La plaque dentaire des Néandertaliens lève le voile sur leurs repas… et leurs baisers

L’analyse de la plaque dentaire d’hommes de Neandertal livre un tableau de leur régime alimentaire, de leur médication et d’une possible intimité avec les hommes modernes.

Les Néandertaliens de la grotte d’El Sidrón, dans le nord de l’Espagne, menaient une vie difficile. Mais avant de s’éteindre, il y a quelque 50 000 ans, ils dînaient de champignons, de mousse et de pignons de pin. Un individu pourrait même avoir utilisé des plantes et des moisissures pour traiter ses maladies.

Ce portait intime est dévoilé par l’analyse de l’ADN prélevé sur la plaque dentaire de cinq Néandertaliens. L’étude, co-dirigée par Laura Weyrich, paléomicrobiologiste à l’université d’Adelaïde, en Australie, reconstitue aussi les premiers microbiomes (l’ensemble des génomes des micro-organismes colonisant un organisme) d’une espèce d’homininés éteinte et lève le voile sur l’intimité – peut-être des baisers – entre l’homme moderne et les Néandertaliens. « Cela donne une image différente de qui ils étaient vraiment », explique la chercheuse.

Christina Warinner, archéogénéticienne de l’Institut Max-Planck à Iéna, en Allemagne, s’enthousiasme pour les reconstructions du microbiome réalisées par l’équipe. Le fait que la bouche des hommes de Neandertal semble avoir été colonisée par des microbes rares chez les hommes modernes signifie que « nous n’en sommes encore qu’à gratter la surface du microbiome humain », déclare-t-elle.

Les autres co-auteurs de l’étude, Alan Cooper, de l’université d’Adelaïde, et Keith Dobney, de l’université de Liverpool, avaient tenté il y a plus de deux décennies de séquencer de l’ADN prélevé sur la couche de plaque dentaire calcifiée (le tartre) d’ancêtres de l’homme. Ils espéraient en apprendre plus sur l’alimentation et les maladies du passé, mais des traces de contamination avaient réduit à néant ces tentatives d’identifier d’anciens microbes ou aliments.

Cependant, des progrès dans l’analyse de l’ADN ancien ont depuis rendu possible l’identification de séquences contaminantes et ont conduit à une multitude d’études sur la plaque dentaire ancienne.

Rhinocéros laineux

Dans une étude de 2013, le séquençage de l’ADN préservé dans de la plaque dentaire par une équipe dirigée par Alan Cooper avait révélé des bouleversements du microbiome buccal humain après des changements de diète majeurs, notamment la forte augmentation de la place de l’amidon lors de l’essor de l’agriculture, il y a quelque 10 000 ans, et l’introduction de farines transformées et de sucre au cours de la révolution industrielle du XIXe siècle.

L’équipe de Weyrich a cette fois-ci comparé de l’ADN provenant de la plaque dentaire de Néandertaliens d’El Sidrón et de celle de Néandertaliens de la grotte de Spy, en Belgique. L’analyse révèle que les habitants de la grotte de Spy semblaient consommer du rhinocéros laineux et du mouton sauvage, alors que ceux d’El Sidrón se nourrissaient de plantes. Les deux groupes mangeaient des champignons.

Cependant, Hervé Bocherens, paléobiologiste à l’université de Tübingen, en Allemagne, n’est pas convaincu que l’ADN contenu dans la plaque dentaire suffise à caractériser les différents régimes alimentaires. Les bases de données d’ADN sont lacunaires pour les espèces animales ou végétales disparues que les Néandertaliens auraient pu consommer, et les études précédentes ont suggéré que les deux groupes consommaient de la viande. « Pour le moment, je ne considérerais pas cette conclusion comme solide », dit-il.

Echange de salive

Les Néandertaliens d’El Sidrón utilisaient probablement aussi des plantes pour se soigner. De l’ADN de peuplier (dont les bourgeons contiennent de l’acide salicylique, utilisé dans l’aspirine) et de moisissures de Penicillium (à l’origine de la pénicilline) ont été découverts sur les dents d’un individu. Weyrich soupçonne qu’ils ont servi à traiter un abcès dentaire, toujours visible, et une infection gastrique causée par la bactérie Enterocytozoon bieneusi.

Des traces du génome d’une archéobactérie appelée Methanobrevibacter oralis offrent un autre point de vue, car on la retrouve aussi dans la bouche des hommes modernes. Les comparaisons de génome suggèrent que la lignée actuelle de cette bactérie s’est séparée de celle propre à Neandertal des centaines de milliers d’années après leur dernier ancêtre commun. Ceci suggère donc que l’archéobactérie a été transmise entre Neandertal et Sapiens.

« S’il y a échange de salive entre espèces, il est question de baisers, ou au moins de partage de nourriture, explique Weyrich, ce qui suggèrerait que ces interactions étaient plus amicales et bien plus intimes que quiconque l’avait jamais envisagé. »

Source : Pour la Science du 21/03/2017

Origines de l'humanité : les nouveaux scénarios

Un crâne fossile d’hominidé, datant de - 400 000 ans, découvert au Portugal

C’est donc le plus vieux crâne d’hominidé découvert à l’ouest de la péninsule ibérique, dans la grotte d’Aroeira. Il fait vraisemblablement partie des premiers pré-néandertaliens de la région ibérique.

