Le long voyage évolutif qui a créé les humains modernes a commencé par un seul pas - ou plus précisément - avec la capacité de marcher sur deux jambes. L'un de nos premiers ancêtres connus, Sahelanthropus, a commencé la lente transition d'un mouvement ressemblant à des singes il y a environ six millions d'années, mais Homo sapiens ne se manifestait pas avant plus de cinq millions d'années. Pendant cette longue période, une ménagerie de différentes espèces humaines a vécu, évolué et s'est éteinte, se mélangeant et parfois se reproduisant en cours de route. Au fil du temps, leur corps a changé, tout comme leur cerveau et leur capacité à penser, comme en témoignent leurs outils et leurs technologies.
Pour comprendre comment l'Homo sapiens a finalement évolué à partir de ces anciennes lignées d'hominidés, le groupe comprenant les humains modernes et nos plus proches parents et ancêtres éteints, les scientifiques déterrent d'anciens os et outils en pierre, creusant dans nos gènes et recréant les environnements changeants qui ont contribué à façonner nos ancêtres. 'monde et guider leur évolution.
Ces éléments de preuve indiquent de plus en plus que H. sapiens est originaire d'Afrique, mais pas nécessairement en un seul moment et en un seul lieu. Au lieu de cela, il semble que divers groupes d'ancêtres humains vivaient dans des régions habitables autour de l'Afrique, évoluant physiquement et culturellement dans un isolement relatif, jusqu'à ce que les changements climatiques des paysages africains les incitent à mélanger et à échanger de manière intermittente tout, des gènes aux techniques d'outils. Finalement, ce processus a donné naissance à la constitution génétique unique des humains modernes.
«L'Afrique de l'Est a été un lieu de fomente - propice aux migrations à travers l'Afrique pendant la période où l' Homo sapiens est apparu», déclare Rick Potts, directeur du programme des origines humaines du Smithsonian. «Cela semble avoir été un cadre idéal pour le mélange de gènes provenant de populations migrantes largement répandues à travers le continent. L'implication est que le génome humain est né en Afrique. Tout le monde est africain, et pourtant pas d'une seule partie de l'Afrique. »
Les nouvelles découvertes ajoutent toujours des points de cheminement clés à la carte de notre voyage humain. Cette chronologie d' Homo sapiens présente certaines des meilleures preuves documentant notre évolution.
Il y a 550 000 à 750 000 ans : le début de la lignée Homo sapiens
Les gènes, plutôt que les fossiles, peuvent nous aider à tracer les migrations, les mouvements et l'évolution de notre propre espèce - et de ceux dont nous descendons ou avec lesquels nous nous sommes croisés au fil des âges.
L'ADN récupéré le plus ancien d'un parent humain précoce provient de Sima de los Huesos , le «puits des os». Au fond d'une grotte dans les montagnes d'Atapuerca en Espagne, des scientifiques ont trouvé des milliers de dents et d'os de 28 individus différents qui ont fini par être collectés en masse. En 2016, des scientifiques ont minutieusement découvert le génome partiel de ces restes vieux de 430000 ans pour révéler que les humains dans la fosse sont les plus vieux néandertaliens connus , nos proches parents très prospères et les plus familiers. Les scientifiques ont utilisé l'horloge moléculaire pour estimer combien de temps il a fallu pour accumuler les différences entre ce génome néandertalien le plus ancien et celui des humains modernes, et les chercheurs suggèrent qu'un ancêtre commun a vécu il y a entre 550 000 et 750 000 ans.
La datation précise n'est pas la force des analyses génétiques, comme le montre la marge d'erreur de 200 000 ans. «En général, l'estimation des âges avec la génétique est imprécise», déclare Joshua Akey, qui étudie l'évolution du génome humain à l'Université de Princeton. «La génétique est vraiment douée pour nous dire des choses qualitatives sur l'ordre des événements et les délais relatifs.» Avant la génétique, ces dates de divergence étaient estimées par les plus anciens fossiles de diverses lignées découverts par les scientifiques. Dans le cas de H. sapiens, les vestiges connus ne remontent qu'à environ 300 000 ans, de sorte que les études sur les gènes ont localisé la divergence beaucoup plus précisément sur notre chronologie évolutive que les os seuls ne le pourraient jamais.
