Une tête de mort montre une évolution rapide chez un ancêtre humain primitif
Il y a environ deux millions d'années, le nord-ouest de l'actuelle Johannesburg, dans la zone connue comme le berceau de l'humanité pour ses richesses fossiles, était occupé par un ancêtre humain appelé Paranthropus robustus. Ces anciens parents de petite taille n'utilisaient pas encore d'outils et étaient connus pour utiliser leurs grandes dents pour se nourrir de racines, de noix et de tubercules.
Leur apparition en Afrique du Sud a à peu près coïncidé avec la fin d'autres hominidés encore plus primitifs, les Australopithèques, et l'émergence de notre premier ancêtre direct, Homo erectus, qui était mince et avait un grand cerveau et une capacité d'adaptation enviable. Sans surprise, il a survécu 1,5 million d'années dans le monde et est arrivé en Eurasie alors que la lignée de ses contemporains était en train d'être anéantie à jamais.
Ce ne serait pas parce qu'ils n'ont pas essayé. Du moins, dans le cas de P. robustus. Jusqu'à présent, les anthropologues pensaient que les mâles de cette espèce étaient sensiblement plus grands que les femelles, tout comme c'est le cas des primates actuels, tels que les gorilles, les orangs-outans et les babouins.
Mais la découverte d'un crâne dans la grotte de Drimolen suggère que ce que l'on croyait être des différences entre les sexes (dimorphisme sexuel) étaient en fait des changements adaptatifs dus à une évolution rapide au cours d'une période turbulente de changement climatique local. Ils l'appellent "microévolution".
Comme l'explique une équipe internationale d'anthropologues dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Ecology & Evolution, il y a environ deux millions d'années, cette région d'Afrique du Sud est passée d'un verger humide et boisé à un terrain dur, aride et en plein air. Pour survivre, P. robustus a dû se nourrir de plantes dures. Mais le nouveau Drimolen, appelé DNH 155, ne semble pas avoir été construit pour cela. Clairement identifié comme un mâle, il est plus grand qu'une femelle (DNH 7) découverte précédemment sur le même site, mais considérablement plus petit que les autres mâles supposés également trouvés précédemment sur le site voisin de Swartkrans, où la plupart des fossiles de cette espèce ont été trouvés. Bien sûr, et voici la clé, ceux qui ont vécu à Swartkrans sont 200 000 ans plus modernes.
Mais quelle était la taille exacte de la DNH 155 ?
"C'est un peu difficile à dire avec précision. La meilleure façon d'estimer la taille du corps est d'examiner les mesures des os des membres, et nous ne les avons pas pour cet échantillon. En fait, on ne connaît que très peu de fossiles de membres de l'espèce. A titre d'estimation, je dirais que ce spécimen était plus petit que les humains avec lesquels nous vivons aujourd'hui, mais un peu plus grand que les chimpanzés", a déclaré David Strait, professeur d'anthropologie biologique à l'université de Washington (USA).
Sélection naturelle
De plus, le crâne de DNH 155 montre que ses muscles de mastication n'étaient pas aussi forts que ceux de Swartkrans. Prises ensemble, les différences suggèrent que la DNH 155 et les autres P. robustus trouvés dans le Drimolen n'étaient pas plus petits parce qu'ils étaient femelles, mais étaient des formes antérieures de l'espèce, une population qui n'avait pas encore subi le stress des pressions environnementales qui ont finalement conduit à des tailles plus grandes et à des muscles de la mâchoire plus forts pour se nourrir des racines et des plantes beaucoup plus dures qu'ils rencontraient.
Ceux qui se sont le mieux adaptés ont survécu et ont transmis ces traits à leurs descendants. "Au cours de 200 000 ans, un climat sec a probablement conduit à une sélection naturelle favorisant l'évolution d'un appareil d'alimentation plus efficace et plus puissant chez l'espèce", résume Strait.
Jusqu'à présent, on pensait que ce changement climatique avait tué l'Australopithèque, mais il était plus bénin pour P. robustus et Homo erectus, qui ont pu se disperser dans toute la région. "Nous voyons maintenant que les conditions environnementales étaient probablement aussi stressantes pour les Paranthropus, et qu'ils devaient s'adapter pour survivre", dit Strait. Il est intéressant de noter que P. robustus était beaucoup plus répandu que les premiers Homo dans le paysage à cette époque, mais c'est cette lignée qui l'a emporté en fin de compte.
"Comme toutes les autres créatures sur Terre, nos ancêtres se sont adaptés et ont évolué en fonction du paysage et de l'environnement qui les entourait. Pour la première fois en Afrique du Sud, nous avons pu observer ces changements dans une ancienne lignée d'hominidés sur une courte période de temps", explique Andy Herries, chercheur à l'université La Trobe et co-directeur du projet à Drimole. "C'est le genre de phénomène qui peut être difficile à documenter dans les archives fossiles, en particulier en ce qui concerne l'évolution humaine précoce", souligne Strait.
Moins d'espèces ?
La recherche a été rendue possible par l'excellent état de conservation du crâne de la DNH 155. Le spécimen était probablement recouvert de sédiments au fond de la grotte. Finalement, ces sédiments ont durci pour former un béton naturel qui a préservé le fossile de tout dommage supplémentaire", explique le scientifique. Mais le plafond de la grotte s'est érodé et l'eau a commencé à dissoudre les sédiments durcis. Il est donc possible que, s'il n'avait pas été trouvé, le fossile se serait dégradé au cours de dizaines ou de centaines d'années, perdu pour la science.
Plus généralement, les chercheurs pensent que cette découverte sert d'avertissement lorsqu'il s'agit de reconnaître l'espèce humaine dans les fossiles. Beaucoup de ces nouvelles désignations sont basées sur un petit nombre de fossiles provenant d'un ou de quelques sites dans des zones géographiques restreintes et des périodes de temps étroites.
Strait estime que la paléoanthropologie "devrait être un peu plus critique dans l'interprétation des variations anatomiques comme preuve de la présence de multiples espèces. Selon l'âge des échantillons de fossiles, "les différences dans l'anatomie des os pourraient représenter des changements au sein des lignées plutôt que la preuve de la présence de plusieurs espèces", ajoute-t-il.
