Dans une découverte révolutionnaire, trois types d’humains primitifs déterrés vivant ensemble en Afrique du Sud

Des scientifiques étudiant les racines de l’arbre généalogique de l’humanité ont trouvé plusieurs branches enchevêtrées dans et autour d’une grotte sud-africaine.

Il y a deux millions d’années, trois premiers humains différents – Australopithecus, Paranthropus et le plus ancien Homo erectus – semblent avoir vécu au même moment au même endroit, près du système de paléocave de Drimolen. On ignore encore dans quelle mesure ces différentes espèces ont interagi. Mais leur existence contemporaine suggère que nos anciennes relations étaient assez diverses au cours d’une période de transition clé de la préhistoire africaine, qui a vu les derniers jours des australopithèques et l’aube de la course de près de deux millions d’années de H. erectus.

« Nous savons que la vieille idée, selon laquelle lorsqu’une espèce se produit, une autre s’éteint et que vous n’avez pas beaucoup de chevauchement, ce n’est tout simplement pas le cas », déclare le coauteur de l’étude Andy Herries, paléoanthropologue à l’Université La Trobe en Australie.

Trois espèces, un lieu

L’Australopithecus africanus est le plus primitif de ce trio. Cette lignée date d’il y a 3,3 millions d’années et combine des traits humains avec des attributs simiesques, notamment de longs bras grimpant aux arbres. Malgré ces caractéristiques intermédiaires, la relation exacte de l’australopithèque avec l’homme moderne reste inconnue. L’espèce se serait éteinte il y a environ 2 millions d’années.

Paranthropus robustus, une ramification de l’arbre généalogique humain qui n’est pas considérée comme un ancêtre direct de l’homme, est connu pour ses grandes et puissantes mâchoires et ses dents qui pouvaient pulvériser un régime de noix, de graines, de racines et de tubercules. Paranthropus a vécu il y a peut-être 2 millions d’années (les restes décrits dans cette étude sont les plus anciens connus) jusqu’à environ 1,2 million d’années.

Homo erectus a été le premier ancêtre des humains modernes à avoir des proportions corporelles de type humain et le premier à apparaître en dehors de l’Afrique. L’espèce est apparue dans ce qui est aujourd’hui la nation de Géorgie il y a 1,85 million d’années et a survécu dans certaines enclaves indonésiennes jusqu’à il y a 117 000 ans. On pense généralement qu’ils ont d’abord évolué en Afrique, et la découverte de crâne décrite à Drimolen repousserait de plus de 100 000 ans leur première apparition connue partout dans le monde.

« C’est un excellent article, et il semble assez convaincant », déclare Fred Spoor, du Musée d’histoire naturelle de Londres. « L’idéal aurait été qu’il y ait plus de crâne, mais je pense qu’ils présentent de très bons arguments pour dire qu’il s’agit d’Homo et que les affinités les plus proches sont probablement avec erectus. Et cela en ferait très probablement la plus ancienne chose de type Homo erectus. »

« Je n’ai aucun doute sur le fait qu’ils ont quelque chose qui appartient au genre Homo », ajoute Rick Potts, un paléoanthropologue et chef du programme des origines humaines du Smithsonian. Mais Potts note que le crâne incomplet ne présente pas tous les traits révélateurs qui le caractériseraient comme Homo erectus ou un autre parent. En outre, le crâne appartient à un enfant de 2 ou 3 ans, pour lequel les comparaisons sont rares. « Je ne suis pas sûr à 100 % qu’il s’agisse d’Homo erectus. Et ce serait l’une des parties vraiment intéressantes de l’étude, car s’ils ont bien un Homo erectus, alors c’est le plus ancien connu au monde. »

Sortir de l’Afrique, ou en Afrique ?

Si Herries et ses collègues ont raison de dire qu’ils ont trouvé un Homo erectus, les dates précoces de la découverte posent une question intrigante : Comment l’espèce est-elle arrivée en Afrique du Sud ?

Une possibilité est que H. erectus soit originaire d’ici et qu’il se soit ensuite répandu en Afrique de l’Est, puis hors du continent. Cependant, Herries dit que la découverte des ossements les plus anciens connus ne signifie pas nécessairement que l’H. erectus a commencé dans cet endroit. Peut-être ont-ils migré dans la région.

« Il semble que l’Homo erectus et le Paranthropus et les outils en pierre apparaissent tous soudainement en Afrique du Sud à ce moment-là », dit Herries. « Cela suggère que nous avons des mouvements dans la région, et je pense que cela fait vraiment partie de ce même genre d’histoire. Nous parlons beaucoup de ‘Out of Africa’, mais les hominidés ne savaient pas qu’ils allaient sortir d’Afrique. Ils se déplaçaient tout simplement. »

Herries et ses collègues citent quelques preuves de migrations non hominidées qui pourraient donner du poids à cette théorie. Un zèbre et un springbok préhistoriques éteints apparaissent sur des sites sud-africains à la même époque, ce qui suggère que certains facteurs environnementaux ont stimulé leur migration relativement soudaine dans la région depuis des régions plus au nord où ils sont connus pour avoir vécu plus tôt.