C’est dans la revue des PNAS que viennent d’être publiées l’étude et la reconstitution d’un crâne découvert en 2014 dans la grotte d’Aroeira. L’équipe de chercheurs de différents pays était dirigée par l'archéologue portugais João Zilhão (UNIARQ-Centre d’Arqueologie de l’Université de Lisbonne, Portugal) et comprenant notamment l'anthropologue Rolf Quam (Université de Binghamton, NY) et le paléoanthropologue Erik Trinkaus (Department d’Anthropology, Washington University).

La grotte d’Aroeira a déjà délivré des restes humains

Les dents Aroeira appartenant aux individus 1 et 2Depuis le début des fouilles de la cavité en 1998, les chercheurs ont identifié une stratigraphie importante allant du Paléolithique inférieur à la période historique… La grotte a été régulièrement « visitée » depuis 480 000 ans ! Les découvertes sont nombreuses, à commencer par des bifaces acheuléens et des restes de faune. Mais bien sûr, ce sont les deux premiers restes humains qui ont donné le plus de portée aux fouilles. Il s’agit de deux dents : une canine, Aroeira 1 et une molaire, Aroeira 2. Leurs caractéristiques s'insèrent globalement dans la variation connue des dentitions des hominidés du Pléistocène moyen européen.

Un crâne fragmenté et enkysté dans les séditements

Crâne Aroeira 3Le crâne a été découvert le dernier jour de la saison de fouilles, en 2014. Comme les fragments fossilisés étaient complètement piégés dans les sédiments et impossible à extraire rapidement, les chercheurs ont découpé le bloc qui contenait les restes.
Le bloc entier de sédiments a été envoyé au laboratoire du Centre d’études sur l’évolution et le comportement humain (Madrid, Espagne). Plusieurs années et de nombreux chercheurs ont été nécessaires pour extraire tous les morceaux du crâne : le processus a duré deux ans.

Un crâne fossile humain de 400 000 ans

Le crâne est non seulement le plus vieux jamais trouvé au Portugal, mais c’est l'un des premiers sur ce continent à être directement associé à des bifaces acheuléens.
Retrouvé au milieu de restes fauniques, son contexte archéologique est clair. L’âge du crâne a pu être établi très précisément grâce à la datation des sédiments et stalagmites dans lesquels il était piégé. En Europe occidentale, les crânes de plus de 400 000 ans ne sont pas légion et sont situés à la Caune de l’Arago (Tautavel), Le Sima de los Huesos (Burgos), Campo Grande de Ceprano (Ceprano). Aroeira vient donc rejoindre les sites majeurs de l’évolution humaine en Europe de l’ouest.

Ce n’est pas un Néandertalien ! déclare Rolf Quam

"Il s'agit d'une nouvelle découverte fossile intéressante pour la péninsule ibérique, région cruciale pour la compréhension de l'origine et l'évolution des Néandertaliens", a déclaré l’anthropologue Rolf Quam. Il précise « Le crâne Aroeria est le plus ancien fossile humain jamais trouvé au Portugal et il partage certaines caractéristiques avec les autres fossiles de la même période en Espagne, en France et en Italie. Le crâne Aroeria enrichit la diversité anatomique des fossiles pré-néandertaliens de la période. Différentes populations ont montré des combinaisons de caractéristiques quelque peu différentes".
Pour l’anthropologue Amélie Vialet (Muséum national d'Histoire naturelle, Paris) « Morphologiquement, ce crâne présente une combinaison de caractères qui n’est pas strictement identique à celle de ses contemporains, confirmant la variabilité de ces fossiles précédant les Néandertaliens. D’ailleurs, des caractères néandertaliens, le crâne d’Aroeira en présente peu (un processus mastoïde court, un torus supra-orbitaire arrondi dans sa partie centrale), ce qui montre qu’il n’est pas très engagé dans la lignée néandertalienne contrairement aux fossiles espagnols de la Sima de los Huesos qui se positionnent, dans l’immédiat, comme leurs plus sûrs ancêtres ».

A noter, pour voir le crâne, le nouveau fossile constituera la pièce maîtresse d'une exposition sur l'évolution humaine en octobre 2017 au Musée national d'archéologie de Lisbonne, au Portugal.

Source : Hominidés.com du 17/03/2017

Un crâne révèle les origines de Néandertal

La mise au jour au Portugal d'un crâne d'hominidé fossilisé datant de 400 000 ans pourrait aider à élucider l'origine des Néandertaliens, des cousins de l'homme disparus il y a environ 30 000 ans.

