Hè 1977, trong một chuyến đi thực tế ở bắc Patagonia, nhà khảo cổ học người Mỹ Tom Dilehay đã có một phát kiến chấn động. Khi khai quật một khe nứt ở Monte Verde, một tràng cỏ bình thường tại nam Chile, ông tìm ra di tích một khu trại cổ. Một cuộc khai quật toàn diện đã cho thấy dấu tích nền móng gỗ của không ít hơn 12 căn chòi, cộng thêm một công trình lớn hơn được thiết kế dùng làm xưởng công cụ và có thể kiêm trạm xá. Trong căn chòi lớn, Dillehay đã tìm thấy những mảnh xương bị gặm, mũi giáo, công cụ nghiền và, ám ảnh làm sao, một dấu chân người trên cát. Những người Patagonia cổ đại — các cư dân vùng Tierra del Fuego và eo biển Magellan đã dựng lều cất lán từ cành cây dẻ gai lấy từ một khu rừng ôn đới đã biến mất từ lâu, rồi phủ lên nóc lều với da lột từ những loài động vật kỷ băng hà nay đã tuyệt chủng, bao gồm voi răng mấu, hổ răng kiếm và lười khổng lồ.

Những hố đốt lửa đánh dấu nơi những người Monte Verdean từng nấu nướng, đá mài giúp họ chuẩn bị những mũi giáo để đi săn trong khi, rải rác trên nền lộ thiên của căn chòi lớn, Dillehay phát hiện những dấu tích hóa thạch của hơn 20 loại thảo dược, bao gồm một loại tảo bẹ khổng lồ, Durvillaea antarctica. Loại tảo đặc hữu này được phát hiện vào những năm 1830 bởi nhà thám hiểm Jules-Se’bastien Dumont D’ Urville, người đã nhận diện chúng vào lần đầu tiên trong ba chuyến hải hành phương Nam của ông tới những bờ biển ở quần đảo Falkland, phía đông Tierra del Fuego. Bởi tuổi thọ ngắn của tảo biển, những hóa thạch này cho biết chính xác nhất thời gian mà con người sinh sống và khai phá nơi đây. Phân tích đồng vị Cacbon của than củi, các tạo vật gỗ và di cốt voi răng mấu đã xác nhận sự xuất hiện của những người săn bắt — hái lượm kỷ băng hà tại Monte Verde từ 14.500 năm trước, sớm hơn ít nhất 1.000 năm so với bất kì bằng chứng khảo cổ nào về sự cư trú của con người tại cả Bắc hay Nam Mỹ.

Trong chuyến hải trình trên tàu Beagle qua Nam Đại Tây Dương những năm 1830, Charles Darwin từng băn khoăn, những người Patagonia đi xa chừng ấy về phương Nam, tới vùng cận cực lạnh giá bằng cách nào? Hóa ra, loài tảo bẹ khổng lồ của D’Urville giữ mấu chốt trong hành trình Nam tiến của họ. Trên boong tàu Beagle, khi Darwin giũ đám rễ tảo lùng bùng của một loài tảo bẹ khổng lồ khác phổ biến ở vùng biển phương Nam, Macrocystis pyrifera, ông phát hiện ra cả một vườn thú sinh động: Từ những cụm san hô tí hon tới vô số thủy tức, tảo, nhím biển, cùng các loài giáp xác, mực, cua, sao biển, cầu gai, giun đốt và hàng đàn cá đủ loại. Bữa dạ tiệc dưới biển này, đến lượt chúng lại là thức ăn của những loài chim thường trực — chim cốc và các loài hải âu bay quanh tàu Beagle — cũng như rái cá, hải cẩu và cá heo đông nghẹt trong những lạch nước và các đảo vắng người ở Tierra del Fuego. Chiêm ngưỡng màn triển lãm động vật này, Darwin đã nhận định rằng không nơi nào trên thế giới, chừng ấy loài sinh vật lại tồn tại phụ thuộc vào duy nhất một loài thực vật như ở đây. Cả những ngư dân vùng Tierra del Fuego, những người đã bằng cách nào đó thích nghi với cái lạnh cận cực và sinh tồn dựa vào cá, thịt hải cẩu sống ướp với chính những mẩu tảo khô. Nếu loài tảo này bị phá hủy, một cuộc tuyệt chủng quy mô lớn, ảnh hưởng tới cả con người chắc chắn diễn ra. Cả Macrocystis pyrifera và Durvillaea antarctica đều có vai trò quyết định trong sự tồn tại của những người tiền sử ở châu Mỹ. Tuy nhiên sự tuyệt diệt của họ hóa ra từ một nguyên nhân hiện đại và tàn ác hơn nhiều.