Il s’agit de remettre nos ancêtres à leur place sur le plan écologique, dit Potts, ce qui motive une grande partie de son travail sur l’évolution des hominines. « Nous pensons beaucoup à ce qui se passe chez les autres mammifères lorsque nous cherchons des explications sur l’évolution humaine », dit-il. « Cette période, il y a environ 2 millions d’années, est marquée par une variabilité climatique prolongée et très importante en Afrique de l’Est. Je pense que ce sont les conditions idéales pour que les animaux se déplacent pour suivre différents environnements. »

S’il s’agissait d’un migrant, H. erectus se serait installé dans une zone déjà occupée par d’autres anciens hominidés et aurait partagé le même paysage avec eux pendant une période significative. « Le fait que dans une petite zone d’Afrique du Sud, on trouve non seulement trois espèces, mais aussi trois genres différents, … en même temps, est formidable », déclare M. Spoor, qui a publié cette semaine une étude modélisant les cerveaux de la célèbre hominidé Lucy et de ses semblables. « Cela va certainement remettre Drimolen sur la carte. »

« Nous parlons beaucoup de avec les Néandertaliens, les humains modernes et les Denisovans, et nous pouvons le voir avec l’ADN, mais nous n’avons pas cette capacité avec ces trucs plus anciens », ajoute Herries. « Je suis sûr que c’est arrivé et c’est peut-être l’un des premiers cas où nous pouvons vraiment le voir »

Un dilemme de datation

Le système de paléocave de Drimolen fait partie du site sud-africain classé au patrimoine mondial de l’Unesco appelé le berceau de l’humanité, un ensemble de grottes calcaires près de Johannesburg qui sont l’une des deux grandes sources africaines de fossiles d’hominidés. Plus de 900 ont été trouvés, représentant au moins 5 espèces différentes, lors de fouilles qui ont commencé il y a près d’un siècle.

Le grand problème en Afrique du Sud a été de dater toutes ces découvertes. Les vallées du rift d’Afrique de l’Est, l’autre grande source de fossiles d’homininés du continent, présentent des couches de cendres volcaniques qui peuvent être datées en mesurant la désintégration des éléments radioactifs, datant ainsi les fossiles qu’elles contiennent. En revanche, dans de nombreuses grottes sud-africaines, les sections plus anciennes, remplies de fossiles, se sont effondrées dans les zones inférieures. L’homme moderne a également exploité des mines dans la région. Le résultat est un paysage confus et compliqué qui défie toute reconstruction facile.

Herries, qui se spécialise dans la géochronologie, dit que le site de Drimolen est un peu différent. C’est une petite caverne qui s’est déposée pendant une courte période où l’eau s’est enfoncée dans la grotte, laissant au milieu un grand cône de sédiments dans lequel les fossiles ont été trouvés. Les études des sédiments de la grotte montrent que cela s’est produit pendant une courte fenêtre de temps où le champ magnétique de la Terre a basculé, une aide majeure pour dater les découvertes.

« C’est un énorme avantage parce que nous savons quand ces changements magnétiques se sont produits dans le passé », dit Herries. Les scientifiques savent quand le champ s’inverse parce que l’événement laisse des motifs magnétiques dans la roche volcanique, en particulier dans la lave au fond de l’océan, laissant une trace de ces inversions.

En utilisant le taux connu de désintégration de l’uranium en plomb, l’équipe a daté une minuscule pierre d’écoulement au milieu de la grotte, formée par des minéraux dans l’eau qui se sont déplacés sur les parois et le sol de la grotte, à environ 1,95 million d’années – juste à temps pour l’inversion du champ magnétique. « C’est la combinaison critique qui nous a permis de dater ces couches, et de dater les morceaux d’où proviennent les crânes qui sont légèrement plus anciens que cela ». L’équipe a également daté des molaires associées aux fossiles à l’aide de techniques de résonance spinale électronique, avec des marges d’erreur plus importantes qui correspondent néanmoins à la même période. « Mon espoir est que les gens soient convaincus que nous pouvons maintenant dater efficacement ces sites de grottes en Afrique du Sud. Il faut beaucoup de travail et un peu de chance. »

Potts était parmi ceux qui ont été convaincus par la datation, mais il s’est trouvé encore plus impressionné par l’importance de la découverte de fossiles multi-espèces – quelque chose qui, jusqu’à présent, n’avait été vu que dans le bassin Turkana du nord du Kenya, où quatre lignées d’hominines coexistaient autrefois.

« Ils ont fait un excellent travail en démontrant que s’il y a cette diversité étonnante en Afrique de l’Est (Turkana), il y a une combinaison étonnante mais différente de diversité d’espèces en Afrique du Sud, avec différentes lignées d’hominines traînant en même temps. Aujourd’hui, le nombre de ces sites a doublé. C’est assez important à mon sens. »