Organisation sociale et reproduction chez les primates

Cours de Jean-Jacques Hublin au Collège de France (1/6)

03/11/2022

Homme de Néandertal était un carnivore invétéré

C’est ce que confirme une nouvelle étude menée par une chercheuse du CNRS, et qui place nos lointains cousins tout en haut de la chaine alimentaire.

Pour parvenir à cette conclusion, Klervia Jaouen et ses collègues ont analysé une molaire appartenant à un(e) Néandertalien(ne) ayant vécu sur le site de Gabasa, dans le nord de l’Espagne, en s’intéressant à un marqueur spécifique : les isotopes du zinc, dont la concentration dans l’émail dentaire est naturellement forte chez les herbivores mais beaucoup plus faible chez les carnivores. Conclusion ? Par rapport aux autres mammifères ayant vécu sur le site à la même époque, l’Homme de Neandertal possède le taux d’isotopes le plus faible. De très loin : même chez le lynx ou le loup, la concentration d’isotopes de zinc est sensiblement plus élevée.

Les mesures extrêmes trouvées chez ce Neandertal pourraient s’expliquer par son régime alimentaire : il consommait probablement beaucoup de viande et de foie, mais pas d’os ni de sang (riches en isotopes de zinc). D’autres analyses montrent qu’il est mort dans la région où il a grandi, et qu’il a été sevré avant ses deux ans.

Paysage de steppes

« Leur alimentation était essentiellement, et presque exclusivement, basée sur la viande », décrypte la scientifique, chargée de recherche au laboratoire Géosciences Environnement Toulouse. Ce n’est pas un scoop, dans la mesure où les chercheurs étaient déjà arrivés à cette conclusion en analysant les isotopes d’azote présents dans le collagène retrouvé dans les os. Mais un doute subsistait quant au régime alimentaire des Néandertaliens ayant vécu sur le site de Gabasa. Aucune trace de collagène n’avait été retrouvée dans leurs ossements, rendant les analyses traditionnelles impossibles, et certaines études avaient même conclu qu’ils étaient quasiment vegan.

Loin de l’Espagne actuelle, la zone de Gabasa était à la fin du Paléolithique moyen (350000 ans à 45000 ans avant le présent) une région froide et aride, recouverte de steppes et de forêts de conifères. Le mammouth, synonyme pour nos ancêtres de viande abondante, était absent du paysage. Les lapins, en revanche, y proliféraient.

Homo Sapiens: un carnivore devenu omnivore très récemment

Et Homo sapiens ? L’homme de Neandertal n’est finalement qu’un lointain cousin, qui a cohabité quelques millénaires avec l’Homme moderne avant de s’éteindre doucement voici environ 40000 ans. Tout indique que Sapiens, jusqu’à une période très récente, était également un carnivore quasi exclusif: c’est la conclusion d’une étude publiée en mars 2021, qui révèle que nos ancêtres ont trôné au sommet de la chaine alimentaire pendant deux millions d’années.

Ils n'ont commencé à diversifier leur régime qu'à partir de 12000 ans avant le présent, devenant progressivement des chasseurs-cueilleurs et finissant par inventer l'agriculture. Mais nous gardons de nombreux indices de ce passé de prédateur dans notre organisme, dont certaines caractéristiques (acidité de l’estomac, structure des cellules graisseuses) nous rapproche plus des grands carnivores que des mammifères omnivores comme l’ours ou même nos cousins primates.

L’étude a été publiée ce lundi dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Klervia Jaouen aimerait maintenant utiliser sa méthode pour étudier le régime alimentaire d’hominidés ayant vécu dans d’autres régions du monde, et « remonter le temps » jusqu’à reconstituer le menu de nos grands oncles australopithèques. Contrairement au collagène qui disparait avec le temps à moins d’être préservé par le froid, le zinc présent dans les ossements peut subsister des millions d’années.

Source : Le Progrès du 18/10/2022

Histoire de la préhistoire

Néandertal et Sapiens ont coexisté pendant plus de 2.000 ans en France

En France, mais également dans le nord de l’Espagne, ont été retrouvés de nombreux restes de nos lointains cousins, les Hommes de Néandertal. Cette espèce éteinte du genre Homo semble ainsi avoir coexisté aux côtés des Homo sapiens dont nous descendons directement. Mais pendant combien de temps exactement ?

