Mellan tiden då de tidiga moderna människorna dök upp i Afrika och när de spreds runt om i världen utvecklade de komplexa beteenden som gjorde det möjligt för dem – och oss – att anpassa sig och frodas i nya miljöer.

Dessa beteenden – verktygstillverkning, tänkande och planering – utvecklades under medelstenåldern (315 000–40 000 år sedan), men vår nuvarande förståelse av var, varför och hur beteendena uppstod bygger på fläckiga arkeologiska bevis. Mellanstenåldern i södra Afrika är mest känd från kända platser längs den frodiga södra Kapkusten, som Blombosgrottan. Men ny forskning tyder på att människor i de förbisedda ökenregionerna i norr ibland levde mycket annorlunda och på vissa sätt mer kreativa liv.

I en artikel i tidskriften Nature Ecology &Evolution , Alex Mackay från University of Wollongong i Australien, Teresa Steele, professor i antropologi vid University of California, Davis, och kollegor rapporterar att för 80 000 till 92 000 år sedan ockuperade människor en plats i Knersvlakte-regionen i södra Namaqualand, i det som nu är Sydafrika , var innovativa på flera sätt, inklusive:

• Skapa unika metoder för att tillverka stenverktyg genom att värma silkretstenar för att spricka längs föroreningar
• Transporterar blötdjursskal ovanligt långt från kusten
• Producerar teknik från strutsäggskal, deras första kända användning som medium för kreativitet

Dessa innovationer, som finns vid Varsche Rivier 003-platsen, finns inte på platser bara 65 miles (100 kilometer) söderut, vilket visar på bristen på kopplingar mellan dessa samtida populationer.

"Det kan vara anpassningar i dessa perioder av isolering som hjälper till att motivera innovation", säger Steele. Steele noterade dock att några tusen år senare efter en klimatförändring började invånarna i Varsche Rivier 003 och platserna söderut tillverka samma stenverktygsindustrier, vilket lyfte fram en förändring mot förbindelser över bredare geografiska regioner.

Kulturella förändringar under klimatförändringar

Steele och hennes kollegor började utgrävningar 2009 på platsen för ett gammalt bergskydd i den torra Knersvlakte, en bioregion som är mest känd för sina kvartsgrusslätter och endemiska dvärgsuckulenter, belägen 27 miles (44 kilometer) öster om Sydafrikas Atlantkust och 185 miles (300 kilometer) norr om Kapstaden.

Artefakter från platsen dateras till en klimatförändring som började för cirka 92 000 år sedan, när mildare vindar och ökad sommarnederbörd gjorde regionen mer gästvänlig för människor. Efter några tusen år ändrades klimatet tillbaka till mer som idag, med de flesta av regionens 7 tum (175 mm) genomsnittliga årliga nederbörd som inträffade på vintern.

Men även under klimatskiftet var Knersvlakte en marginell miljö, sa Steele. "Det var en tuff plats för jägare-samlare-skötare att försörja sig, även nyligen. Även när det var lite mer fukt i landskapet var det inte frodigt på något sätt. Det faktum att människor för 80 000 år sedan kunde att trivas där säger oss något om mänsklig anpassningsförmåga", sa hon.

Mer forskning behövs för att rekonstruera klimatförändringarna i regionen i det förflutna och för att kasta mer ljus över hur miljön format innovation och kultur, sa forskarna.