Bien que nos gènes montrent clairement que les humains modernes, les Néandertaliens et les Denisoviens - une mystérieuse espèce d'hominidés qui a laissé des traces substantielles dans notre ADN mais, jusqu'à présent, il ne reste qu'une poignée de dents et d'os - partagent un ancêtre commun, on ne sait pas qui il était. Homo heidelbergensis, une espèce qui existait il y a 200 000 à 700 000 ans, est un candidat populaire. Il semble que l'arbre généalogique africain de cette espèce mène à l' Homo sapiens tandis qu'une branche européenne mène à l'Homo neanderthalensis et aux Denisovans.
Un ADN plus ancien pourrait aider à fournir une image plus claire, mais le trouver n'est pas une valeur sûre. Malheureusement, les conditions froides, sèches et stables les meilleures pour une conservation à long terme ne sont pas courantes en Afrique, et peu de génomes humains africains anciens ont été séquencés qui datent de plus de 10000 ans.
«Nous n'avons actuellement aucun ADN ancien d'Afrique qui s'approche même des échéances de notre évolution - un processus qui est susceptible d'avoir eu lieu en grande partie il y a entre 800 000 et 300 000 ans», déclare Eleanor Scerri, archéologue à l'Institut Max Planck pour la science de l'histoire humaine en Allemagne.
Il y a 300 000 ans : des fossiles trouvés sur le plus ancien Homo sapiens
En tant que restes physiques de personnes anciennes, les fossiles nous disent le plus sur ce à quoi ils ressemblaient dans la vie. Mais les os ou les dents font encore l'objet de nombreuses interprétations. Bien que les restes humains puissent survivre après des centaines de milliers d'années, les scientifiques ne peuvent pas toujours comprendre le large éventail de caractéristiques morphologiques qu'ils voient pour classer définitivement les restes comme Homo sapiens ou comme différentes espèces de parents humains.
Les fossiles se vantent souvent d'un mélange de caractéristiques modernes et primitives, et celles-ci n'évoluent pas uniformément vers notre anatomie moderne. Au lieu de cela, certaines caractéristiques semblent changer à des endroits et à des moments différents, ce qui suggère que des groupes distincts d'évolution anatomique auraient produit des personnes d'apparence très différente.
Aucun scientifique ne suggère que l'Homo sapiens a vécu pour la première fois dans l'actuel Maroc, car tant de preuves précoces de notre espèce ont été trouvées en Afrique du Sud et en Afrique de l'Est. Mais des fragments de crânes, mâchoires, dents et autres fossiles vieux de 300 000 ans trouvés à Jebel Irhoud, un site riche qui abrite également des outils de pierre avancés, sont les plus anciens restes d'Homo sapiens encore découverts.
Les restes de cinq individus à Jebel Irhoud présentent les traits d'un visage qui semble résolument moderne, mélangé à d'autres traits comme un cas cérébral allongé rappelant des humains plus archaïques. La présence des restes dans le coin nord-ouest de l'Afrique n'est pas une preuve de notre point d'origine, mais plutôt de la propagation des humains à travers l'Afrique, même à cette date précoce.
D'autres fossiles très anciens souvent classés parmi les premiers Homo sapiens proviennent de Florisbad, en Afrique du Sud (environ 260 000 ans), et de la Formation de Kibish le long de la rivière Omo en Éthiopie (environ 195 000 ans).