Néandertal semble n'avoir été présent que sur le vaste territoire européen. Il y serait apparu il y a 300.000 ans et se serait éteint il y a environ 40.000 ans. Cette chronologie suggère donc que sa présence en Europe aurait pu coïncider avec celle d'Homo sapiens durant une période relativement longue, de 5.000 à 6.000 ans. Or, si ces données sont valables à l'échelle du continent européen, peu d'indices permettaient jusqu'à présent d'établir la durée précise de cette coexistence à une échelle plus petite, notamment sur le territoire de la France actuelle.

Des restes archéologiques pour dater l’apparition et la disparition de Néandertal

Pour tenter de préciser la chronologie de l'occupation du territoire français par ces deux espèces d'hommes, des chercheurs ont analysé un total de 56 objets retrouvés sur 17 sites archéologiques français et du nord de l'Espagne. Ces objets, façonnés soit par des hommes de Néandertal soit par des Homo sapiens, témoignent en effet de la présence à un temps donné de l'une ou l'autre des deux espèces dans cette région d'Europe. L'étude a été complétée par l'analyse de 10 spécimens néandertaliens. L'ensemble des échantillons a été daté par radiocarbone, une méthode qui permet d'obtenir des âges relativement précis pour ces périodes préhistoriques.

Jusqu’à 2.900 ans de coexistence sur le territoire français

Comparaison des crânes d'Homo sapiens (à gauche) et de Néandertal (à droite).

Ces données montrent clairement qu'Homo sapiens et Néandertal se sont partagé le territoire français et du nord de l'Espagne durant une période allant de 1.400 à 2.900 ans. L'étude ne dit pas cependant comment les deux espèces ont pu interagir pendant tout ce temps.

Source : Futura Sciences du 14/10/2022

Histoire de la vie

La plus vieille amputation connue découverte à Bornéo

Les restes d’un enfant ayant survécu après avoir été amputé du pied gauche il y a plus de 30 000 ans ont été mis au jour sur l’île de Bornéo. Ils attestent d’un véritable savoir-faire chirurgical.

L’Asie du Sud-Est préhistorique nous étonne encore et encore : on lui connaissait déjà les plus anciennes peintures pariétales et voilà qu’elle nous livre la plus ancienne inhumation délibérée. Plus encore, la personne inhumée avait été amputée du pied gauche dans son enfance, preuve qu’il y a 300 siècles, la chirurgie était déjà avancée dans la forêt pluviale de Bornéo.

Emmenés par Maxime Aubert de l’université Griffith dans le Queensland en Australie, des chercheurs indonésiens et australiens ont découvert les restes d’un Homo sapiens d’une vingtaine d’années, enterré à 1,5 mètre de profondeur dans la grotte calcaire de Liang Tebo, située à quelque 2,5 kilomètres de la rivière Marang dans la partie indonésienne de Bornéo. Accompagné de seulement quelques éclats de silex et d’un nodule d’ocre, l’homme fut soigneusement couché sur le dos, jambes fléchies sur la poitrine, posées sur le bassin et les bras et la tête protégés par des pierres. Cette position suggère que le corps fut ligoté, avant d’être transporté sur le dos jusqu’à son lieu d’inhumation, ce qui, si ce fut le cas, souligne le soin dont fut entouré le défunt ou la défunte de Liang Tebo à sa mort.

Les chercheurs ont nourri un modèle probabiliste avec les âges radiocarbone de charbons extraits des couches inférieures et supérieures au squelette, et avec les résultats des datations par l’uranium/thorium et par la résonance de spin électronique d’une molaire. Verdict du modèle : Liang Tebo est la plus ancienne inhumation délibérée d’un H. sapiens en Asie du Sud Est, puisqu’elle date d’entre 31 201 et 30 714 ans.

Plus étonnant encore est le fait que le tiers inférieur de la jambe gauche manque au squelette, complet sinon à 75 %. Accident de chasse ? Non, les chercheurs ont découvert avec stupéfaction une coupe nette entre le genou et la cheville : le défunt de Liang Tebo fut amputé pendant son enfance, ce que prouve l’atrophie des os de sa jambe gauche, qui ont cessé de grandir après l’opération.

Les tibia et péroné gauches amputés avec la jambe non amputée et la ceinture pelvienne (à gauche), puis vus de près au niveau de la coupure (à gauche). Lors de l’opération, la surface coupée fut raclée pour éliminer l’os mort, de sorte qu’il est probable que l’enfant a été opéré après qu’une partie de sa jambe fut morte.