ANCÊTRES. La mise au jour au Portugal d'un crâne d'hominidé fossilisé datant de 400 000 ans et susceptible d'appartenir à un ancêtre de l'homme de Néandertal pourrait permettre d'éclaircir les origines cette branche de l'humanité qui s'est éteinte il y a environ 30 000 ans. Le fossile découvert représente le plus ancien crâne d'hominidé trouvé dans la Péninsule ibérique, ce "qui marque une contribution importante à la compréhension de l'évolution humaine pendant la période dite du Pléistocène moyen en Europe et notamment sur l'origine des Néandertaliens", estiment les membres d'une équipe internationale de chercheurs. Leur découverte a été publiée lundi 13 mars 2017 dans les Comptes rendus de l'académie américaine des sciences (PNAS).

Piégé dans les stalagmites

L'histoire de l'évolution des ancêtres des humains en Europe pendant cette période était très controversée en raison de la rareté et de la datation incertaine des fossiles qui allait de 200 000 à plus de 400 000 ans, relèvent ces scientifiques. L'âge de ce crâne a pu être établi plus précisément grâce à la datation des sédiments et stalagmites dans lesquels il était piégé. "Ce nouveau fossile est très intéressant car cette région d'Europe est cruciale pour comprendre les origines et l'évolution de l'homme de Neandertal", explique Rolf Quam, professeur adjoint d'anthropologie à l'université Binghamton (New York) et l'un des co-auteurs de cette découverte. "Le crâne, trouvé en 2014 sur le site d'Aroeira, partage en effet des traits anatomiques avec d'autres fossiles de la même période découverts dans le nord de l'Espagne, dans le sud de la France et en Italie", précise-t-il. De ce fait, ce crâne "accroît la diversité anatomique de la collection de fossiles d'hominidés de cette période en Europe, suggérant que des populations montraient différentes combinaisons de caractéristiques morphologiques", ajoute l'anthropologue. Ce crâne ainsi que deux dents montrant des signes d'usure indiquent qu'il s'agissait d'un individu adulte dont ni le sexe, ni l'espèce n'ont pu être déterminés. Il présente des traits morphologiques typiques de ce qui paraît être un ancêtre de l'homme de Neandertal, dont notamment un épaississement osseux prononcé au niveau des sourcils, précisent les chercheurs.

Ce fossile est aussi l'un des plus anciens sur le continent européen à être directement lié à des outils de la culture acheuléenne qui a commencé à s'étendre en Europe il y a 500 000 ans après avoir émergé en Afrique et s'être propagée sur le contient européen en passant par le Proche-Orient. Ces outils plus sophistiqués ne sont plus seulement travaillés avec une autre pierre mais aussi avec un percuteur tendre comme le bois qui permet une taille plus fine. Le crâne d'Aroeira a été trouvé à proximité d'un grand nombre de ces outils de pierre dont des bifaces, de petites haches. Les paléontologues ont aussi découvert 209 restes d'animaux, comme des cervidés. Piégé dans un bloc de pierre, le crâne a été transporté dans le laboratoire du Centre de recherche sur l'évolution et les comportements humains à l'Institut de paléoanthropologie de Madrid, en Espagne, pour les délicates opérations d'extraction qui ont duré deux ans. "J'étudie ces sites depuis trente ans et nous avons pu récupérer des données archéologiques importantes mais la découverte d'un crâne de la lignée humaine aussi ancien et d'une aussi grande importance est toujours un moment fort", a pointé l'archéologue portugais Joao Zilhao. Ce nouveau fossile sera au centre d'une exposition sur l'évolution humaine en octobre prochain au Musée National d'Archéologie de Lisbonne au Portugal.

Source : Science et Avenir du 14/03/2017

Un hominidé inconnu découvert en Chine

Une équipe de chercheurs annonce la découverte en Chine de restes de crânes anciens qui pourraient appartenir à une espèce humaine archaïque inconnue, probablement un ancêtre direct des Chinois modernes.

L’évolution du genre humain ressemble à un buisson foisonnant. Certaines lignées sont des impasses quand d’autres cohabitent en même temps, mais évoluent de manière autonome, en parallèle et sans interfécondations. Remonter chaque lignée est donc une tâche ardue qui ne s’appuie que sur les quelques fossiles retrouvés ici et là. Mais des fossiles, on continue d’en trouver ! Des fouilles récentes menées près de la ville de Xuchang, dans la province du Henan et détaillées dans la revue Science ont récemment révélé la présence de crânes vieux de 105 000 à 125 000 ans qui pourraient venir combler quelques-unes des pièces manquantes de l’évolution du genre humain en Asie de l’Est.

Les crânes retrouvés ont des traits communs avec ceux des hominidés qui habitaient à l’époque préhistorique dans le centre et le nord de la Chine dont des fossiles avaient déjà été découverts. Pour autant, ces crânes présentent néanmoins des spécificités qui permettent de les classer à part. « Il s’agit d’une toute nouvelle espèce », assure l’archéologue Li Zhanyang de l’Institut des vestiges culturels et des recherches archéologiques du Henan. Selon lui, l’os temporal et la voûte crânienne prouvent qu’il s’agit bien d’une espèce intermédiaire qui aurait vécu entre le sinanthrope (700 000 à 230 000 ans avant notre ère) et les premiers Homo sapiens (40 000 avant notre ère).

