Des archéologues découvrent des outils de pierre vieux de 300 000 ans en Arabie saoudite

Des outils de pierre découverts dans le désert inhospitalier de l’Arabie saoudite indiquent que des membres de notre genre Homo s’étaient aventurés au-delà des frontières connues de l’Afrique et du Levant entre 300 000 et 500 000 ans auparavant. Et selon les données climatiques capturées dans les ossements des animaux retrouvés sur le site, l'environnement dans lequel ils se sont installés n'a peut-être pas été très différent de celui qu'ils ont laissé en Afrique de l'Est. Cela pourrait aider les anthropologues à mieux comprendre le rôle de l'environnement – et la capacité de s'adapter à de nouveaux paysages difficiles – à façonner l'évolution humaine et l'expansion mondiale.

Les choses qu'ils ont laissées

L'archéologue Patrick Roberts de l'Institut Max Planck pour la science de l'histoire humaine et ses collègues ont récemment découvert une poignée d'outils en pierre dans une couche de sol sablonneux sous les traces sèches d'un lac peu profond du Pléistocène à Ti's al Ghadah, dans le désert de Nefud au nord Arabie Saoudite. La couche de sol datait d'il y a 300 000 à 500 000 ans, et elle contenait également des restes fossilisés d'animaux de pâturage, d'oiseaux d'eau et de prédateurs tels que l'hyène et le jaguar. De nombreux os semblent porter les marques du dépeçage par des hominines brandissant des outils.

Les archéologues avaient trouvé sur le site d’autres fossiles avec des marques possibles de coupures, mais, sans outils de pierre, il est difficile de déterminer si une entaille dans une nervure de fossile a été mise là par une main humaine et non par un autre prédateur ou processus naturel. Les outils – six flocons de chert bruns et un grattoir – rendent le cas beaucoup plus clair. Roberts et ses collègues affirment qu’ils sont les plus anciens artefacts d’hominin datés par radiométrie de la péninsule Arabique, dépbadant de 100 000 ans le candidat précédent.

Les paillettes montrent des signes d'attaque d'un noyau de pierre préparé, technique relativement avancée généralement attribuée aux humains modernes ou aux Néandertaliens. Mais Roberts dit qu’il ya 300 000 à 500 000 ans, les outilleurs étaient plus susceptibles d’être des membres d’anciennes espèces d’hominins comme l'homo erectus (Les plus anciens fossiles humains trouvés en Afrique remontent à 200 000 ans). D'anciens records environnementaux dans les os qui jonchaient les outils abandonnés depuis longtemps suggèrent que le Nefud était un endroit très différent à l'époque.

Quand l'Arabie était verte

Notre espèce n’a pas été la première hominine à s’implanter en Europe et en Asie. Lorsque les humains modernes ont commencé à se répandre lentement à travers le monde il y a quelque 100 000 ans, ils ont rencontré d'autres membres du genre. Homo qui s'était aventuré beaucoup plus tôt, en commençant par l'homo erectus il y a environ 1,9 million d'années. Certains paléoanthropologues, y compris Roberts et ses collègues, affirment que nos prédécesseurs étaient attachés à des paysages variés de prairies et d’arbres, situés près de lacs ou de rivières, tandis que les humains modernes possédaient un talent unique pour s’adapter à un large éventail de milieux extrêmes, des déserts aux forêts tropicales forêts au froid de la Sibérie. Mais d’autres ont souligné la vaste propagation de certains groupes disparus comme preuve qu’ils étaient, en fait, tout aussi adaptables que nous.

Pour résoudre ce débat, les scientifiques doivent comprendre à quoi ressemblait l'environnement il y a des centaines de milliers d'années, durant le Pléistocène moyen. Les animaux fossilisés à Ti's al Ghadah ont peut-être quelque chose à dire à ce sujet, car la proportion de certains isotopes dans leur émail dentaire préserve de l'information sur les plantes qu'ils mangent et sur le climat dans lequel ils ont poussé. Roberts et ses collègues ont utilisé ces signatures chimiques pour reconstruire un environnement ancien qui ressemblait étonnamment à la savane humide de l'Afrique orientale moderne.

La photosynthèse ne fonctionne pas exactement de la même manière pour toutes les plantes. La plupart des arbres, des herbes, des arbustes et des herbes tolérantes à l'ombre stockent le carbone en utilisant une voie chimique appelée C3, tandis que la plupart des herbes et des carex utilisent une voie différente, appelée C4. Chaque méthode donne un rapport différent de l'isotope carbone 13 aux autres isotopes stables du carbone dans les tissus des plantes, et ces rapports sont transmis aux animaux qui pâturent sur les plantes. À Ti’s al Ghadah, l’émail des dents de 21 herbivores fossilisés appartenant à différentes espèces contenait des taux de carbone 13 qui correspondaient presque exactement à un régime de graminées C4. Cela suggère une large bande de prairies ouvertes autour des rives du lac peu profond disparu.

