經(jīng)過四年的工作，研究者們研究了樣本中的碳同位素——質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的元素，它展現(xiàn)了植物占統(tǒng)治地位的地區(qū)情況。在熱帶無樹草原，草科植物參與包括碳12和碳13在內(nèi)的一種光合作用，而樹木和灌木更傾向于依靠碳12的光合作用。（原子的碳12有6個中子，而碳13的中子數(shù)是7個。）

　　長期以來，科學(xué)家們認(rèn)為，在三百萬年前，非洲經(jīng)歷了一個被稱之為漸變的“大干旱”的時期，或許是這樣一場巨大的氣候變化導(dǎo)致草原擴展至整個大陸，從而影響了人類進化。然而，與之相反，賓夕法尼亞州立大學(xué)的生物地球化學(xué)家克萊頓?麥吉爾（Clayton Magill）認(rèn)為，新的研究顯示，非洲熱帶草原生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷了一個急劇的變化期，從廣闊的草原景觀過渡到封閉的森林景觀，僅僅用了幾百年至幾千年的時間。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，奧杜瓦伊峽谷在20萬年的時間里，曾經(jīng)在干旱的草原氣候和潮濕的雨林氣候之間變換了5到6次。

　　參與該研究的科學(xué)家弗里曼說：“我對當(dāng)時氣候變化程度之大、速度之快感到非常驚訝。至少基于我們所掌握的解釋數(shù)據(jù)，整個生態(tài)系統(tǒng)反復(fù)經(jīng)歷了從草原到森林，再從森林到草原的多次轉(zhuǎn)變。在我的整個科學(xué)生涯中，一直致力于碳同位素進行相關(guān)的研究，但還從未見到過這樣的情況。”

　　此外，調(diào)查人員通過分析奧杜瓦伊峽谷附近湖泊沉積物中植物蠟和其他化合物中的氫同位素比，對峽谷內(nèi)水的歷史作了詳細(xì)的記錄。研究結(jié)果支持碳同位素的數(shù)據(jù)，同時表明這一地區(qū)曾經(jīng)經(jīng)歷過巨大的氣候變化，即在干旱時節(jié)由草原為主導(dǎo)，而濕潤時節(jié)，以樹木主導(dǎo)為特征。

　　麥吉爾在一份報告中稱：“研究指出了水的重要性，尤其在非洲這樣的干旱地區(qū)。植物和水是密切相關(guān)的，在水資源短缺的地方，通常也會導(dǎo)致食物危機。”

　　研究團隊研究了當(dāng)時與之相關(guān)的其他事件的動態(tài)數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型，比如行星運動軌道的改變。弗里曼稱：“地球繞日運動的軌道正隨著時間緩慢地發(fā)生變化。改變著非洲的季風(fēng)氣候，進一步影響了奧杜瓦伊峽谷內(nèi)氣候的變化。”

　　地球繞日軌道隨時間發(fā)生變化表現(xiàn)在很多方面：比如，地球繞日的軌道可以隨時間或多或少呈現(xiàn)周期性改變，地球的自轉(zhuǎn)軸相對于太陽赤道的平面，也可以來回傾斜。“日照量的輕微變化改變了大氣循環(huán)的強度和水的供應(yīng)。雨水模式帶動植物生長模式遵循季風(fēng)環(huán)流。我們發(fā)現(xiàn)，環(huán)境變化和行星運動有關(guān)聯(lián)。”

　　研究團隊還發(fā)現(xiàn)，奧杜瓦伊峽谷氣候的變化與熱帶地區(qū)海平面溫度存在一定聯(lián)系。弗里曼說：“我們發(fā)現(xiàn)了一種補充機制，即一方面是地球的運行軌道，另一方面是非洲附近大洋溫度的變化。”

　　這些研究清楚的闡釋了環(huán)境改變著現(xiàn)代人類的祖先，他們?yōu)樯婧脱永m(xù)不得不適應(yīng)環(huán)境。

　　麥吉爾在報告中指出：“早期人類從以樹為生到以草為生的時代，大約只能經(jīng)歷10到100代，他們的飲食也會發(fā)生相應(yīng)的變化。食物的供應(yīng)、種類或者獲取方式都可能影響進化機制。這些改變促進人類大腦容量的增加，促進其認(rèn)知水平的提升，也會造成運動甚至是社會變遷——即如何與他人交往互動。”

　　環(huán)境的變化與人類進化的關(guān)鍵時期是一致的。科學(xué)家希望進一步研究奧杜瓦伊峽谷的變化，不只是在時間維度，而要在空間維度進行研究，因為它有助于揭示早期人類進化的某些方面，比如覓食方式。（非貝）