« C’est la première fois que l’on découvre des fossiles qui ont des traits propres aux os des Néandertaliens en Asie de l’Est (…). Il est fort probable qu’ils soient les ancêtres directs des Chinois modernes », souligne le chercheur. Il est à cette heure un peu tôt pour spéculer, mais les archives de fossiles humains étant extrêmement fragmentées en Asie orientale, la découverte n’en reste pas moins très excitante. Aucun ADN n’a pu être encore extrait des échantillons retrouvés, de sorte que toute autre identification est pour le moment impossible, mais de nouvelles fouilles sur le site pourraient fournir plus d’indices.

Source : Sciencepost du 07/03/2017

Les mains de bébé observées sur des peintures rupestres seraient en fait des pattes de reptiles

L'analyse de minuscules empreintes de mains dans un abri rocheux du désert du Sahara montre qu'elles ne sont absolument pas humaines.

Lorsque le site de Wadi Sura II a été découvert dans le Sahara oriental en Egypte en 2002, les chercheurs furent abasourdis de trouver des milliers de décorations ayant été peintes sur les parois de l’abri rocheux environ 8 000 ans plus tôt. On y voit non seulement des animaux sauvages, des silhouettes humaines et d’étranges bêtes sans tête (ce qui a valu à l’endroit le surnom de « grotte des bêtes »), mais aussi des centaines d’empreintes de mains humaines, soit plus que dans tout autre site rupestre des roches du Sahara.

Le plus inhabituel était la présence d’empreintes de 13 mains minuscules. Jusqu’à la découverte de Wadi Sura II, des pochoirs des mains et des pieds de jeunes enfants avaient été observés dans l’art rupestre en Australie, mais jamais dans le Sahara. Une scène remarquable et émouvante montre même une paire de « mains de bébé » nichée à l’intérieur des empreintes plus grandes de mains adultes.

Mais voilà quelque chose d’encore plus bizarre : ces petites mains ne sont même pas humaines.

Les réponses se cachent dans un hôpital français

Wadi Sura II est considéré comme l’un des plus grands sites d’art rupestre du Sahara, même s’il n’a pas la réputation de son voisin Wadi Sura I, la « grotte des nageurs », découvert par le comte hongrois Láslo Almásy en 1933 et popularisé dans le film « Le Patient anglais ».

De telles empreintes de mains de jeunes enfants n’avaient jamais été observées auparavant dans l’art rupestre du Sahara.

L’anthropologue Emmanuelle Honoré, de l’Institut McDonald de recherche archéologique décrit avoir été « choquée » par la forme de ces minuscules empreintes de mains lorsqu’elle les a vu pour la première fois à Wadi Sura II en 2006. « Elles étaient bien plus petites que des mains de bébés humains, et les doigts étaient trop long, » se souvient-elle.

Honoré a décidé de comparer les mensurations de ces empreintes avec celles de nouveau-nés humains (entre 37 et 41 semaines d’âge gestationnel). Comme celles du site étaient minuscules, elle a aussi mesuré la taille des mains de bébés nés prématurément (de 26 à 36 semaines d’âge gestationnel).

Pour ce faire, l’anthropologue a formé une équipe composée de chercheurs en médecine pour récolter les données infantiles dans l’unité néonatale d’un hôpital français. « Si j’étais allée à un hôpital en disant simplement ‘Bonjour, j’étudie l’art rupestre. Vous avez des bébés pour moi ?’, ils m’auraient prise pour une folle et m’auraient jetée dehors, » rigole-t-elle.

Les résultats, qui ont été publiés, montre qu’il y a très peu de chance pour que les « mains de bébés » dans la grotte des bêtes soient humaines.

Des crânes de Denisoviens ?

Ce qui est important, c’est le point d’interrogation… car pour le moment les Denisoviens ne sont toujours pas identifiés, à part par leur ADN !

Dans un article de la revue Science, une équipe de chercheurs reprend l’étude de crânes qui avaient été découverts en Chine il y a 10 ans par l'archéologue Zhan-Yang Li. Si le matériel a été plusieurs fois monté, étudié, démonté, analysé, remonté, son appartenance à une espèce particulière n’a toujours pas été prouvée...


Des fossiles avec des caractéristiques « mixtes »…

Parmi ces fossiles et l’outillage lithique retrouvé à Lingjing (près de la ville de Xuchang) ce sont surtout une cinquantaine de morceaux de crânes qui ont été l’objet d’une attention particulière de la part des chercheurs depuis 2007. Après de nombreux essais, ce sont deux crânes partiels qui ont pu être reconstruits. La face et la mâchoire sont totalement absentes de cette reconstitution. C’est donc principalement la calotte crânienne qui peut donner des indications sur son propriétaire.
La première évidence c’est que le volume cérébral est dans la tranche haute de ce que l’on trouve habituellement chez les hominidés. Avec 1800 cm3 l’un des crânes fossiles de Lingjing est très proche de celui des Néandertaliens dont le volume cérébral dépasse celui d’un Homo sapiens en moyenne. Avec la présence d’un bourrelet sus-orbitaire proéminant, et de la fosse sus-iniaque à l’arrière du crâne, ces fossiles se rapprochent également de l’Homme de Néandertal.

