Abstract Rapid climate variability has been hypothesized to play an important role in hominin evolution, yet our knowledge of Plio-Pleistocene climate change on short timescales is poor. Here, we developed centennial-scale reconstructions of precipitation from leaf wax biomarker hydrogen isotope ratios (δDwax) using lacustrine sediment from West Turkana, Kenya. We analyzed two time intervals (∼1.72 and ∼1.60 Ma) with different orbital configurations (0.043 and 0.025 eccentricity, respectively) to examine the influence of seasonal insolation forcing on high-frequency climate variability and the rates of climate transitions. Our data indicate that under low summer insolation, which should induce high latitude glaciation and tropical African aridity, millennial-scale climate variability was stronger. This suggests that hominins may have been forced to contend with increased climate variability during already extreme environmental conditions. Additionally, we observe a rapid shift from arid to humid conditions occurring in less than 200 years under high-amplitude precessional-scale insolation change. The rate of this transition is similar to that observed in some proxy records of the onset of the African Humid Period, indicating high sensitivity to gradual insolation forcing in the Turkana Basin. Such abrupt climate changes could induce evolutionary selection for generalist behavioral traits in hominins.

中文翻译：

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肯尼亚图尔卡纳盆地早更新世气候突变及其对古人类进化的影响

摘要 快速的气候变异被假设在人类进化中发挥重要作用，但我们对短时间尺度上的上新世气候变化的了解还很有限。在这里，我们使用肯尼亚西图尔卡纳的湖底沉积物，根据叶蜡生物标志物氢同位素比 (δDwax) 开发了百年尺度的降水重建。我们分析了具有不同轨道配置（分别为 0.043 和 0.025 偏心率）的两个时间间隔（~1.72 和~1.60 Ma），以检查季节性日照强迫对高频气候变率和气候转变速率的影响。我们的数据表明，在夏季低日照条件下，会导致高纬度冰川作用和非洲热带干旱，千年尺度的气候变异性更强。这表明在已经极端的环境条件下，古人类可能被迫与增加的气候变化作斗争。此外，我们观察到在高振幅岁差尺度日照变化下，在不到 200 年的时间里发生了从干旱到潮湿条件的快速转变。这种转变的速度类似于在非洲湿润期开始的一些代理记录中观察到的速度，表明对图尔卡纳盆地逐渐日照强迫的高度敏感。这种突然的气候变化可能会导致人类对通才行为特征的进化选择。我们观察到，在高振幅岁差尺度日照变化下，在不到 200 年的时间里，干旱条件迅速转变为潮湿条件。这种转变的速度类似于在非洲湿润期开始的一些代理记录中观察到的速度，表明对图尔卡纳盆地逐渐日照强迫的高度敏感。这种突然的气候变化可能会导致人类对通才行为特征的进化选择。我们观察到，在高振幅岁差尺度日照变化下，在不到 200 年的时间里，干旱条件迅速转变为潮湿条件。这种转变的速度类似于在非洲湿润期开始的一些代理记录中观察到的速度，表明对图尔卡纳盆地逐渐日照强迫的高度敏感。这种突然的气候变化可能会导致人类对通才行为特征的进化选择。