Les crânes de 160 000 ans de deux adultes et d'un enfant à Herto, en Éthiopie, ont été classés dans la sous-espèce Homo sapiens idaltu en raison de légères différences morphologiques, notamment de plus grande taille. Mais ils sont par ailleurs si similaires aux humains modernes que certains affirment qu'ils ne sont pas du tout une sous-espèce. Un crâne découvert à Ngaloba, en Tanzanie, également considéré comme Homo sapiens , représente un individu de 120 000 ans avec un mélange de traits archaïques et d'aspects plus modernes comme des traits du visage plus petits et un front encore plus réduit.
Le débat sur la définition de quels restes fossiles représentent les humains modernes, compte tenu de ces disparités, est courant parmi les experts. À tel point que certains cherchent à simplifier la caractérisation en les considérant comme faisant partie d'un groupe unique et diversifié.
«Le fait est que tous les fossiles avant il y a environ 40 000 à 100 000 ans contiennent différentes combinaisons de caractéristiques dites archaïques et modernes. Il est donc impossible de choisir lesquels des fossiles les plus anciens sont des membres de notre lignée ou des impasses évolutives », suggère Scerri. "Le meilleur modèle est actuellement celui dans lequel ils sont tous des premiers Homo sapiens, comme l'indique également leur culture matérielle."
Comme le fait référence Scerri, la culture matérielle africaine montre un glissement généralisé il y a environ 300 000 ans, passant des outils de pierre maladroits et portables aux lames et aux pointes de projectile plus raffinées connues sous le nom de boîtes à outils de l' âge de pierre moyen .
Alors, quand les fossiles ont-ils finalement montré des humains entièrement modernes avec toutes les caractéristiques représentatives ? Ce n'est pas une réponse facile. Un crâne (mais un seul parmi plusieurs) d'Omo Kibish ressemble beaucoup à un humain moderne à 195 000 ans, tandis qu'un autre trouvé dans la grotte Iwo Eleru au Nigeria, semble très archaïque, mais n'a que 13 000 ans . Ces écarts illustrent que le processus n'était pas linéaire, atteignant un point unique après lequel tous les êtres humains étaient des humains modernes.
Il y a 300 000 ans : les artefacts montrent une révolution dans les outils
Nos ancêtres utilisaient des outils en pierre il y a 3,3 millions d'années et il y a 1,75 million d'années, ils avaient adopté la culture acheuléenne, une suite de gros haches à main et d'autres outils de coupe qui sont restés en vogue pendant près de 1,5 million d'années. Il y a 400 000 ans à peine, les lances de poussée utilisées lors de la chasse aux grandes proies dans ce qui est aujourd'hui l'Allemagne étaient à la pointe de la technologie. Mais ils ne pouvaient être utilisés que de près, une limitation évidente et parfois dangereuse.
Alors même qu'ils ont acquis l'anatomie plus moderne des humains vivants, la façon dont nos ancêtres vivaient et les outils qu'ils ont créés ont également changé.
Les humains ont fait un saut dans la technologie des outils avec l'âge de la pierre moyen il y a environ 300 000 ans en fabriquant ces outils finement conçus avec des pointes écaillées et en les attachant à des poignées et des tiges de lance pour améliorer considérablement les prouesses de la chasse. Les pointes de projectile comme celles de Potts et de ses collègues datées de 298 000 à 320 000 ans dans le sud du Kenya étaient une innovation qui a soudainement permis de tuer toutes sortes de proies insaisissables ou dangereuses. «Cela a finalement changé la façon dont ces premiers sapiens interagissaient avec leurs écosystèmes et avec d'autres personnes», dit Potts.
Des grattoirs et des poinçons, qui pouvaient être utilisés pour travailler les peaux d'animaux pour les vêtements et pour raser le bois et d'autres matériaux, sont apparus à cette époque. Il y a au moins 90 000 ans, des pointes barbelées en os - comme celles découvertes à Katanda, en République démocratique du Congo - étaient utilisées pour le harpon.
Comme pour les fossiles, les progrès des outils apparaissent à des endroits et à des moments différents, ce qui suggère que des groupes distincts de personnes ont évolué, et éventuellement partagé plus tard, ces technologies d'outils. Ces groupes peuvent inclure d'autres humains qui ne font pas partie de notre propre lignée.