Khi người hiện đại di cư khỏi châu Phi khoảng 60.000 năm trước, họ nhanh chóng phân tán qua châu Á, và từ đó đến châu Âu. Những người miệt biển đã vượt qua Thái Bình Dương tới Úc qua một dải đất nổi từ Indonesia. Nhưng suốt hàng chục nghìn năm, Châu Mỹ vẫn là vùng đất không có thông tin, bị ngăn cách bởi băng giá. Vào những năm 1930, những phát hiện tại Clovis (một di chỉ khảo cổ ở New Mexico) đưa tới giả thuyết: những người thợ săn đầu tiên đã Nam tiến theo một dải đất không bị đóng băng, thứ không thể xuất hiện trước lúc các sông băng phương Bắc bắt đầu tan chảy cách đây 11.000 năm. Khi tới Great Plains (Đại Bình nguyên Bắc Mỹ), những nhà thám hiểm đầu tiên này đã phát hiện ra những đàn thú lớn — voi ma mút và voi răng mấu — những con vật hoàn toàn không chuẩn bị cho cuộc xâm lược của loài người, và họ đã săn chúng từ lúc ấy. Giả thuyết này quả là một câu chuyện hấp dẫn: rằng những người châu Mỹ đầu tiên là những thợ săn thú lớn, dũng cảm vượt qua băng giá và nhanh chóng thiết lập vị thế là kẻ săn mồi thống trị Tân thế giới.

Nhưng phát kiến của Dillehay tại Monte Verde, Chile đã đập tan giả thuyết này và đẩy ngành khảo cổ học Mỹ vào một thời kỳ hỗn loạn cay đắng. Với sự xuất hiện của những người hái lượm vùng Monte Verde, một lịch sử hoàn toàn mới về quá trình khai phá châu Mỹ của loài người cần phải được viết lại. Phải cần vài nghìn năm để những người tiên phong này đi từ Siberia qua cầu đất liền Beringia tới tận cùng Nam Mỹ — nơi tiếp giáp với cực đối diện với nơi họ bắt đầu — chứng tỏ quá trình di cư này phải bắt đầu vào khoảng xấp xỉ 15.000 năm trước. Lúc này, các sông băng của kỷ băng hà cuối cùng vẫn ở mức gần cực đại, và chẳng có hành lang không bị bao phủ bởi băng nào dẫn qua các vùng đồng bằng phía tây của nơi gọi là Canada ngày nay. Điều đó khiến vùng bờ biển không bị đóng băng ở Thái Bình Dương trở thành con đường di cư duy nhất khả dĩ. Thay vì săn bắn dọc đường đi vào vùng đất trung tâm như những thợ săn thú lớn, những người châu Mỹ đầu tiên là những người miệt biển — những ngư dân đầy cơ hội, lênh đênh trên vô số các tuyến đường thủy ở các cửa sông của California cổ đại, kiếm ăn nhờ luồng sinh vật biển sinh sống trên thứ được gọi là đường cao tốc tảo bẹ của bờ biển phía tây.

