La découverte du plus vieux fossile humain redessine l’arbre généalogique de l’Homme

Nouvelles découvertes probantes, deux fossiles de mâchoires apportent un nouvel éclairage sur l’un des plus grands mystères de l’évolution humaine : l’origine de notre genre, Homo. Ces deux mâchoires inférieures – l’une étant la reconstitution d’un spécimen fondamental découvert il y a un demi-siècle, l’autre récemment trouvée dans les « badlands » d’Ethiopie – confirment que le berceau de l’Homme se trouve bien en Afrique de l’Est.

Ce nouveau fossile éthiopien, dont l’annonce a été relayée par le journal Science, vieillit l’arrivée du genre Homo sur les terres d’Afrique de l’Est de près 500 000 ans, soit il y a 2,8 millions d’années. Ce qui est intéressant, c’est la proximité de cette nouvelle date avec la dernière apparition de l’Australopithecus afarensis dont nous avons connaissance, il y a environ trois millions d’années. Cette espèce, capable de marcher debout et dotée d’un petit cerveau, s’est surtout fait connaître avec le squelette de Lucy, que nombre de scientifiques considèrent comme l’ancêtre direct de notre genre. La nouvelle mandibule, nommée LD 350-1, a été trouvée en janvier 2013 à quelques dizaines de kilomètres à peine de l’endroit où Lucy a été découverte en 1974.

« C’est une annonce excitante », déclare le paléoanthropologue Donald Johanson, qui avait trouvé Lucy.

La région de l’Afar, située dans la Vallée du grand rift africain, avait déjà dévoilé de nombreux autres fossiles d’hominidés – des membres de la famille humaine au sens large – dont le spécimen Homo le plus ancien retrouvé jusqu’alors : une mâchoire supérieure appelée AL 666-1, vieille de 2,3 millions d’années. 

Les restes fossilisés de représentants de l’espèce Homo vieux de deux à trois millions d’années sont extrêmement rares. Bill Kimbel, directeur de l’Institute of Human Origins à l’Université d’Etat d’Arizona (à Tempe aux Etats-Unis), qui a co-mené l’analyse du nouveau spécimen, a un jour avancé que « vous pourriez tous les placer dans une petite boîte à chaussures qu’il vous resterait encore de la place pour une bonne paire de chaussures. » 

Parmi les caractéristiques qui permettent au nouveau fossile de revendiquer sa place dans cette fameuse boîte à chaussures, on constate la présence de molaires fines, une disposition particulière des cuspides, et une certaine forme osseuse de la mandibule – toutes ces caractéristiques étant présentes chez l’espèce Homo. Toutefois, l’avant de la mâchoire laisse entrevoir une morphologie plus primitive, comme le menton fuyant typique d’A. afarensis.

« Cela permet de réduire la période étudiée dans le cadre de nos recherches autour de l’émergence de la lignée humaine », explique Kimbel, à l’origine de la découverte de l’AL 666-1 en 1994. « C’est très probablement une forme transitoire, comme on s’y attendait sur cette période. Si le menton fait écho aux espèces du passé, la forme des dents est bel et bien une évolution. »

UNE HISTOIRE AFRICAINE... ORIENTALE

En admettant que cette mandibule atteste de l’origine du genre Homo en Afrique de l’Est, elle vient aussi remettre en question l’hypothèse d’autres chercheurs, selon laquelle notre plus probable ancêtre direct serait un australopithèque sud-africain, Australopithecus sediba.

Les auteurs du papier de Science signalent que les seuls spécimens d’A. sediba connus sont plus jeunes d’un million d’années que la dernière mâchoire d’Homo retrouvée en Ethiopie, alors comment auraient-ils pu évoluer pour donner naissance à notre espèce ?

Cependant, à l’Université Stony Brook de New York, Fred Grine affirme que d’autres populations d’A. sediba, ou des espèces apparentées, pourraient très bien être plus anciennes. 

« L’idée que [la nouvelle mâchoire] ferme toutes les autres possibilités d’ancêtres est absurde », déclare Grine. « Cela reviendrait à prétendre que la chronique de fossiles est complète. Or nous savons que c’est impossible, la preuve en est : ils viennent juste de découvrir un nouvel élément. »

Ledi-Geraru, le site sur lequel la mâchoire a été découverte, était une région de prairies et d’arbustes il y a 2,8 millions d’années, autrement dit très similaire au Serengeti d'aujourd’hui d’après un papier rédigé en parallèle par Erin DiMaggio et ses collègues de l’Université d’Etat de Pennsylvanie. Les espèces animales présentes à cette même époque indiquent que l’habitat naturel est devenu plus ouvert et aride, ce qui corrobore la thèse d’un changement climatique qui aurait déclenché certaines évolutions au sein de nombreuses lignées animales du moment.