A l’inverse, les crânes présentent des différences au niveau de l’épaisseur globale et de celle du bourrelet sus-orbitaire, ce qui correspond aux premiers humains modernes et à d’autres fossiles d’Asie.
Pour le paléoanthropologue Erik Trinkaus «Ce ne sont pas des Néandertaliens au sens plein».
D’une structure plus gracile, et avec un développement cérébral aussi important, les fossiles de Lingjing ne sont pas non plus des représentants tardifs d'anciens hominidés tels que Homo erectus ou Homo heidelbergensis, deux espèces qui sont certainement à l’origine des Néandertaliens et des Homo sapiens.

…qui ressemblent à d’autres…

Les crânes de Lingjing partagent des caractéristiques communes avec d'autres fossiles d’Asie de l'Est (dont la datation est comprise entre - 600 000 et - 100 000 ans). Mais dans tous les cas ces anciens fossiles ne se retrouvent pas non plus dans la classification actuelle.
Pour compliquer les choses, le crâne de Lingjing ressemble également à un autre crâne humain ancien datant de 100 000 ans qui avait été découvert à Xujiayao dans le bassin Nihewan de Chine, à 850 kilomètres au nord.

Une nouvelle hypothèse à plusieurs inconnues

Le paléoanthropologue Xiu-Jie Wu (IVPP) pense que ces anciens fossiles et les nouveaux crânes « ont appartenu à une nouvelle espèce archaïque qui a survécu en Asie de l'Est il y à 100 000 ans.» Basé sur des similitudes avec d'autres fossiles asiatiques, elle et ses collègues pensent que ces crânes sont les représentants d'une population asiatique de l'Est qui a évolué en transmettant des traits locaux de génération en génération dans ce que les chercheurs appellent la continuité régionale. Par ailleurs, les ressemblances avec les Néandertaliens d’une part, et avec les hommes modernes d’autre part, suggèrent que ces Asiatiques archaïques ont également eu des échanges génétiques avec d'autres ancienne populations.

Plan de la situation du gisement de Lingjing par rapport à celle de DenisovaPour d’autres experts, il apparaît que les Denisoviens correspondent assez bien à ce portrait-robot : ils sont datés d'environ 50 000 à 100 000 ans, et leur ADN montre qu'après des centaines de milliers d'années d'isolement, ils ont gardé un mixage de Néandertaliens et de premiers hommes modernes. «C'est exactement ce que l'ADN nous dit quand on essaie de donner un sens aux découvertes de Denisova», dit le paléoanthropologue Jean-Jacques Hublin (Institut Max Planck pour l'anthropologie évolutive, à Leipzig). "Ces fossiles chinois sont au bon endroit au bon moment, avec les bonnes caractéristiques."

Mais les professeurs Wu et Trinkaus affirment qu'ils ne peuvent pas mettre des fossiles dans un groupe défini en se basant uniquement sur l'ADN. «Je n'ai aucune idée de ce qu'est un Denisovien», dit Trinkaus.

La seule façon d'identifier véritablement un Denisovien est d’étudier son ADN. La paléogénéticienne Qiaomei Fu indique qu'elle a essayé d'extraire de l'ADN de trois morceaux des fossiles de Xuchang, mais sans y parvenir.

Source : Hominidés.com du 03/03/2017

Les ancêtres de nos ancêtres

L'histoire des hominidés plonge ses racines à une époque, le Miocène, où les lignées des grands singes et celle des humains n'étaient pas encore séparées. Le climat et la géographie ont façonné une diversité d'espèces dont a émergé, bien plus tard, la nôtre. 

Titinga Pacéré, un poète burkinabé, nous prodigue ce conseil : « Si la branche veut fleurir, qu'elle honore ses racines. » On peut tirer de ce vers un enseignement pour l'étude de l'émergence de la lignée humaine : elle doit se faire dans un contexte large plutôt que de se limiter à une simple comparaison des caractères anatomiques des fossiles humains, des hommes et des grands singes modernes. En d'autres termes, elle doit s'élargir à la recherche des ancêtres des gorilles et des chimpanzés, car toute information sur les uns renseignera sur les autres. Un portrait de famille doit inclure tous les cousins ! 

Toutefois, si les hominidés (ici les hommes actuels et leurs parents fossiles, que certains regroupent sous le nom d'hominines) anciens indiscutables, tels les australopithèques (4,2 millions à 1,2 million d'années environ) sont relativement bien connus, ce n'est pas le cas de leurs prédécesseurs. On peut avancer deux raisons à cela. La première tient au peu de restes encore mis au jour, notamment sur le continent africain. L'autre tient au fait que la plupart des chercheurs s'intéressant à l'homme ont occulté les périodes antérieures à celles qui avaient livré des hominidés. Du même coup, on n'avait pas de données sur les ancêtres de leurs proches cousins. Les questions que soulèvent ces derniers sont pourtant importantes. D'où viennent-ils ? Quelles conditions leur ont permis d'émerger ? Comment la bipédie humaine est-elle apparue ?  