Không giống như tuyến di cư nội địa, tuyến di cư ven biển của những người châu Mỹ đầu tiên thẳng, không bị địa hình cản trở và hoàn toàn ở độ cao ngang mực nước biển. Những khu rừng tảo bẹ khổng lồ — bao gồm cả Durvillaea Antarctica và Macrocystis pyrifera — có nguồn thức ăn giàu protein gồm cá vược khổng lồ, cá tuyết, cá mút đá, nhím biển, bào ngư và trai. Một loài rái cá biển hiện đã tuyệt chủng cũng giúp bữa ăn những người châu Mỹ đầu tiên thêm hương vị. Mẩu tảo Durvillaea Antarctica mà Dillehay tìm thấy ở Monte Verde không chỉ là một loại dược phẩm bổ sung giàu i-ốt của những người săn bắn — hái lượm cổ đại mà còn là manh mối tới toàn bộ lịch sử khai phá châu Mỹ của con người, theo đó những con người đầu tiên đã đi theo nguồn thức ăn phong phú của đường cao tốc tảo bẹ dọc theo bờ biển Thái Bình Dương từ Alaska tới Chile. Quả là một manh mối hiếm hoi và thiết yếu bởi phần lớn đường cao tốc tảo bẹ dọc bờ biển châu Mỹ và các điểm dừng dọc đường đường — từng có người đi dọc theo khi mực nước biển thấp hơn ngày nay tới một trăm mét — hiện đang chìm dưới biển Thái Bình Dương.

Biến đổi khí hậu đã mở ra con đường Nam tiến, nhưng thời tiết không phải lúc nào cũng chiều lòng những người châu Mỹ đầu tiên. Trên thực tế, việc phải chống chịu những biến động khí hậu hoang dã trong kỷ Pleistocen muộn — vài lần băng biến diễn ra trong một quãng đời người — đã xảy ra với một cộng đồng người sống thưa thớt và khắc khổ, những người chẳng có gì để tự hào ngoài khả năng chống chịu thời tiết khắc nghiệt đầy ngoạn mục. Hàng ngàn năm trước khi D’Urville đi vào vùng nước lạnh giá của eo biển Magellan, tổ tiên những người Fuegian đã mạo hiểm tiến sâu vào lãnh địa Nam Mỹ, vùng đất được khai lộ nhờ nhiệt độ tăng và băng tan. Monte Verde là một trong những miền đất vỡ hoang như thế. Nhưng sau đó, khoảng 14.500 năm trước, con lắc khí hậu đảo chiều gây bất ngờ cho những người đi mở cõi. Hiện tượng gọi là Đảo ngược lạnh Nam Cực — khi nhiệt độ trung bình giảm xuống tới 6 độ C so với ngày nay — kéo dài hai thiên niên kỷ, trong thời gian đó người châu Mỹ cổ đại co cụm trong các hang động để sinh tồn. Lúc nhiệt độ ấm trở lại, sông băng lớn nhất phía Nam bên ngoài Nam Cực tan chảy, làm ngập eo Magellan và chặn đường của những người khai phá phương Nam về đất liền. Sự phân chia văn hóa của các tộc người Patagonia thành những người thợ săn trên đất liền và những ngư dân ven biển — một bí ẩn đối với các nhà thám hiểm thời Victoria như Darwin và D’Urville — bắt nguồn từ việc khí hậu ấm lên từ kỷ tiền Holocen 8.000 năm trước ngày nay.

Biến đổi khí hậu đã mở ra con đường Nam tiến, nhưng thời tiết không phải lúc nào cũng chiều lòng những người châu Mỹ đầu tiên.

Trong khi thuyết di cư ven biển mới được đề ra và gây tranh cãi trong những năm 1990, một khám phá khác — ở cực đối diện của Trái đất — đã thêm phần bí ẩn về nguồn gốc bị che mờ trong băng của những người châu Mỹ đầu tiên. Gần sông Yana, ở 71̊ vĩ Bắc, phía trên vòng cực Bắc ở Siberia, các nhà khoa học Nga phát hiện ra một trại săn từ khoảng 40.000 năm trước. Các di vật ở đó, gồm sừng được trang trí của một loài tê giác đã tuyệt chủng và các cán giáo có thể tháo rời đã dự đoán về sự tồn tại của những người Clovis ở Bắc Mỹ nhiều thiên niên kỷ về sau. Trong khi đó, phân tích di truyền kết luận rằng tất cả người châu Mỹ bản địa hiện đại đều có thể truy nguồn về một cộng đồng duy nhất, có lẽ chỉ có chừng một nghìn người khỏe mạnh sống trong chính khu vực Siberia này,

