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Existen indicios del comienzo de otra gran transformación (antes por deriva de los continentes y enormes levantamientos volcánicos) que experimentó el clima hace unos tres millones de años, preludio de la fase en la que aún vivimos, y casi todas las etapas de la evolución humana de las que han quedado vestigios se desarrollaron en las condiciones que surgieron entonces.
Gracias a este cambio aparecieron los entornos que permitieron la supervivencia de la especie humana y de sus antepasados inmediatos. Hace un siglo empezó a denominarse a este período climático Pleistoceno(derivado de términos griegos que significan «lo más reciente»). Se distingue de la etapa anterior por las variaciones del clima, mucho más radicales y frecuentes.
Aunque hay que tener en cuenta que nos referimos a miles de años y que estos cambios no podrían notarse en el corto espacio de vida de un hombre, en el Pleistoceno se produjeron más altibajos que en ninguna otra época de duración similar. Los cambios más destacados se denominan «glaciaciones», cuatro en total.
No sabemos por qué se desencadenaron, pero se cree que el planeta Marte atravesó etapas semejantes, y es probable que se debieran a un cambio que afectó a todo el sistema solar. Las consecuencias resultan mucho más claras: durante siglos enteros, ciertas zonas muy extensas —gran parte de Europa y Norteamérica, por ejemplo— quedaron cubiertas de grandes capas de hielo, en algunos casos de varios kilómetros de espesor. En ciertos puntos, el hielo hundió el suelo a varios cientos de metros. Estas capas empezaron a formarse porque cada primavera la nieve del invierno se derretía un poco más tarde, hasta que un año no se derritió.