Bienvenue au Miocène ! 

Pour répondre, on doit se placer dans un cadre large et inclure l'étude des variations et de la diversité des espèces au cours du temps en tenant compte de la géographie et des environnements : ce lien entre biodiversité et géodiversité est primordial pour comprendre l'évolution des primates (et donc de l'homme) étroitement liée aux adaptations locomotrices, alimentaires, elles-mêmes en relation directe avec les changements d'environnement. Vers quelle période se tourner ? 

Le Miocène, qui s'étend de 23 à 5,5 millions d'années, est une fenêtre chronologique particulièrement intéressante, car c'est durant cette époque que les lignées de l'homme et celles des grands singes ont émergé. C'est également à cette époque que se sont produits des changements climatiques notables dont les effets sur les faunes et les flores ont été dramatiques. L'Afrique, centrée sur l'Équateur, a subi des changements majeurs au cours de cette période, avec d'importants déplacements des frontières biogéographiques, des distributions des flores et des répartitions des espèces. Ces changements climatiques ont entraîné une activité évolutive très importante, et ce spécialement au sein des mammifères, y compris les hominoïdes (les hommes et les grands singes, c'est-à-dire les orangs-outans, les gorilles, les chimpanzés, les gibbons…) et donc les hominidés qui nous intéressent ici.  

Orrorin, un pionnier 

En novembre 2000, près de vingt-cinq ans après la découverte de Lucy en Éthiopie, nous avons mis au jour les ossements fossiles du premier hominidé bipède du Miocène : Orrorin tugenensis, daté de 6 millions d'années. Ces dépôts de la formation de Lukeino, au Kenya, près du lac Baringo dans les collines Tugen, ont également livré une très riche faune et flore qui suggèrent un milieu arboré. Cette découverte bouleversait les idées qui avaient cours sur la dichotomie entre chimpanzé et homme. D'abord, elle était plus ancienne qu'on ne le pensait (au-delà de 6 millions d'années et non pas seulement à 4 ou 6 millions comme on le pensait) et avait eu lieu dans un milieu qui n'était pas une savane, mais était plus boisé. Ensuite, grâce à Orrorin, on apprenait d'une part, que la bipédie n'avait pas émergé en milieu ouvert et, d'autre part, que les ancêtres des hominidés ne ressemblaient pas au chimpanzé. 

L'effet le plus positif est que cette découverte a obligé d'autres équipes à rechercher des indices d'ancêtres des grands singes actuels et des hominidés dans des milieux plus anciens, remontant à plus de 5,5-6 millions d'années. Et de fait, on comble petit à petit cette lacune. Des hominidés potentiels de 7 à 6 millions d'années ont été signalés en Éthiopie, au Tchad et au Kenya. Par ailleurs, au cours des quinze dernières années, les premiers restes de grands singes fossiles de type gorille et chimpanzé ont été trouvés en Afrique (au Niger, en Éthiopie, au Kenya et peut-être au Tchad), alors que l'Asie a livré les premiers orangs-outans. Aujourd'hui, on fait remonter la divergence entre l'homme et ses proches cousins africains aux environs de 8 à 10 millions d'années, voire un peu plus. 

Malgré ces dernières avancées, certains doutent encore d'une origine de la lignée de l'homme aussi ancienne. Cela relève le plus souvent d'une méconnaissance des hominoïdes fossiles en raison d'une coupure entre l'étude de l'homme et de celle des grands singes fossiles, bien que leurs histoires soient intimement liées. 

Les grands singes de l'Ancien Monde vivent dans les milieux tropicaux, forestiers chauds plus ou moins humides. Cette diversité de milieux confère à ces grands singes une forte diversité anatomique et adaptative. Aujourd'hui restreints dans leur distribution africaine et asiatique et en voie d'extinction, leurs ancêtres du Miocène ont été bien plus largement répandus dans l'Ancien Monde, puisqu'on les a trouvés, au nord, jusqu'en Allemagne et, au sud, en Afrique australe. 

 Le premier hominoïde reconnu, Dryopithecus fontani, a été découvert en 1856 à Saint-Gaudens, en Haute-Garonne, et décrit par le paléontologue Édouard Lartet. Les hominoïdes étaient très diversifiés (de la taille d'un petit gibbon jusqu'à celle d'un gorille) et inféodés à des milieux plus ou moins boisés voire forestiers qui ont conditionné leurs modes de locomotion. Certains sont quadrupèdes arboricoles comme Ekembo (ses membres antérieurs et postérieurs ont presque la même taille) et Proconsul (les plus gros étant plus terrestres). D'autres, tel Nacholapithecus, pouvaient faire des ponts entre les branches, comme le font les colobes aujourd'hui. D'autres encore étaient de bons grimpeurs, tel Ugandapithecus major (voir la photo ci-dessous) ou bien Hispanopithecus ou Oreopithecus dont les membres supérieurs sont notablement plus longs que les membres inférieurs. 