Từ sông Yana tới Monte Verde, những dấu vết xuyên lục địa giờ đây đã xuất hiện để khắc họa về cuộc hành trình chắc chắn là vĩ đại nhất mọi thời đại. Trải suốt 20.000 năm, một nhóm người nhỏ bé, gan dạ bằng cách nào đó đã thích nghi với điều kiện của lãnh nguyên Bắc Cực giữa kỷ băng hà, sống sót ở nhiệt độ -40 độ C mà không cần củi đốt trong lều da động vật. Ngày nay, không còn ai sống tương tự với cách người cổ đại chống lại khí hậu khắc nghiệt, tức là chúng ta không thể đoán một cách xác thực cách họ chống chọi với thiên nhiên. Thêm vào đó, chúng ta lại lạc dấu của người Yana trong vài trăm thế hệ trước khi hậu duệ giả định của họ tái hợp với tư cách là ngư dân và người đi biển, ở suốt dọc phía nam bờ biển Thái Bình Dương về phía vùng khí hậu ấm hơn cho tới Chile hiện đại. Sau đó, các sông băng phục hồi trở lại, và một nhóm nhỏ người khai hoang bị kẹt ở dưới 55° vĩ Nam và phải thích nghi lại từ đầu với khí hậu cận cực khắc nghiệt.

Câu hỏi của Darwin về việc làm thế nào những người Patagonia đến sinh sống ở mũi đất  hoang vu lạnh giá của Nam Mỹ đã được giải đáp bằng thuyết đường cao tốc tảo bẹ. Chiếc sừng sung túc chốn biển khơi — các sinh vật biển tạo ra bởi Durvillaea antarctica và Macrocystis pyrifera đã lôi kéo những người châu Mỹ thời tiền sử đi ngày càng xa hơn về phía nam. Kể từ đó, cuộc sống ở Patagonia ổn định một cách đáng nể: không hề xuất hiện bước nhảy vọt sang trồng trọt hoặc chăn nuôi ở vùng cận Nam cực. Nhưng bằng cách nào những người Fuegian lẻ loi trên vùng đất mới đã cố gắng tồn tại trong cái lạnh vùng cực ở tận cùng thế giới trong hàng nghìn năm — như những người tiền nhiệm Yana của họ đã làm ở phía bắc vòng cực Bắc — tiếp tục khiến người ta hoang mang và kinh ngạc.

Khảo sát những hộp sọ người Patagonia đem lại một câu trả lời không đầy đủ. Nhà não tướng học (phrenologist) chính thức trong đoàn của D’Urville, Pierre Dumoutier, đã thất bại trong việc thuyết phục những người bản địa cung cấp cho ông ta những hộp sọ của những người thân quá cố. Nhưng các nhà não tướng học sau này — các nhà giải phẫu hình thái sọ học — đã xác định được những đặc điểm thích nghi với lạnh giá phổ biến ở người Fuegia và người Inuit ở Bắc cực thuộc Canada. Không khí lạnh đóng băng gây tổn thương chết người cho phổi; do đó, lỗ mũi đóng một vai trò quan trọng trong việc làm ấm không khí trước khi nó tràn đầy các phế nang mỏng manh trong lồng ngực. Thích nghi với nhiệt độ vùng cực, khoang mũi của người Fuegia và Inuit có dung tích lớn nhất trong số người hiện đại, cho phép tối đa hóa sự chảy rối của không khí và thời gian lưu thông cho mỗi lần hít vào. Tuy nhiên, di cốt người Fuegian cho thấy bằng chứng rõ rệt về áp lực từ nhiệt độ: vết viêm mãn tính ở mô xương, viêm khớp lưng và dấu hiệu hoạt động quá mức của xương hàm, cũng như viêm tủy xương, trong đó xương bị nhiễm trùng và “chết” — tất cả các triệu chứng của chấn thương lạnh. Những người Fuegian sống sót, nhưng họ phải chịu đựng. Không ngạc nhiên khi lịch sử truyền miệng của người Patagonia xoay quanh những huyền thoại về băng giá và những thực thể siêu nhiên của mưa tuyết bão bùng.