L'année dernière, une collection comprenant des lames de pierre sophistiquées a été découverte près de Chennai, en Inde , et datée d'au moins 250 000 ans. La présence de cette boîte à outils en Inde si peu de temps après l'apparition des humains modernes en Afrique suggère que d'autres espèces les ont peut-être aussi inventées indépendamment - ou que certains humains modernes ont répandu la technologie en quittant l'Afrique plus tôt que la plupart des pensées actuelles ne le suggèrent.
Il y a 100 000 à 210 000 ans : les fossiles montrent que l' Homo sapiens vivait hors d'Afrique
De nombreuses analyses génétiques retraçant nos racines en Afrique montrent clairement que l' Homo sapiens est originaire de ce continent. Mais il semble que nous ayons eu tendance à nous éloigner d'une époque beaucoup plus ancienne que les scientifiques ne l'avaient soupçonné auparavant.
Une mâchoire trouvée à l'intérieur d'une grotte effondrée sur les pentes du mont Carmel, en Israël, révèle que les humains modernes y vivaient, le long de la Méditerranée, il y a 177 000 à 194 000 ans. Non seulement la mâchoire et les dents de la grotte Misliya sont sans ambiguïté similaires à celles observées chez les humains modernes, mais elles ont été trouvées avec des haches de main sophistiquées et des outils en silex.
D'autres découvertes dans la région, y compris plusieurs individus à Qafzeh, en Israël, sont datées plus tard. Ils vont de 100 000 à 130 000 ans, suggérant une longue présence des humains dans la région. À Qafzeh, des restes humains ont été trouvés avec des morceaux d'ocre rouge et d'outils tachés d'ocre dans un site qui a été interprété comme le plus ancien enterrement humain intentionnel .
Parmi les systèmes de grottes calcaires du sud de la Chine, plus de preuves ont été trouvées il y a entre 80 000 et 120 000 ans. Une mâchoire de 100 000 ans, avec une paire de dents, de Zhirendong conserve certains traits archaïques comme un menton moins proéminent, mais semble par ailleurs si moderne qu'elle pourrait représenter Homo sapiens . Une grotte de Daoxian a produit un éventail surprenant de dents anciennes , à peine distinguables des nôtres, ce qui suggère que les groupes Homo sapiens vivaient déjà très loin de l'Afrique il y a 80 000 à 120 000 ans.
Des migrations encore plus précoces sont possibles ; certains pensent qu'il existe des preuves d'humains atteignant l'Europe il y a aussi longtemps que 210 000 ans. Alors que la plupart des premières découvertes humaines suscitent un débat scientifique, peu atteignent le niveau du fragment de crâne d'Apidima, dans le sud de la Grèce, qui peut avoir plus de 200 000 ans et pourrait probablement représenter le premier fossile humain moderne découvert en dehors de l'Afrique. Le site est cependant profondément controversé, certains érudits estimant que les restes mal conservés ressemblent moins à ceux de notre propre espèce et plus à ceux de Néandertal, dont les restes se trouvent à quelques mètres de là dans la même grotte. D'autres remettent en question l'exactitude de l'analyse de datation entreprise sur le site, ce qui est délicat car les fossiles sont depuis longtemps tombés des couches géologiques dans lesquelles ils ont été déposés.
Bien que divers groupes d'humains aient vécu en dehors de l'Afrique à cette époque, ils ne font finalement pas partie de notre propre histoire évolutive. La génétique peut révéler quels groupes de personnes étaient nos lointains ancêtres et lesquels avaient des descendants qui ont finalement disparu.
«Bien sûr, il pourrait y avoir plusieurs dispersions en dehors de l'Afrique», dit Akey. "La question est de savoir s'ils ont contribué à l'ascendance des individus d'aujourd'hui et nous pouvons dire assez clairement maintenant qu'ils ne l'ont pas fait."
