Tato úspěšná populace rozšiřovala svůj sídelní prostor nejprve v tropických pásmech jižní Asie a Austrálie a poté, před 50 000–30 000 lety, pronikala v několika vlnách také do chladných a suchých pásem tehdejší Evropy a severní Asie.
Své kultury – nejprve aurignacien a následně gravettien – si anatomicky moderní populace, migrující v několika vlnách podél Dunaje hlouběji do nitra našeho kontinentu, nepřinesly ani z tropické Afriky, ani z klimaticky mírného Středomoří. Jejich kultura je projevem dokonalé adaptace na chladné podmínky nového prostředí, do něhož tito příchozí pronikli. A není vyloučeno, že se na jejím vzniku podíleli také vymírající domorodí neandertálci (Homo neanderthalensis), které zde tyto populace ještě zastihly a s nimiž se mohly i geneticky mísit.
Neandertálci představují vývojově úspěšnou, i když dnes vyhynulou vývojovou formu člověka. Důvod jejich vyhynutí není úplně jasný, příčin bylo určitě více, například nižší schopnost konkurovat moderním lidem a především ta skutečnost, že se nedokázali dostatečně kulturně a ekonomicky adaptovat na změněné přírodní podmínky v průběhu poslední fáze doby ledové.
Při srovnání s kostrou anatomicky moderního člověka se ukazuje (→ exponát 4.1), že neandertálci měli menší svalnatou robustní postavu, s kratšími dolními končetinami a předloktím. Průměrná výška u mužů se pohybovala v rozmezí 160–165 cm a u žen 150–155 cm. Lebka byla delší, měla nižší klenbu s výrazně vystupujícím obličejem a charakteristickými nadočnicovými oblouky.
Kostra anatomicky moderního člověka je vyšší a gracilnější (mužská okolo 180 cm a ženská 160 cm). Lebka je krátká a vysoká, čelní kost bez nadočnicového oblouku. Objem mozku se už podstatněji nezvětšil.
Kalendář věků
Na východním okraji Dolních Věstonic je ve stěně hliníku bývalé cihelny zachován sled geologických vrstev z poslední ledové doby, který pokrývá více než 110 000 let nestabilního vývoje přírody a klimatu. Nejvýrazněji se tu zapsala období extrémně chladná a suchá, kdy studené větry nanášely na Pálavu masy jemného prachovitého materiálu z odkrytého povrchu pustých, zvětrávajících pahorkatin v širokém okolí. Podél úpatí Pálavy se takové vrstvy usazovaly coby homogenní, jemnozrnná, světlá a vápnitá spraš. Chlad vyvrcholil ve dvou maximech, zhruba před 65 000 a 22 000 lety. V teplejších a vlhčích mezidobích se tvorba spraší vždy zastavila a na povrchu se začaly tvořit půdy – tmavší pruhy, jejichž stupeň vývoje, mikromorfologie a barva odpovídá významu příslušného oteplení.
Na bázi stěny je znatelný pás hnědé lesní půdy z poslední meziledové doby (asi 110 000 let), pak následují tři černé pásy stepních černozemí, které odpovídají teplejším výkyvům na přechodu meziledové a ledové doby. Podstatné části stěny tvoří světlá spraš vrcholící ledové doby. Nepříliš zřetelná, světle hnědá vrstva půd, která člení spraš zhruba uprostřed, indikuje sérii přechodných oteplení.
Stopy po lidském osídlení leží na rozhraní tohoto pásma a nadložní spraše, v hloubce 6 metrů (→ exponát 4.2). Poloha kulturních vrstev ukazuje, že svahy Pálavy přilákaly člověka pouze v krátkém období několika tisíciletí kolem data 30 000 let, a to v době, kdy končí přechodné půdotvorné procesy (stopy aurignacienu) a začíná se usazovat poslední mocná vrstva spraše (gravettien). Půdy v podloží kulturních vrstev dosvědčují, že se tu lidé objevili ještě v období relativně příznivém, zatímco spraš v nadloží už dokládá ochlazení klimatu. Více než 10 metrů usazenin v podloží a 6 metrů v nadloží tohoto tenkého souvrství však nepřineslo žádný další důkaz lidské přítomnosti.