Tuy nhiên, dẫu có sức chịu lạnh phi thường, không người Patagonia nào sống sót sau cuộc xâm lược của người châu Âu. Năm năm sau chuyến thăm của D’Urville đến eo biển Magellan, chính phủ Chile đã tài trợ cho các khu định cư đầu tiên của họ ở Patagonia, đẩy các cộng đồng bản địa vào đà tuyệt chủng nhanh chóng. Không có di tích sinh học nào tồn tại để xác định xem liệu có bất kỳ sự thích nghi tiến hóa vi mô nào khác đã giúp người Patagonia tồn tại trong hàng nghìn năm về phía nam vĩ độ 55° hay không. Một chế độ ăn kiêng giàu chất béo – nhờ vào lượng hải cẩu dồi dào tại eo biển — hẳn đóng vai trò không thể thiếu trong sự sinh tồn của họ. Có thể tình trạng tiều tụy của những người ngư dân Fuegian, như khi D’Urville gặp họ, là do tác động mạnh của ngành công nghiệp thủy sản châu Âu vào quần thể hải cẩu Nam Dương. Một loài hải cẩu lông — Arctocephalus gazella — đã bị xóa sổ trên các đảo Nam Shetland và Nam Georgia lân cận. Những hậu duệ của người Fuegian nếu không bị chết vì bệnh sởi, rượu, hoặc súng, đều chết cóng vì thiếu nguồn thịt hải cẩu giúp giữ nhiệt.

Sự nể phục của người châu Âu đối với người Patagonia đến từ hai sắc thái khác biệt. Họ vừa băn khoăn về khả năng thích nghi của người bản địa với cái lạnh vừa tự ti với sự kém chịu đựng của chính mình đối với khí hậu cận Nam cực khắc nghiệt. Hàng trăm thực dân Tây Ban Nha đã bỏ mình vì nhiễm lạnh cùng cái đói ở eo biển Magellan vào năm 1583. Bắt chước dân bản địa, họ ăn rong biển và trai sò nhưng không đủ thịt lạc đà Guanaco hay hải cẩu để chống lại cái lạnh. Một thập kỷ sau, thuyền trưởng người Anh Thomas Cavendish đã đưa tàu Roebuck đi vào vùng biển tương tự, nơi mỗi ngày 8, 9 lính của ông chết vì “sự khắc nghiệt của băng tuyết buốt giá.” Cavendish bỏ mặc những thuyền viên bị lạnh cóng trên những bãi biển trong khi những người còn lại trong đoàn đe dọa sẽ làm phản vì họ khao khát được thoát khỏi cái lạnh thật nhanh.

Thể trạng kém thích nghi với các vĩ độ cận Nam Cực đã gây ra căng thẳng tinh thần trầm trọng với tất cả những người châu Âu tới thám hiểm nơi đây, đầu tiên là những kẻ làm phản trong đoàn của Magellan, những người mà ông ta thấy phải bị xử giảo, lăng trì rồi phanh thây ngay trên tàu để thị uy cho những người còn lại biết đường chịu đựng cái lạnh trong im lặng. Francis Drake cũng hành xử tương tự với một sĩ quan làm phản trong chuyến hành trình của ông ta quanh Cape Horn. Được quyền chọn giữa bị bỏ mặc trên hoang đảo, ra tòa ở Anh, hoặc bị chặt đầu tại chỗ, tội nhân run rẩy chọn lấy lưỡi rìu. Mặc cho những khám phá của Darwin ở Nam Đại Tây Dương đã tạo ra một thiết kế chi tiết cho các nhà khảo cổ học tái dựng về cuộc hành trình đáng ngạc nhiên của những người Châu Mỹ đầu tiên cũng như lập bản đồ về hệ sinh thái tảo bẹ độc đáo đã nuôi dưỡng họ. Nhưng trong chuyến hải trình đầu tiên của tàu Beagle tới Patagonia vào năm 1827-28, thuyền trưởng của tàu, Pringle Stokes, đã trở nên chán nản trước “vẻ thê lương và tột cùng hoang vu” của eo Magellan đến nỗi tự bắn mình. Đây là nơi, như ông ta đã chép trong nhật ký về nỗi tuyệt vọng Patagonia: “linh hồn của con người chết trong ta.”