"Superhighways" som användes av en befolkning på upp till 6,5 miljoner inhemska australiensare för att navigera på kontinenten för tiotusentals år sedan har avslöjats av ny forskning som använder sofistikerad modellering av tidigare människor och landskap.

De nya insikterna om hur människor inte bara överlevde, men trivdes, i tuffa miljöer ger ytterligare bevis på kapaciteten och motståndskraften hos ursprungsbefolkningens förfäder, och hjälpa till att måla en bild av stora, välorganiserade grupper som navigerar i tuff terräng.

"Människorna" i Sahul - den kombinerade megakontinenten som förenade Australien med Nya Guinea när havsnivåerna var lägre än idag - kunde ha tagit så lite som 5, 000 år när människor flyttade från nordväst, ända till Tasmanien i sydost.

Modeller förutspår också att den totala befolkningen i Sahul kunde ha nått så mycket som 6,5 miljoner människor, enligt studier ledda av forskare från Australian Research Council Center of Excellence for Australian Biodiversity and Heritage (CABAH).

Många aboriginska kulturer tror att människor alltid har varit här, medan andra har starka muntliga historier om förfäders varelser som anländer från norr.

Även om det finns många hypoteser om var, hur och när inhemska australiensare först bosatte sig i Sahul, arkeologiska bevis är knappa.

Nu, en grupp tvärvetenskapliga experter har samarbetat för att undersöka dessa frågor med hjälp av toppmoderna modelleringstekniker, med rönen publicerade i två kompletterande tidningar i Naturkommunikation och Naturen Mänskligt beteende .

Verkliga data om spridning av människor på långa avstånd, mänsklig överlevnad, fertilitetstal och risken för naturkatastrofer användes i kombination med principer för mänsklig ekologi och beteende och med antropologiska, ekologiska och miljömässiga data för att modellera människorna i Sahul, i Naturkommunikation studie ledd av professor Corey Bradshaw, CABAH chefsutredare vid Flinders University.

Data för de 10 miljoner km ² super-kontinenten användes för att utveckla en simuleringsmodell och köra mer än 120 scenarier för att förutsäga befolkningsstorlek och tillväxttakt.

Det starkaste stödet hittades för ankomsten av personer 50, 000 eller 75, 000 år sedan, med den genomsnittliga etableringshastigheten på 1 km per år som följer av modellen, vilket ger upphov till en maximal befolkning på upp till 6,5 miljoner människor.

"Guidad av inhemsk kunskap, vi kommer att uppskatta komplexiteten, förmåga, kapacitet och motståndskraft hos ursprungsbefolkningens förfäder i Australien, " sa professor Bradshaw.

"Ju mer vi tittar in i det djupa förflutna, desto mer förstår vi att många människor länge har underskattat uppfinningsrikedomen i dessa extraordinära kulturer."

För att undersöka resvägar över Sahul, ett internationellt team av arkeologer, antropologer, geografer, ekologer, genetiker, geologer, och datavetare byggde den mest kompletta digitala höjdmodell som någonsin konstruerats för kontinenten, inklusive områden som nu ligger under vattnet.

Modellen fanns med i systertidningen i Naturen Mänskligt beteende gjorde det möjligt för forskare att förstå vad tidiga människor skulle ha sett – särskilt framträdande markegenskaper i ett relativt platt landskap.

Andra faktorer, inklusive människors fysiologiska kapacitet, terrängens svårighet, och tillgång till vatten ingick också.

"Om det är ett nytt landskap och vi inte har en karta, vi kommer att vilja veta hur man rör sig effektivt i ett utrymme, var man kan hitta vatten, och var vi ska slå läger – och vi kommer att orientera oss utifrån höjdpunkter runt länderna, " sa superhighways huvudförfattare, arkeologen och beräkningssamhällsvetaren Stefani Crabtree, en CABAH Associate Investigator, Fellow vid Santa Fe Institute, och professor vid Utah State University.

Forskarna identifierade och testade mer än 125 miljarder möjliga vägar med hjälp av rigorös beräkningsanalys i det största rörelsesimuleringsprojekt som någonsin försökts, med vägarna jämfört med de äldsta kända arkeologiska platserna för att hjälpa till att urskilja de mest troliga vägarna.

Mönstren som dök upp bildade distinkta "superhighways" över hela kontinenten, samt sekundära rutter.

Flera av de identifierade motorvägarna ekar väldokumenterade aboriginernas handelsvägar som korsar landet – inklusive handeln med tobak från pituri från Cape York till South Australia via Birdsville, och handeln med Kimberleys balpressskal till centrala Australien.

"Australien är inte bara den torraste, men också den plattaste befolkade kontinenten på jorden, " förklarade CABAH biträdande direktör, Den framstående professor Sean Ulm från James Cook University.

"Vår forskning visar att framträdande landskapsdrag och vattenkällor var avgörande för att människor skulle kunna navigera och överleva på kontinenten.

"I många aboriginska samhällen, landskapsdrag tros ha skapats av förfäders varelser under drömmen. Varje åslinje, kulle, flod, stranden och vattenkällan heter, berättelse och inskriven i själva strukturen av samhällen, betonar den intima relationen mellan människor och plats. Landskapet är bokstavligen invävt i människors liv och deras historia. Det verkar som att dessa relationer mellan människor och land förmodligen går tillbaka till de tidigaste människorna på kontinenten."

Professor Lynette Russell, CABAH biträdande direktör och medordförande för dess rådgivande kommitté för ursprungsbefolkningen, sa:

"Denna modellering etablerade infrastrukturen för detaljerade lokala och regionala studier för att respektfullt engagera sig i ursprungsbefolkningens kunskaper, etnografier, historiska dokument, muntliga historier och arkiv."

Resultaten av dessa nya studier tyder på att det finns grundläggande regler som människor följer när de flyttar in i nya landskap, och att samma tillvägagångssätt skulle kunna kasta ljus över andra stora migrationer i mänsklighetens historia, såsom de första migrationsvågorna ut ur Afrika minst 120, 000 år sedan.

Framtida arbete kan informera sökandet efter oupptäckta arkeologiska platser, eller till och med tillämpa teknikerna för att förutsäga rörelserna av mänsklig migration inom en nära framtid, när befolkningar flyr drunknande kuster och klimatstörningar.