L’ancêtre du cheval rétrécissait avec la chaleur

Il y a plus de 55 millions d'années, un cheval primitif n'était pas plus gros qu'un chat... En cause: la hausse des températures à la surface du globe.

Un cheval actuel nasaux contre nasaux avec son plus lointain ancêtre connu, le Sifrhippus sandrae.

Certes, ce lointain ancêtre du cheval qui vivait il y a plus de 50 millions d’années en Amérique du Nord n’avait pas la taille d’un étalon de champ de course. Le Sifrhippus sandrae ne pesait guère plus de 5,6 kg. Il a même rétréci jusqu’à peser moins de 4 kg : le poids d’un chat. Qu’est-ce qui l’a fait ainsi rétrécir ? La hausse de la température, expliquent aujourd’hui des chercheurs dans la revue Science.

L’équipe coordonnée par Ross Secord (University of Nebraska) et Jonathan Bloch (University of Florida) a reconstitué l’évolution de la taille du Sifrhippus au cours d’une période de réchauffement de la Terre connue comme le maximum thermique du Paléocène-Eocène. Entre -55,5 millions et –54,5 millions d’années, la température à la surface des océans a grimpé de 5°C. La quantité de carbone dans l’atmosphère aurait été de 2.000 à 3.000 ppm contre 380 ppm (parties par milion) actuellement. Les écosystèmes ont donc été fortement bouleversés.

Grâce à l’analyse de fossiles appartenant à 44 individus adultes de Sifrhippus, l’équipe de Secord et Bloch a pu reconstituer l’évolution de la taille de l’équidé au cours de cette période chaude. Il perd 30% de sa taille au début, passant de 5,5 kg en moyenne à 3,8 kg ; puis regagne 75% à la fin de la période, atteignant 6,8 kg.

Restait à déterminer la cause principale de cette évolution : est-elle directement liée à la température ou plutôt à la nourriture disponible (la productivité de l’écosystème)? La courbe des températures, reconstituée à partir des analyses isotopiques, est directement corrélée à la taille des petits chevaux : plus il fait chaud, plus ils rétrécissent. En revanche, les chercheurs n’ont pas retrouvé cette corrélation avec la productivité de l’écosystème dans lequel vivaient les Sifrhippus.

Ces résultats témoignent d’une évolution de la taille d’un mammifère à court terme à l’échelle de l’histoire de la Terre. Des données importantes pour essayer de comprendre quelles pourraient être les conséquences du réchauffement climatique en cours sur les espèces actuelles.

Source: Sciences et Avenie du 24/02/2012

Grands maîtres de la préhistoire - Le génie magdalénien

Denisova : un hominidé sur Internet

Alors qu’il y a 10 ans, décoder le génome de notre très connu cousin Néandertalien semblait irréaliste, voilà qu’on approche du décodage du génome de notre pas connu du tout cousin Denisovien. Avec l’aide d’Internet.

La découverte de ce cousin ne remonte qu’à 2008. Et ne consiste qu’en un seul os du doigt et quelques dents, dans une caverne de Sibérie, dans les monts Altaï, situés non loin de la Mongolie. À cause de son âge relativement récent —30 à 48 000 ans— on en serait resté à l’hypothèse d’un simple Homo sapiens —occupant déjà l’Europe à cette époque— ou d’un simple Néandertalien un peu loin de chez lui. Mais la publication, en 2010 du premier brouillon de son code génétique allait bouleverser les choses: on y trouvait suffisamment de différences pour que les généticiens suggèrent de le classer immédiatement dans une lignée distincte.

On est encore loin d’un consensus sur cette question —un seul individu, c’est peu— mais poursuivant sur la lancée du brouillon, l’équipe de l’expert mondial, Svante Pääbo, de l’Institut allemand Max-Planck à Leipzig, dévoile à présent une version plus complète du génome. Et ce dévoilement se fait d’une façon inédite : en accès libre sur Internet.

Bien que l’article décrivant leur travail ne soit toujours pas paru, la liste des séquences génétiques, elle, a été déposée en ligne, accompagnée d’un comparatif avec les séquences des humains et des chimpanzés.

Le tout est accessible à tous, avec un interdit de procéder à une analyse du génome complet —en d'autres termes, on demande aux chercheurs d'attendre, pour communiquer quoi que ce soit, que l’équipe Pääbo ait elle-même publié son premier article.