Le creuset des hominoïdes 

Dans ces milieux tropicaux, les hominoïdes trouvaient de quoi subvenir à leurs besoins : fruits, feuilles, insectes… Et l'on peut déterminer le régime alimentaire de chaque fossile en fonction de l'anatomie de ses dents (épaisseur de l'émail, présence de crêtes dentaires, formes des tubercules…). En outre, la composition en isotopes stables du carbone et de l'oxygène dans l'émail permet de préciser s'il mangeait plutôt des feuilles ou des graminées et mieux intégrer les données environnementales et donc climatiques. 

L'étude des hominoïdes miocènes est incontournable pour la reconnaissance des caractères propres à chaque lignée. Ainsi on a pu qualifier de primitifs les caractères du chimpanzé en oubliant qu'un caractère de ces singes modernes peut être hérité d'un hominoïde ancien et s'être développé ensuite. C'est le cas d'une face très projetée vers l'avant, ou bien de l'inclinaison en avant de la mâchoire inférieure. 

La locomotion à quatre pattes sur l'articulation des phalanges des mains serait quant à elle une spécialisation des grands singes et pas un caractère ancestral. De même, la bipédie pratiquée par l'homme lui est propre. Ainsi, de nombreux traits considérés comme dérivés apparaissent au contraire primitifs et vice-versa. Certains caractères présents chez les chimpanzés actuels sont hérités des ancêtres du Miocène et partagés avec les premiers hominidés. C'est le cas par exemple du dimorphisme de la canine. Les caractères auxquels on s'attache pour définir des hommes et des singes méritent en conséquence d'être mieux appréhendés dans leur histoire et dans leur fonction. Voyons ce qu'il en est de la locomotion. 

Les hominidés fossiles de la fin du Miocène, que ce soit en Afrique centrale ou orientale, ont vécu dans des milieux plus boisés qu'on ne le pensait auparavant. La bipédie serait née dans ces milieux arborés. Ce scénario s'accorde avec les résultats des travaux sur la locomotion des premiers hominidés : Orrorin était adapté à la fois à la bipédie et au grimper arboricole, tout comme le seront plus tard les australopithèques, dont Lucy. 

La prise en compte des données environnementales pour comprendre l'évolution de la bipédie humaine est ancienne. Dès 1964, le primatologue John Napier considéra les comportements locomoteurs dans leur cadre environnemental. Il a renforcé l'idée que pour donner une définition de l'homme, il ne fallait pas se limiter aux travaux sur le crâne, le cerveau et les dents, mais qu'il était essentiel d'inclure les comportements locomoteurs. Selon lui, l'évolution des primates était largement liée aux adaptations locomotrices elles-mêmes liées à des changements écologiques ; et l'homme ne faisait pas exception. Il a ainsi montré que les premiers hominidés d'Afrique du Sud étaient bipèdes, mais qu'il existait des différences entre les espèces liées aux environnements distincts. 

Les travaux ultérieurs ont montré que même si les australopithèques étaient bipèdes, ils restaient de bons grimpeurs aux arbres. Et en cela, la découverte d'Orrorin est intéressante, car elle révèle que l'association de la bipédie avec la capacité de grimper est déjà présente chez cet hominidé de 6 millions d'années. L'arbre a donc bien eu un rôle fondamental dans notre histoire. Où était l'arbre originel ?  

En quête d'un berceau 

Trouver un lieu d'origine pour les hominidés reste une quête illusoire. L'Afrique orientale ? L'Afrique australe ? L'Afrique centrale ? L'Europe ? Et pourquoi pas ailleurs encore ? L'Asie a été proposée comme étant un berceau probable des hominidés dès 1915 quand le Britannique Guy Pilgrim présenta Sivapithecus (de 12 à 8 millions d'années), un fossile qu'il avait trouvé en Inde. Ramapithecus découvert en 1934 par Edward Lewis allait aussi dans ce sens. L'Europe a aussi été un temps avancée après avec la découverte du squelette de Oreopithecus bambolii, en Italie, par le Suisse J. Hürzeler en 1958. 

Puis vint le tour de l'Afrique. Comme l'avait suggéré Charles Darwin, ce continent est le probable creuset des hominidés. Cette hypothèse s'imposa avec la découverte du Kenyapithecus par Louis Leakey en 1961, qui serait un équivalent africain du ramapithèque, et le scénario East Side Story proposé par Yves Coppens dès 1981 . 

Lorsque les rudapithèques de Hongrie ont été découverts, certains tel le Canadien David Begun ont imaginé que l'origine des hominidés devait se situer en Europe. Elle aurait été suivie d'un retour en Afrique. Cette hypothèse Back to Africa suggère qu'après avoir émigré d'Afrique vers l'Eurasie où les hominoïdes se sont largement développés, certains ont évolué vers un ancêtre potentiel des grands singes africains et des hommes, qui serait revenu en Afrique pour donner naissance aux chimpanzés, gorilles et hommes. Les premiers hominidés seraient donc les descendants d'hominoïdes de grande taille qui auraient vécu en Eurasie à l'exclusion de l'Afrique. 