Il y a 50 000 à 60 000 ans : les reconstructions génétiques et climatiques montrent une migration hors de l'Afrique
Tous les non-Africains vivants, des Européens aux aborigènes d'Australie, peuvent retracer la plupart de leurs ancêtres aux humains qui faisaient partie d'une migration historique hors d'Afrique qui a commencé il y a environ 50 000 à 60 000 ans, selon de nombreuses études génétiques publiées ces dernières années. Les reconstructions du climat suggèrent que la baisse du niveau de la mer a créé plusieurs périodes avantageuses pour que les humains quittent l'Afrique pour la péninsule arabique et le Moyen-Orient, dont une il y a environ 55 000 ans.
«Rien qu'en examinant l'ADN d'individus actuels, nous avons pu déduire un assez bon aperçu de l'histoire humaine», dit Akey. «Un groupe s'est dispersé hors d'Afrique il y a peut-être 50 à 60 mille ans, puis ce groupe a voyagé à travers le monde et s'est finalement rendu dans tous les endroits habitables du monde.
Alors que les premiers émigrés africains au Moyen-Orient ou en Chine se sont peut-être croisés avec certains des hominidés les plus archaïques vivant encore à cette époque, leur lignée semble avoir disparu ou avoir été submergée par la migration ultérieure.
Il y a 15 000 à 40 000 ans : la génétique et les fossiles montrent que l'Homo sapiens est devenu la seule espèce humaine survivante
Pendant la majeure partie de notre histoire sur cette planète, les Homo sapiens n'ont pas été les seuls humains. Nous avons coexisté et, comme nos gènes le montrent clairement, nous nous sommes fréquemment croisés avec diverses espèces d'hominidés, dont certaines que nous n'avons pas encore identifiées. Mais ils sont tombés, un par un, laissant notre propre espèce pour représenter toute l'humanité. À une échelle de temps évolutive, certaines de ces espèces n'ont disparu que récemment.
Sur l'île indonésienne de Flores, des fossiles témoignent d'une curieuse et minuscule espèce humaine surnommée «hobbit». Homo floresiensis semble avoir vécu jusqu'à il y a peut-être 50 000 ans, mais ce qui leur est arrivé est un mystère. Ils ne semblent pas avoir de relation étroite avec les humains modernes, y compris le groupe pygmée Rampasasa, qui vit dans la même région aujourd'hui.
Les Néandertaliens s'étiraient autrefois à travers l'Eurasie, du Portugal et des îles britanniques à la Sibérie. Au fur et à mesure que l' Homo sapiens devenait plus répandu dans ces régions, les Néandertaliens se sont fanés à leur tour, étant généralement relégués à l'histoire il y a environ 40 000 ans. Certaines preuves suggèrent que quelques irréductibles auraient pu tenir dans des enclaves, comme Gibraltar, jusqu'à il y a peut-être 29 000 ans. Même aujourd'hui, des traces d'entre eux subsistent parce que les humains modernes portent l' ADN de Néandertal dans leur génome.
Nos cousins les plus mystérieux, les Denisovans, ont laissé si peu de fossiles identifiables que les scientifiques ne savent pas exactement à quoi ils ressemblaient, ou s'il s'agissait de plusieurs espèces. Une étude récente des génomes humains en Papouasie-Nouvelle-Guinée suggère que les humains ont peut-être vécu et croisé avec des Denisovans il y a 15 000 ans, bien que les affirmations soient controversées. Leur héritage génétique est plus certain. De nombreux Asiatiques vivants ont hérité de 3 à 5% de leur ADN des Denisoviens.
Malgré les fragments d'ascendance génétique qu'ils ont apportés aux personnes vivantes, tous nos proches parents sont finalement morts, laissant Homo sapiens comme la seule espèce humaine. Leurs extinctions ajoutent une autre question intrigante, peut-être sans réponse, à l'histoire de notre évolution : pourquoi étions-nous les seuls humains à survivre ?
Source : Smithsonian Magazine du 02/02/2021