En revanche, tout chercheur intéressé par un gène en particulier, et par son évolution dans le temps, peut dès maintenant s’y attaquer. L’équipe Pääbo s’appuie sur une déclaration de 2003 connue sous le nom de Principes de Fort Lauderdale.

Si ce que suggèrent ces gènes est exact, alors « l’homme de Denisova » serait le descendant d’un ancêtre ayant quitté l’Afrique il y a près d’un million d’années, soit bien longtemps avant le Néandertalien (500 000 ans) et l’Homo sapiens (moins de 100 000 ans). Il aurait à un moment donné croisé des représentants de ces deux espèces, et un petit nombre de gènes du Dénisovien se retrouveraient ainsi parmi nous. Mais sur ce dernier point, la quête ne fait que commencer.

Source : Agence Science Presse du 17/02/2012

Néandertal versus Sapiens : les archéologues sur les dents

Des Hommes modernes sont arrivés il y a environ 43 000 ans en Europe de l’ouest et 45 000 ans en Europe du sud. Soit bien avant les estimations communément admises. Une révélation qui remet en question nos représentations de la culture des derniers néandertaliens.

A l’origine de ce petit séisme archéologique, une mâchoire et deux molaires humaines. Elles remettent en cause la durée de la cohabitation entre l’Homme de Néandertal (Homo neanderthalensis) et l’Homme moderne (Homo sapiens) en Europe. Ce dernier serait arrivé 5000 à 10000 ans plus tôt qu’on le pensait. Et surtout, son apport culturel spécifique a sans doute pesé d’un poids décisif durant la "période de transition" où il a cohabité avec l'Homme de Néandertal, celui qui occupait déjà les lieux. Période de transition qui recouvre le remplacement progressif de la culture néandertalienne par celle de l’Homme moderne sans que l’apport respectif des deux populations ait jamais pu être précisé, faute de datations.

La fameuse mâchoire, découverte en 1927 sur le site de Kent's Cavern, dans le Sud du Devon au Royaume Uni, a une  histoire controversée. D'abord attribuée à l'Homme de Néandertal, elle fut ensuite considérée comme appartenant à un Homme moderne. En 1989 une datation au carbone 14 semble confirmer cette dernière thèse : la mâchoire aurait entre 34700 et 36400 ans, un âge associé alors à la présence des Hommes modernes dans cette région d’Europe. Mais tout est vite remis en question. De sérieuses incertitudes pèsent sur les datations concernant cette époque. Les techniques de datations au carbone 14 sont encore imparfaites. Et les échantillons prélevés sur les sites sont souvent contaminés par des traces d'animaux fouilleurs (du type blaireau) d'époques ultérieures, qui faussent les datations.

T. Higham et ses collègues anglo-américains ont tout repris à zéro (*). Grâce aux avancées technologiques d’aujourd’hui, on peut  pratiquer des datations au carbone 14 très fiables. Des spectromètres de masse de dernière génération permettent de dater avec précision des restes minuscules (1 mg de carbone suffit) et exempts de  toute contamination. On peut aussi prendre en compte les variations du taux initial de carbone 14 dans les échantillons selon les époques et les régions. On peut même, en s’aidant de nouvelles méthodes statistiques sophistiquées, déterminer avec une grande précision l’âge d’un vestige archéologique dont l’état de conservation ne permet pas la datation au carbone14 (la mâchoire de la Kent’s Cavern en est un exemple) : une seule donnée suffit, la profondeur à laquelle on a trouvé ce vestige, mais à la condition que les couches géologiques qui l’entouraient soient datées.

Les chercheurs sélectionnent donc, parmi les éléments collectés au cours de la fouille de la Kent’s Cavern (1926-1941), ceux qui se trouvaient dans les couches géologiques situées au dessus et en dessous du maxillaire. Ils les soumettent à de nouvelles datations. Ils découvrent vite que l'âge du maxillaire avait été considérablement sous-évalué en 1989. Comment? Un os crânien et deux métacarpes de Rhinocéros laineux découverts dans une couche géologique située au dessus de la mâchoire, donc théoriquement « plus jeunes », sont tous les trois datés à -37 200 ans. Or la mâchoire, par sa position, est nécessairement plus ancienne. Elle est même beaucoup plus ancienne : elle a entre 44 000 et 42 000 ans selon les calculs statistiques des auteurs, un écart considérable avec les estimations antérieures. L’homme auquel elle a appartenu devient ainsi le plus ancien Homme moderne jamais découvert dans le nord ouest de l’Europe.