C’est un paysage très différent des dunes de sable rougeâtre d’aujourd’hui. Les ratios oxygène-18 par rapport aux autres isotopes de l’oxygène présents dans l’émail des dents des fossiles de Ti’s al Ghadah suggèrent un climat beaucoup plus humide il ya 300 000 ans à Nefud. L'oxygène 18 est un peu plus lourd que les autres isotopes d'oxygène. Par conséquent, lorsque l'eau s'évapore, davantage d'oxygène 18 a tendance à être laissé pour compte. Les rapports oxygène-18 peuvent révéler des informations sur un ensemble complexe de facteurs, notamment la température, l'humidité et la source des précipitations. Et à Ti’s al Ghadah, ces ratios suggèrent un environnement très similaire à une savane humide.

Comme à la maison

Ces ratios s’alignent sur les modèles climatiques qui suggèrent un climat plus humide et plus hospitalier en Arabie, en raison du changement de la mousson en Afrique pendant les périodes de réchauffement du climat mondial appelées interglaciaires. Ils aident également à donner un sens à la collection d'animaux trouvés sur le site: éléphants, oryx, hartebeest et autres qui auraient prospéré dans une savane. Cela signifie que, lors des premières poussées de migration hors d’Afrique, les pionniers du Pléistocène moyen n’auraient pas été confrontés au défi de s’adapter à la vie dans le désert aride et chaud d’aujourd’hui.

Et cela, selon Roberts et ses collègues, signifie que l'homo erectus et les autres hominins du Pléistocène moyen n’auraient pas eu besoin de beaucoup d’adaptabilité pour gagner leur vie dans la péninsule arabique. Au lieu de cela, il semble que nos parents – et peut-être les premiers membres de notre propre espèce – se soient étendus dans une péninsule arabique temporairement remplie de prairies accueillantes. Ils l’ont fait avec d’autres espèces, ce que les archives fossiles indiquent clairement s’être déplacées en Eurasie à peu près au moment des découvertes de Ti’s al Ghadah.

Les humains modernes qui sont venus plus tard n’ont pas eu la vie si facile. «Bien que les données ne soient pas encore complètes, les migrations ultérieures de notre propre espèce dans la péninsule arabique semblent être badociées à des conditions plus sèches», a déclaré Roberts à Ars Technica. Les humains modernes auraient également dû profiter de périodes plus humides pour pénétrer dans la péninsule arabique. Mais selon Roberts et ses collègues, notre espèce a réussi à pénétrer plus avant dans un territoire plus difficile, «pénétrant dans les dunes et vivant dans des conditions peut-être plus rudes que leurs prédécesseurs du Pléistocène moyen».

Plus de questions à répondre

Les données climatiques anciennes – gravées dans les sédiments au fond des lacs et dans les couches de dépôts minéraux dans les grottes – suggèrent que la péninsule Arabique a connu plusieurs phases de climat plus doux et plus humide au cours de deux millions d'années de mouvements d'hominins dans la région. Mais entre ces phases, la région s'est badéchée et le désert s'est ressaisi.

«Entre ces phases, je pense qu'il est clair que la péninsule arabique aurait ressemblé à quelque chose comme aujourd'hui et que l'existence de l'hominin aurait été impossible dans la majeure partie de l'intérieur», a déclaré Roberts à Ars Technica. "En effet, c’est la raison pour laquelle nous nous retrouvons avec des bademblages de fossiles comme ceux que nous avons ici, vraisemblablement le produit d’un ralentissement du climat et de la disparition de populations locales." C’est-à-dire la migration des hominins, de l'homo erectus à Homo sapiens, traversant le carrefour géographique de la péninsule arabique s'est probablement pbadé par une série de légumineuses.

Mais pour comprendre ce processus en détail, il faudra disposer de meilleures données sur les environnements anciens. Selon Roberts, l'une des grandes questions est de savoir à quel point la péninsule arabique était «verte» au cours de ses phases les plus hospitalières. De nouveaux échantillons de carottes de sédiments lacustres dans la région pourraient aider à répondre à cette question et à d’autres, comme le montre Ti’s al Ghadah.

«Vraiment, nous voulons souligner que les découvertes de fossiles anciens doivent être accompagnées d'informations environnementales détaillées», a déclaré Roberts à Ars Technica. "Lorsque nous discutons des migrations, c'est sans doute la partie la plus intéressante en termes d'étude des défis et des capacités des différentes populations."

Nature Ecologie & Evolution, 2018. DOI: 10.1038 / s41559-018-0698-9 (À propos des DOI).