Krajina ledové doby
Různé přírodovědné vzorky odebrané z profilu umožňují nejen datovat jednotlivé vrstvy a zkoumat jejich strukturu, ale také hledat stopy organizmů a rostlin, které zde tehdy žily. Touto metodou se dá dospět k rekonstrukci krajiny a jejích proměn.
Paleobotanické rozbory uhlíků dřevin i pylových zrn ukazují, že v době rozkvětu Dolních Věstonic nebyly klimatické podmínky tak drasticky chladné a suché, jak se dosud předpokládalo. Je dokonce pravděpodobné, že právě tato mírná oteplení, k nimž v průběhu ledové doby periodicky docházelo, umožnila prvním migračním vlnám moderního Homo sapiens pronikat do Evropy a vytvářet tu své kultury.
Velké souvislé ledovce přechodně ustupovaly na sever do Skandinávie i na jih do Alp a otevřené plochy chladnomilných stepí a tunder rozčlenily ostrůvky dřevin a zřejmě i celá pásma lesních porostů. Široce rozlitý, meandrující tok řeky Dyje lemovaly porosty olší a vrb, po úbočích Pálavy šplhaly smrky, modříny a borovice; pouze hřebeny Děvína a plošina Stolové hory, vysoko nad krajinou, zřejmě zůstaly holé. Na chráněných a prosluněných svazích Pálavy se šířily i teplomilnější listnáče, jako je dub, buk a dokonce i vlhkomilný tis. Tato členitá parková krajina byla optimální i pro velkou stádní zvěř, neboť poskytovala otevřený prostor současně s dostatkem rostlinné potravy. Celkově tedy ještě přetrvávalo poměrně příznivé klima, dokonce zřejmě vlhčí než na počátku mladého paleolitu, a krajina tak byla i více zalesněna.
Zvířata kolem – kořist a konkurenti lovců
Období lovců mamutů je charakteristické obrovskou druhovou četností zvířat. Na našem území tehdy žily mnohé druhy, později vyhynulé (mamut, srstnatý nosorožec), nebo zvířata vyskytující se pouze v prostředí severských zemí (sob). Vedle nich se zde zdržovalo i mnoho druhů velkých savců, kteří tu dosud přetrvávají, například jelen lesní, srnec obecný, prase divoké, medvěd hnědý, kamzík horský či kozorožec horský.
Pravděpodobně to byla právě velká stáda lovné zvěře v podunajských nížinách, která člověka nejvíce lákala do těchto částí Evropy. V říční nivě, poblíž vody, se shromažďovala stáda mamutů a zvlněnou krajinu v okolí volně křižovali sobi a koně, vzhledově podobní současnému koni Převalského .
Mamut, dlouhý až 5,4 metru a vysoký 2,0–3,5 metru, se svými 30 centimetrů dlouhými hnědými chlupy, 2 centimetry tlustou kůží a 10 centimetrů silnou vrstvou tuku, byl dobře přizpůsoben na prostředí doby ledové. Soudě podle chování současných slonů mohla desetičlenná rodina mamutů při dostatku potravy a vody obývat území o rozloze 10–70 km2, avšak při migracích táhla pod Pálavou jistě mamutí stáda až o stovce jedinců. Stáda mamutů, sobů a koní představovala pro výživu lidí základní zdroj masa – bílkovin a tuků. Kosti, zubovina, kůže a další organické suroviny pak sloužily nejen k výrobě nástrojů, ale i ke stavbě jejich obydlí.
Tento hlavní zdroj obživy a živobytí doplňovali i ulovení bizoni (pratuři), srstnatí nosorožci a další obyvatelé stepi. První analýzy izotopů z lidských kostí naznačují, že strava lidí byla poměrně pestrá, což také dokazují kosti nalezené na sídlištích. Lovci obrovských mamutů totiž nepohrdli ani podstatně menšími zvířaty, jako jsou zajíci, jejichž kosti místy dosahovaly vysokého zastoupení, v menší míře také ptáci a ryby (pokud se jejich křehké pozůstatky dochovaly), početné jsou kosti lišek a vlků, kteří poskytovali cenné kožešiny k výrobě oděvů a přikrývek. Kolem sídlišť se samozřejmě objevovali také nebezpeční predátoři a konkurenti v lovu, a to lvi, hyeny a medvědi, jež bylo nutno zahnat nebo zabít.