En Europe du sud, treize équipes européennes ont mis leurs compétences en commun pour aller plus loin (**). Elles ont réexaminé des restes humains découverts depuis longtemps, en 1964 : deux molaires (de lait) récoltées dans la Grotta del Cavallo (la Grotte du Cheval) en Italie du  sud. Cette grotte est un  site important pour les archéologues : elle a longtemps représenté le site modèle de la culture dite "uluzzienne". Traditionnellement, on estimait que cette culture, répartie en Italie, particulièrement dans le sud, avait persisté entre -37000 et -33000 et que les Néandertaliens en étaient les artisans. Et la plupart des écoles archéologiques avaient considéré, sur des critères morphologiques, que les molaires de la Grotte du Cheval appartenaient à des hommes de Néandertal.

Mais là encore, surprise ! En comparant par des méthodes morpho-métriques (mesure des formes) les molaires de La Grotte du cheval avec des spécimens équivalents d’Hommes de Néandertal et d’Hommes modernes, les chercheurs concluent sans appel : les deux molaires de la Grotte du Cheval sont celles d'un Homme moderne. D’autres analyses vont confirmer sans ambiguïté ces résultats : le rapport entre l’épaisseur de l’émail et le volume de la dentine de ces molaires est caractéristique d'un Homme moderne.

Il ne manquait  qu'un élément essentiel : la  datation.  La mauvaise conservation des molaires empêchait leur datation au carbone 14. Par chance, des coquillages perforés, reliquats d’une parure, avaient été découverts à proximité des molaires. La datation des coquillages permettait, par extrapolation, de déterminer l’âge des molaires.  Résultat : les restes de parure avaient entre 45 000 et 43 000 ans. C’était donc l’âge des molaires et celui de l’enfant dont elles garnissaient les mâchoires : le plus ancien Homo sapiens jamais découvert en Europe. Lui et les siens avaient habité cette Grotte du Cheval. Une découverte lourde de conséquences : les Néandertaliens, disparus  il y a 30000 ans environ, avaient donc  côtoyé les Hommes modernes du sud de l’Europe pendant une période beaucoup plus longue que l’on pensait. Alors que les archéologues attribuaient communément aux Néandertaliens "une certaine évolution vers la modernité », (attestée par des pratiques évoluées tels que la fabrication de bijoux à partir de coquillages ou d’os tels que ceux de La Grotte du Cheval, par l’utilisation de colorants), cette évolution pourrait bien être le fait de l'Homme Moderne ainsi consacré comme l'artisan principal de la culture uluzzienne.

C’est la première fois qu’une production de la « période de transition » est attribuée à un Homo sapiens. Un résultat qui devrait inciter la communauté des Archéologues à revisiter les sites uluzziens du sud de l’Italie. Car, pour la première fois aussi, une voie nouvelle de pénétration et de dispersion des Hommes modernes en Europe est identifiée. Une route par l’Italie qu’ils auraient empruntée bien avant la traditionnelle route danubienne.

Source : Les Echos du 14/02/2012

L'ocre rouge des premiers Néandertaliens

Il y a quelque 250 000 ans, des Néandertaliens de la vallée de la Meuse utilisaient de l'ocre rouge. Le témoignage d'une activité symbolique ?

Des taches rouges dans le limon et l'histoire de l'intelligence pourrait être changée : découvertes à Maastricht, aux Pays-Bas, ces taches suggèrent que les premiers Néandertaliens se livraient à des activités symboliques bien avant l'homme moderne, Homo sapiens.

La pensée conceptuelle ne laisse pas de traces archéologiques. Pour l'appréhender, les préhistoriens emploient le… concept de « pensée symbolique », c'est-à-dire de pensée par symboles. Un symbole, c'est un objet, un mot, un signe, etc. qui représente quelque chose. Pour les préhistoriens, les symboles jouent en quelque sorte le rôle de concepts encore enfants. Et les symboles matériels – au tout premier chef les ornements corporels – peuvent laisser des traces archéologiques. Cela explique que la parure soit considérée par les préhistoriens comme un marqueur de la pensée symbolique et, par là, de l'apparition de la pensée moderne.