Le fait qu’aucune trace d’infection osseuse n’est visible suggère une procédure chirurgicale bien pensée et bien menée. Les « chirurgiens paléolithiques » possédaient manifestement une connaissance assez détaillée de l’anatomie des membres et des systèmes musculaire et vasculaire pour éviter hémorragie et infections fatales. Au cours de l’opération, ils surent traiter les tissus (sutures ?), les vaisseaux sanguins et les nerfs et assurer une asepsie suffisante pour permettre la survie de leur patient. Après, ils surent aussi assurer les soins infirmiers postopératoires intensifs nécessaires pour réguler la température corporelle de l’opéré, l’alimenter, le laver et le déplacer régulièrement afin d’éviter les escarres… Ils savaient aussi comment nettoyer la plaie, la panser et la désinfecter régulièrement, à l’aide, peut-être, de plantes de la forêt fournissant des agents anti-infectieux et des anesthésiques.

Avant celle de Liang Tebo, la plus ancienne amputation connue est celle d’un paysan, qui vécut il y a quelque 6 900 ans dans un village néolithique fouillé par l’Inrap en 2016 à Buthiers-Boulancourt en Seine-et-Marne. L’équipe de Cécile Buquet-Marcon de l’Inrap qui la décrivit constata aussi une bonne maîtrise chirurgicale au cours de l’amputation de l’avant-bras gauche d’un homme, qui avait manifestement un haut statut dans sa communauté. Cette observation amène à se demander si l’enfant qui devint la personne inhumée à Liang Tebo possédait aussi un haut statut. Le fait qu’il n’ait pu survivre des années durant qu’avec l’assistance de son clan et le soin avec lequel celui-ci mena son inhumation vont dans ce sens.

Source :

Liens avec nos "cousins"

Graphique retraçant la relation entre les humains et les anciennes espèces apparentées, y compris les Dénisoviens - et les fantômes.

La bipédie a sept millions d’années au moins

La position du trou occipital de Toumaï, un crâne découvert en 2001 au Tchad, suggérait l’existence d’une espèce hominine bipède il y a sept millions d’années. L’analyse d’un fémur et d’un os de l’avant-bras trouvés sur le même site, conforte aujourd’hui cette hypothèse, nous expliquent les auteurs de cette étude.

Quel lien peut-on établir entre ces restes et le crâne Toumaï ?

Franck Guy : Comme le crâne, ces os appartiennent à la lignée qui a conduit aux humains actuels, les hominines. La probabilité d’avoir plusieurs espèces hominines en un même lieu – appelé TM266 – est très faible. Nous estimons pour cette raison que le plus plausible est que tous ces os relèvent de la même espèce Sahelanthropus tchadensis, celle de Toumaï, mais ils représentent un minimum de trois individus différents.

Le fémur de S. tchadensis.

Quels traits du fémur et des ulnas suggèrent une bipédie ?

Guillaume Daver : Notre interprétation de la morphologie du fémur de S. tchadensis est fondée sur 16 caractères et de multiples analyses de sa structure, ainsi que sur des comparaisons statistiques de caractères géométriques. Il ressort de ces dernières, que le fémur tombe dans l’espace morphologique des hominines – Orrorin, Ardipithecus, Australopithecus, Homo –, mais hors de celui des autres grands singes anciens et actuels. Pareil pour les ulnas. Au final, le fémur et les ulnas découverts sur le site TM266 s’avèrent similaires aux mêmes os des formes bipèdes de notre lignée.

Le fémur suggère une bipédie habituelle chez S. tchadensis, c’est-à-dire un mode de déplacement sur deux jambes privilégié ; en comparaison, les chimpanzés sont principalement quadrupèdes, même s’ils sont capables d’une bipédie occasionnelle : ils progressent sur leurs pieds et leurs mains en appuyant leurs deuxièmes phalanges sur le sol, ce que l’on nomme le knuckle-walking.

Comment se compare la bipédie de S. tchadensis à celles des ardipithèques, des australopithèques, du chimpanzé et des humains actuels ?