Plus récemment, à partir de nouvelles découvertes européennes, David Begun et ses collègues ont suggéré que l'Eurasie serait un meilleur candidat que l'Afrique. Cependant, ces données sont fondées sur un biais : les hominoïdes étaient certes très diversifiés en Eurasie entre 13 et 8,5 millions d'années , mais ce n'est pas pour autant qu'ils étaient absents du continent africain. Ils sont en fait connus en Éthiopie, au Kenya, en Namibie, au Tchad et au Niger : il n'y a donc aucune raison de préférer l'Eurasie comme berceau des hominidés. L'hypothèse Back to Africa ne semble pas se confirmer. Le scénario d'une origine africaine serait-il alors nécessairement meilleur ? 

En prenant en compte les données climatiques, on peut proposer une autre histoire. Les hominoïdes non humains sont des animaux tropicaux et tout au long des 25 millions d'années de leur évolution, ils ont habité les forêts tropicales de l'Ancien Monde. Il est donc logique de penser que leurs ancêtres vivaient dans des régions tropicales et que de nombreux échanges, incluant les hominidés, ont eu lieu entre l'Afrique et le sud de l'Eurasie au cours du Miocène moyen et supérieur (de 16 à 5,5 millions d'années). 

Entre arctique et antarctique 

Au Miocène inférieur (de 23 à 16 millions d'années), la plus grande partie de l'Afrique était sous les tropiques et les hominoïdes se distribuaient sur tout le continent. Quand la calotte polaire antarctique s'est développée pour recouvrir le continent il y a 17 millions d'années environ, les ceintures climatiques terrestres ont migré vers le nord et les régions de moyennes latitudes en Eurasie devinrent subtropicales, permettant ainsi aux hominoïdes de se disperser de l'Espagne, à l'ouest, à la Chine, à l'est, et vers le nord, jusqu'à l'Allemagne et la Hongrie. 

Il y a 8 à 10 millions d'années environ, la calotte glaciaire arctique s'est développée à son tour, les ceintures climatiques se sont alors déplacées vers le sud pour atteindre la position qu'elles occupent aujourd'hui. Les grands singes ont peu à peu disparu d'Eurasie, sauf dans l'Asie du Sud-Est, où les orangs-outans et les gibbons restent adaptés aux milieux tropicaux. Pendant des millions d'années, des échanges ont eu lieu entre l'Afrique et l'Eurasie et les hominoïdes ont certainement pu se déplacer librement entre les continents. 

Il y a entre 13 et 6 millions d'années, les hominoïdes n'ont pas abandonné l'Afrique, car ils y sont toujours présents dans la zone intertropicale du nord de la Namibie à l'Afrique orientale en passant par le Niger. C'est pourquoi il est impossible aujourd'hui de proposer une origine géographique précise pour l'origine des grands singes africains et des hominidés, bien que les paléoenvironnements et les zones tropicales puissent être prédits avec une certaine confiance. Néanmoins, en l'état actuel des découvertes, les plus anciens grands singes africains de type moderne et les plus anciens hominidés n'ont été trouvés qu'en Afrique. Quant à la date de la divergence, les données du Miocène supérieur suggèrent qu'elle est probablement plus ancienne qu'on ne le pense, peut-être même aux environs de 12 millions d'années. C'est pourquoi il est essentiel de continuer à prospecter, notamment dans les régions mal connues de l'Afrique. 

De fait, lorsque l'on regarde la distribution des australopithèques, les plus anciens que l'on connaisse ont 4,5 millions d'années environ et proviennent d'Afrique orientale. Ils sont également bien représentés en Afrique du Sud, mais dans des niveaux un peu plus jeunes. On admet souvent que les hominidés sud-africains sont venus de l'est du continent, mais rien n'est moins sûr : en effet, des hominoïdes étaient présents en Afrique du Sud au Miocène inférieur (de 23 à 16 millions d'années) et au Miocène moyen (de 16 à 11 millions d'années) on les retrouve en Namibie avec Otavipithecus namibiensis. Que sont devenus les descendants de ces formes ? Auraient-elles toutes migré vers le nord et l'est de l'Afrique ? Ont-elles migré vers l'ouest ? Auraient-elles évolué sur place ? Autant de questions qui restent ouvertes aujourd'hui. Les hominoïdes d'Afrique australe sont encore mal connus, peu nombreux, car il y a peu de gisements continentaux à primates dans cette région et ils sont souvent marginalisés dans les scénarios évolutifs. 

Toutes les théories concernant l'origine de l'homme ont présenté un volet géographique, mais c'est probablement ce dernier qui est le moins solide au vu des lacunes dans le registre paléontologique et du peu de restes d'hominidés du Miocène et de fossiles de grands singes de type moderne. Ce qui reste sûr est que les grands singes actuels, comme les premiers hominidés, sont issus de la diversité des hominoïdes du Miocène, qu'ils étaient inféodés aux milieux tropicaux. Les hominidés ne sortiront des tropiques que plus tard pour s'établir dans des milieux plus tempérés, voire frais. De fait, l'homme a maintenu cette adaptation au milieu chaud en tropicalisant son environnement : nous portons des vêtements, nous chauffons nos foyers… 

Source : Pour la Science du 04/01/2017

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