La piste de la pensée symbolique remontait jusqu'ici en Afrique du Sud au Paléolithique moyen (il y a entre 200 000 ans et 30 000 ans en Afrique) et tout particulièrement au site de Blombos Cave, où des blocs d'ocre rayés de traits, des coquillages percés imprégnés d'ocre et des pointes bifaciales foliacées retouchées par pression témoignent de l'existence de techniques élaborées et d'activités artistiques, donc symboliques, dès 75 000 ans chez Homo sapiens. Par ailleurs, d'autres coquillages ocrés et percés datant de 82 500 ans ont aussi été retrouvés dans la grotte des Pigeons, près du village marocain de Taforalt. D'où l'idée que la pensée symbolique est apparue chez Homo sapiens alors qu'il vivait encore dans le berceau de l'humanité, c'est-à-dire en Afrique.

Or Wil Roebroeks, de l'Université de Leyde, et des confrères viennent d'étudier de près une curieuse trouvaille faite par les fouilleurs des sites C et F du Belvédère à Maastricht. Sur le site C, il s'agit d'une série de 15 minuscules taches rouges tranchant clairement sur le sédiment limoneux déposé par la Meuse, il y a environ 250 000 ans (à 20 000 ans près, d'après les datations par thermoluminescence et d'autres techniques). Une découverte similaire, quoique plus discrète, a été faite sur le site F, à quelque 300 mètres du site C. D'une part, l'analyse réalisée par les chercheurs prouve qu'il s'agit d'un matériau rougeâtre riche en hématite (oxyde de fer), bref d'ocre, qui n'a pu être apporté sur place que depuis un site distant (les gisements les plus proches sont à environ 40 kilomètres). D'autre part, les reconstitutions suggèrent que c'est lors du versement d'une certaine quantité de liquide ocré que les taches rouges sont entrées dans le sédiment. Des observations d'autres matériaux rougeâtres avaient déjà été faites ailleurs en Europe (à Ambrona en Espagne, Terra Amata en France ou Becov en République Tchèque) sur des sites très anciens, mais sans qu'il soit possible de certifier leur origine humaine ou leurs âges. Sur le site C du Belvédère, en revanche, il est clair qu'il y a environ 2 500 siècles, un Néandertalien a versé au-dessus du sédiment limoneux un liquide ocré, préparé avec un minéral apporté de loin. Sur quoi ? Peut-être sur lui-même, au vu des gouttelettes qui éclaboussent le sédiment.

Dès lors, peut-on penser que ce Néandertalien était en train d'orner son corps d'un pigment rouge symbolique ? Sommes-nous confrontés à la plus ancienne trace de pensée symbolique ? Il est tentant de le penser, mais rien ne le prouve. Une chose en tout cas est plus certaine : réserver la primeur de la pensée moderne à Homo sapiens revient à préjuger !

Source : Pour la Science du 08/02/2012

Le génome des Dénisoviens, un cousin des humains entièrement reconstitué

Les travaux de l’équipe de Svante Pääbo font encore parler d’eux. En 2010, ils avaient démontré l’existence d’une espèce d’homininé disparue, les Dénisoviens, partageant un ancêtre commun avec l’Homme de Néandertal. Le génome complet de cette espèce est maintenant publié en ligne gratuitement. Objectif : permettre à des scientifiques d’utiliser la génétique pour faire parler les fossiles et comprendre l’évolution des Hommes…

Une équipe de chercheurs menée par Svante Pääbo de l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionnaire à Leipzig (Allemagne) fait régulièrement parler d’elle ces dernières années. Et pour cause, elle est spécialisée dans le séquençage du génome des homininés anciens et actuels. Leurs études génétiques ont notamment montré qu’il y avait bien eu un métissage entre l’Homme de Néandertal et Homo sapiens en Asie et en Europe, mais pas en Afrique.

On retient également la publication en 2010 de nouveaux résultats étonnants relatifs à la découverte d’un fragment de doigt et d’une dent dans une grotte des montagnes de l’Altaï, dans le sud de la Sibérie. Le séquençage de l’ADN mitochondrial avait permis de montrer que ces fragments appartenaient à un groupe d’hominidés totalement inconnu qui sera appelé Dénisoviens, en référence au nom de la grotte qui abritait ces restes de corps appartenant à une petite fille.