F. G. : Difficile à dire, car Sahelanthropus, Ardipithecus et les autres hominines anciens évoluaient dans des milieux de vie comparables, mais pas identiques : ces formes ont en commun une bipédie au sol qui se combinait sans aucun doute avec des comportements arboricoles. Toutefois, même si des millions d’années d’évolution les séparent, les bipédies de tous les (pré-) humains sont adaptatives, c’est-à-dire que notre squelette, nos muscles, notre physiologie traduisent une adaptation à la locomotion bipède… Les chimpanzés et la plupart des autres primates qui peuvent occasionnellement se déplacer sur deux jambes ne montrent pas ce genre d’adaptation à la bipédie habituelle. Ainsi, à ce stade des idées, c’est bien ce squelette adapté à la bipédie qui caractérise notre groupe, et non pas juste la possibilité de se déplacer sur deux jambes.

L’exploitation d’un territoire mêlant forêts, savanes et plans d’eau est-elle à l’origine de la bipédie ?

G. D. : En partie. La première bipédie est celle pratiquée dans les arbres. L’extension au sol de l’exploitation du territoire a pu représenter l’une des étapes importantes de l’évolution vers notre locomotion. Les chimpanzés, s’ils peuvent occasionnellement descendre au sol, sont avant tout des animaux arboricoles, omnivores comme nous, mais à dominante herbivore et même frugivore. Dès lors que les préhumains se sont mis à rechercher davantage leurs ressources au sol, une tendance à exploiter un territoire toujours plus grand s’est installée. Elle n’a pu qu’induire une pression sélective favorisant une bipédie de plus en plus fréquente. Toumaï nous dit que ce processus s’était déjà enclenché il y a sept millions d’années.

La lignée humaine

• 7 Ma : S. tchadensis 
• 6 Ma : Orrorin 
• 5,8-4,4 Ma : Ardipithecus 
• 4,2-1,3 Ma : Australopithecus 
• 2,8- ? : Homo

Source : Pour la Science du 04/10/2022

Les scientifiques ont sous-estimé la taille de l'astéroïde responsable du plus grand cratère sur Terre

Un astéroïde qui s’écrase près de Johannesburg (Afrique du Sud). L’histoire ne date pas d’hier. Mais d’il y a environ deux milliards d’années. Des chercheurs nous apprennent aujourd’hui que l’astéroïde en question était probablement bien plus grand qu’ils le pensaient jusqu’ici.

Quelque part en Afrique du Sud se trouve le plus grand cratère d’impact connu sur Terre. Le cratère de Vredefort. D'un diamètre de l'ordre de 250 kilomètres. Il est inscrit sur la liste du patrimoine mondial de l'Unesco. Et il a été causé par la chute d'une gigantesque météorite. Pour comparaison, celle qui a mis fin au règne des dinosaures est supposée avoir mesuré quelque dix kilomètres de diamètre. Celle qui est tombée sur l'actuelle Afrique du Sud, il y a deux milliards d'années maintenant, mesurait plus vraisemblablement une quinzaine de kilomètres de diamètre. C'est du moins ce que pensaient les chercheurs jusqu'à aujourd'hui.

Il est bien difficile d'estimer la taille d'une météorite qui a frappé notre Terre aussi loin dans le passé. Le temps a effacé pas mal des traces de l'impact. Mais des chercheurs de l’université de Rochester (États-Unis) se sont appuyés pour cela sur des simulations extrêmement précises de l'événement d'impact. Et elles suggèrent que le diamètre de l’astéroïde qui a formé le cratère de Vredefort devait être plus proche de 20 à 25 kilomètres.

Des informations précieuses sur l’évolution de la Terre

Les chercheurs racontent que l'impact aurait projeté suffisamment de poussières dans les airs pour que la lumière provenant du soleil soit partiellement bloquée. Peut-être pendant des décennies. Puis que des gaz à effet de serre ce sont accumulés dans notre atmosphère, avec les impacts associés sur le climat de notre Terre. Mais pas, à proprement parler, d'extinction de masse à déplorer. À l'époque où le cratère de Vredefort s'est formé, il n'y avait sur notre Planète que des formes de vie unicellulaires.

En éclairant également la façon dont le matériau a été éjecté par l'impact, ces travaux aident par ailleurs les chercheurs à comprendre comment les masses terrestres ont pu se déplacer au fil du temps, et quels sont les changements géologiques et écologiques qui ont été imposés à notre Terre par des collisions avec des astéroïdes. Des matériaux provenant de l'impact à l'origine du cratère de Vredefort, par exemple, ont été repérés du côté de la Russie d'aujourd'hui.

Source : Futura Sciences du 02/10/2022

Taxonomie

Wood et Smith 2022