« On constate que cette aridité survenue il y a 2,8 millions d’années a eu une incidence sur la faune locale de Ledi-Geraru », reconnaît Kaye Reed, directeur du projet Ledi-Geraru à l’Institute of Human Origins. « Mais il est encore trop tôt pour avancer que ce changement climatique est responsable de l’apparition du genre Homo. »

RENAISSANCE D'UN SPÉCIMEN

La mâchoire éthiopienne se suffit à elle-même pour déclencher un regain d’excitation parmi les paléoanthropologues. Mais c’est la reconstitution d’un fossile Homo plus jeune d’un million d’années, publiée dans le journal Nature, qui vient magnifier cette découverte.

Il s’agit d’une mâchoire ayant appartenu à un spécimen original, ou type, de l’espèce Homo habilis (« l’homme habile ») comme l’ont nommé Louis et Mary Leakey après l’avoir découvert en 1964, dans les gorges tanzaniennes d’Olduvai aux côtés des plus vieux outils taillés dans la pierre connus à ce jour. À noter que des outils bien plus anciens ont depuis été retrouvés en Ethiopie, datant d’au moins 2,6 millions d’années.

Louis Leakey et son équipe maintenaient que l’H. habilis était l’ancêtre le plus probable de tous les Homo qui ont suivi, y compris notre propre espèce, l’Homo Sapiens. Dès lors, l’H. habilis s’est accroché de manière incertaine à cette branche de l’arbre généalogique, la grande incertitude étant en partie liée à la nature fragmentée du spécimen type. Il s’agissait d’une mandibule très déformée, d’une collection de petits fragments de crâne et de morceaux d’une main.

A partir de techniques de tomodensitométrie (TMD) et d’une imagerie 3D à la pointe de la technologie, une équipe menée par Fred Spoor, du University College de Londres, et par l’Institut Max-Planck d’anthropologie évolutionniste, en Allemagne, a pu recréer une version numérique de ce à quoi la mandibule aurait ressemblé à l’époque. De forme fine, avec des rangées de dents parallèles, elle se rapproche davantage de celle de l’australopithèque, les ancêtres humains qui ont précédé le genre Homo.

Bien que plus jeune d’un demi-million d’années que la mâchoire supérieure AL 666-1 retrouvée dans l’Afar, cette mandibule reconstituée des gorges d’Olduvia est clairement plus primitive. Ce qui laisse présumer l’existence d’une « lignée fantôme » d’Homo encore plus primitive, qui aurait vécu il y a plus de 2,3 millions d’années et se serait séparée en deux lignées différentes ensuite.

Et voilà que la nouvelle mâchoire éthiopienne remplit soigneusement les critères.

« C’est comme si cette mandibule de Ledi-Geraru était apparue ‘sur demande’, suggérant un lien d’évolution plausible entre l’Australopithecus afarensis et l’Homo habilis », déclare Spoor.

Autre renversement de situation : les équipes de Spoor ont reconstitué de manière numérique la boîte crânienne du spécimen original H. habilis, que l’on avait auparavant estimée à 700 centimètres cubes – soit plus que celle d’un australopithèque, mais moins que nos plus proches ancêtres humains. Avec cette nouvelle version, le volume est passé à 800 centimètres cubes, portant l’H. habilis au même niveau que deux autres espèces Homo ayant vécu dans la savane d’Afrique de l’Est il y a 2 millions d’années – l’Homo rudolfensis et les premières formes de l’Homo erectus.

« Nous avons là un être vivant doté d’un museau très primitif mais possédant un cerveau plus développé », explique Spoor lors d’une réunion sur cette reconstitution au Turkana Basin Institute au Kenya.

Étant donné qu’il est peu probable que ces trois espèces contemporaines – Homo habilis, H. rudolfensis et H. erectus – aient développé des cerveaux importants de manière indépendante, cela voudrait dire que leur ancêtre commun avait déjà entamé cette évolution vers un cerveau plus développé, soit bien plus tôt que ce qui avait été imaginé jusqu’à présent. Ceci pourrait rétablir le lien entre l’apparition de cerveaux développés dans la lignée humaine et les premiers outils sculptés dans la pierre.

Finalement, peut-être l’H. habilis – selon l’époque où l’espèce est apparue – était-il véritablement un Homme Habile.

Suivez Jamie Shreeve sur Twitter