Une étude plus poussée de l’ADN révéla alors que les Dénisoviens partageaient un ancêtre en commun avec l’Homme de Néandertal. Ce parent aurait quitté l’Afrique il y a 300.000 à 400.000 ans en donnant naissance aux Néandertaliens en Europe et aux Dénisoviens dans l’Altaï.

L'os de doigt ayant servi au séquençage du génome de l'Homme de Dénisova a été trouvé dans la grotte du même nom par Anatoly Derevianko et Michail Shunkov de l'Académie russe des sciences en 2008. Ce lieu montre des traces d'occupations remontant à 280.000 ans. © Institut Max Planck d'anthropologie évolutionnaire
Non contents de la précision de leurs précédentes analyses, les scientifiques ont cherché à améliorer leur technique de séquençage. La nouvelle version du génome serait complète et si précise qu’elle rendrait possible d’effectuer des comparaisons entre les copies maternelles et paternelles d’un même gène ! Elle est disponible gratuitement sur un site dédié, Denisova Genome.

Une résolution inégalée pour le génome des Dénisoviens

Rappelons quelques chiffres pour comprendre l’exploit réalisé. Il s’agit du premier séquençage complet d’un génome appartenant à une espèce d’homininé disparue. Il a été fait à partir d’un échantillon d’ADN extrait d’un os de 10 milligrammes âgé de 30.000 à 50.000 ans.

Lors de l’étude précédente, les résultats étaient basés sur deux lectures du génome. Selon les chercheurs, ils étaient suffisants pour établir des relations avec l’Homme moderne ou l’Homme de Néandertal, mais pas pour étudier l’évolution de certains gènes.

Grâce à l’utilisation d’un séquenceur de deuxième génération, Illumina GAIIx, 30 lectures ont pu être effectuées. Environ 99,97 % des bases nucléotidiques ont été lues au moins 3 fois et 99,51 % au mois 10 fois. La contamination des données par de l’ADN d’humain moderne serait inférieure à 1 %. Le risque d’erreur est donc très faible.

En offrant le résultat de leur labeur à la communauté, l’équipe de Leipzig espère que des biologistes pourront découvrir les changements génétiques ayant permis à l’Homme moderne de quitter l’Afrique il y a environ 100.000 ans. Bien évidemment, ce génome pourrait aussi fournir de plus amples informations sur différents aspects de la vie des Dénisoviens et des Néandertaliens.

Source : Futura Sciences du 09/02/2011

Les plus vieilles peintures pariétales du monde, faites par Néandertal ?

Une récente datation de peintures paléolithiques ornant la grotte de Nerja, en Andalousie, les fait remonter à au moins -42.000 ans, soit 10.000 de plus que les plus anciennes connues jusqu’à présent. Mieux encore, elles pourraient être l’œuvre de Néandertaliens, ce qui serait une première !

C'est "une bombe académique”, selon le Pr Jose Luis Sanchidrian, de l’Université de Cordoba. En 1959, ont été découvertes 6 peintures représentant vraisemblablement des phoques dans la grotte préhistorique de Nerja, près de Málaga, dans le sud de l’Espagne. Mais aujourd'hui, de nouvelles analyses ont donné une grande surprise aux scientifiques.

Selon celles-ci, ces peintures remonteraient à une époque située entre -43.500 et -42.300 ans, soit 10.000 ans avant celles de la grotte Chauvet, en France, réputées pour être les plus anciennes. Or, selon les connaissances actuelles, le seul homme à avoir occupé l’endroit à cette époque était l’homme de Néandertal. Ce serait ainsi la première fois que des œuvres peintes par cette espèce seraient découvertes, relève le Daily Mail.

Cependant, la radiodatation, récemment effectuée par un laboratoire de Miami, ne concerne que les charbons trouvés près de ces peintures, et qui ont vraisemblablement été utilisés pour les faire. Les scientifiques espagnols, qui manquent de moyens financiers, espèrent qu’une datation des œuvres pariétales elles-mêmes pourra être conduite pour confirmer cette extraordinaire nouvelle.

Source : MaxiSciences du 08/02/2012