Que peuvent dire les dents sur la vie et l'environnement des anciens humains et des Néandertaliens?

La variation croissante du climat a été impliquée en tant que facteur possible dans l’évolution de notre espèce (Homo sapiens) Il y a 300 000 ans, ainsi que la disparition plus récente de nos cousins ​​évolutifs énigmatiques, les Néandertaliens.

Mais connaître l'impact de ce changement d'année en année a toujours été un défi.

La plupart des modèles climatiques préhistoriques sont dérivés de données à grande échelle telles que les carottes de haute mer ou les couches de sédiments terrestres. Ces méthodes fournissent des informations à l'échelle de milliers d'années, rendant impossible la compréhension de l'impact direct des régimes climatiques saisonniers sur les humains anciens et leurs parents évolutifs.

Mes collègues et moi avons trouvé une solution en utilisant des indices de notre propre bouche, comme nous le détaillons aujourd'hui dans un article de Science Advances. Nous avons utilisé des dents pour révéler les données climatiques enregistrées lors du développement d'anciennes hominines.

Dans les dents

Les dents sont un indicateur très utile des environnements passés.

Cela est possible parce que les dents ont des rythmes biologiques et que des événements clés s'y bloquent. Ces horloges internes fidèles fonctionnent nuit et jour, année après année, et comprennent des lignes de croissance quotidiennes et une ligne marquée à la naissance.

Les histologues comme moi ont soigneusement vu les dents, enlevé de minuscules tranches et cartographié minutieusement les enregistrements de croissance microscopique durant l'enfance.

Pour cette nouvelle étude, nous avons examiné l'émail dans les dents fossilisées de deux enfants néandertaliens (datés d'il y a 250 000 ans) et d'un enfant humain moderne (daté d'il y a 5 000 ans) d'un site archéologique du sud-est de la France appelé Payre.

En utilisant la microsonde sensible à haute résolution ionique (SHRIMP) de l’Université nationale australienne, nous avons mesuré la variation hebdomadaire du rapport isotopique de l’oxygène dans ces dents anciennes.

Notre approche est basée sur le fait que deux variantes atomiques d'oxygène naturelles existent avec des variations prévisibles.

Pendant les périodes prolongées de temps chaud, l'eau de surface est plus élevée dans la variante lourde de l'oxygène. Le schéma opposé se produit pendant les périodes froides.

Lorsque des individus boivent dans des cours d'eau ou des flaques d'eau, les valeurs provenant de ces sources sont enregistrées dans le composant minéral dur des dents en formation.

Les mesures de SHRIMP nous ont permis de créer des enregistrements paléoenvironnementaux pluriannuels à partir des dents fossiles.

Ce que les dents révèlent

Les registres d'oxygène montrent que les deux Néandertaliens ont habité des périodes plus fraîches et plus saisonnières que l'homme moderne qui a grandi au même endroit plus récemment.

Cela correspond à notre compréhension de base des climats antiques en France, car il y a 250 000 ans, cette région était plus fraîche que ces 10 000 dernières années, quand l’enfant humain moderne et malchanceux a vécu et est décédé.

Nous avons déjà montré que les dents conservent des registres fidèles de la consommation de lait pendant l'allaitement, prouvant que les mères d'orang-outans sont des champions de la lactation – elles allaitent leurs enfants pendant huit ans ou plus.

Dans la présente étude, nous avons pu associer des cycles saisonniers au cours de la formation des dents au comportement de l'allaitement, montrant qu'un enfant néandertalien était né au printemps et avait cessé de consommer le lait de sa mère deux ans et demi plus tard, à l'automne.

Encore plus surprenant est le fait que les deux enfants de Neandertal ont été exposés au plomb au moins deux fois pendant les périodes les plus froides de l'année, probablement par la consommation d'aliments et / ou d'eau contaminés.

Le plomb est naturellement présent dans plusieurs mines historiques de cette région de France. Il s'agit de la plus ancienne exposition préhistorique connue à cette substance neurotoxique. Aucun niveau n'est considéré comme sûr pour l'homme ou les animaux, et ces expositions ont eu lieu pendant une période critique des premières années de la vie de ces Néandertaliens.

Plus de dents nécessaires

Ces résultats soulèvent des questions intrigantes sur le comportement des Néandertaliens qui nécessitent une étude plus approfondie, et les jeunes enfants aux dents non portées sont particulièrement utiles. Bien que des dizaines de jeunes Néandertaliens aient été découverts, il est très difficile de convaincre les conservateurs des collections de procéder à ce type d'étude semi-destructive.

Mais plus nous sommes en mesure d’examiner de manière aussi approfondie les dents, plus nous rassemblons d’années en années des informations sur la vie des peuples anciens.

Notre approche facilitera également les tests indispensables des théories sur l’impact du changement climatique sur le développement technologique humain, ainsi que la compréhension du comportement infirmier de Néandertal, facteur déterminant de la croissance démographique et de la vie.

Auparavant, mes collègues et moi avions découvert qu'un Néandertal belge de huit ans avait été sevré à l'âge de 1,2 ans. Ceci était probablement atypique car le signal d'allaitement diminuait rapidement et l'individu présentait un stress sur sa première molaire à ce moment précis.

Nous ne savons pas si cela signifie qu'il a été séparé de sa mère ou tout simplement vraiment malade – mais il est probable que les enfants de Neandertal ont été soignés plus longtemps quand ils le pouvaient.

Notre nouvelle approche permet aux scientifiques d'étoffer la vie d'enfants anciens avec des détails sans précédent, y compris des vues détaillées de la vie dans Ice Age Europe, à travers les récits remarquables que leurs dents racontent.

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