann gemensamma saker i överskottsaspekten av vad som hände på olika platser, det betyder inte att exakt samma förhållanden fanns i varje ursprungscentrum. Socialt, platser och människor som studerades var förmodligen mycket olika. Dessutom, tidpunkten för när jordbruket började i dessa stora centra varierade över tusentals år, och växtslagen de arbetade med var annorlunda.

Men, otroligt, även om ursprungscentra varierade i tid med tusentals år och sträckte sig från New Guinea Highlands till Centralamerika och Mellanöstern, de hade alla en sak gemensamt:att förbättra miljöförhållandena, och potentialen för högre befolkningstäthet.

"I alla dessa stora ursprungscentra inom jordbruket, det var några kritiska miljöförändringar som behövde inträffa, "Tillade Kavanagh." Miljöförhållandena måste förbättras - vilket vi såg i alla 12 ursprungscentra - trots variation i tidpunkten och de olika geografiska platserna där de inträffade. "

Forskargruppen undersöker nu andra applikationer för de kartor de tagit fram.

"Det är fantastiskt att undersöka dessa kartor över den potentiella befolkningstätheten i världen från tiotusentals år, "sa Gavin." Vi kan eventuellt skapa dem tillbaka till gryningen av vår art. Detta ger ett nytt verktyg för att utforska många obesvarade frågor om mänsklig historia. "