Le plus ancien squelette d’hominidé révélé

Dans un réordonnancement de grande portée de l’évolution humaine, des chercheurs rapportent aujourd’hui la découverte du plus ancien squelette d’hominidé, une femelle assez complète de 4,4 millions d’années provenant d’Éthiopie1.

La découverte montre que les humains n’ont pas évolué à partir d’anciens chimpanzés marchant avec leurs articulations, comme on l’a longtemps cru. Les rapports, dans Science, éclairent la façon dont les premières phases de l’homme ont évolué le long d’une lignée distincte du dernier ancêtre commun partagé par les premiers hominidés et les grands singes disparus.

Le squelette partiel d’Ardipithecus ramidus contribue à éclairer l’évolution humaine.COPYRIGHT T. WHITE, 2008

Les nouveaux fossiles d’Ardipithecus ramidus – connu sous le nom d' » Ardi  » – offrent la première vision substantielle de la biologie d’une espèce proche de l’époque du dernier ancêtre commun, estimée à au moins 6 millions d’années. Comme les humains modernes, Ardi pouvait marcher debout et n’utilisait pas ses bras pour marcher, comme le font les chimpanzés. Elle conserve tout de même un gros orteil primitif qui pouvait saisir un arbre comme un singe.

« Ce spécimen spectaculaire montre pourquoi les fossiles sont vraiment importants », déclare Andrew Hill, chef du département d’anthropologie de l’université de Yale à New Haven, dans le Connecticut.

Avancées anciennes

Auparavant, le plus ancien squelette quasi complet d’un ancêtre humain était le squelette d’Australopithecus afarensis, vieux de 3,2 millions d’années, connu sous le nom de Lucy, également originaire d’Éthiopie. Comme Lucy présentait de nombreux traits communs avec les humains modernes, elle ne permettait pas de se faire une idée de la lignée antérieure entre les singes et les humains, explique Alan Walker, anthropologue biologique à l’Université d’État de Pennsylvanie à University Park. C’est le cas du nouvel A. ramidus.

« Ce spécimen est tellement plus important – et étrange », dit Walker, ajoutant qu’il incitera à « repenser considérablement non seulement notre passé évolutif, mais aussi celui de nos parents vivants, les grands singes ».

Dans un tour de force de publication, 11 articles de Science comprennent des descriptions des restes et de la géologie et du paléoenvironnement du site de découverte, dans le désert d’Afar à 230 kilomètres au nord-est d’Addis-Abeba. Ces articles sont l’aboutissement de 17 années d’études menées par 70 chercheurs collaborant dans le cadre du projet Middle Awash. Quarante-sept d’entre eux sont auteurs.

La main composite d’Ardi rendue numériquement, montrant les caractéristiques de la paume qui la distinguent des chimpanzés.COURTESY SCIENCE/AAAS

« Ce qui est formidable avec ces fossiles, c’est qu’ils éclairent un trou noir dans l’évolution 4.5 millions d’années « , déclare Tim White, paléoanthropologue à l’Université de Californie, Berkeley, et codirecteur du projet.

Le plus ancien Ardipithecus connu – A. ramidus kadabba – vivait il y a environ 5,8 millions d’années en Éthiopie2. Les autres plus anciens hominidés connus sont Orrorin tugenensis, d’il y a environ 6 millions d’années au Kenya3, et Sahelanthropus tchadensis, d’il y a au moins 6 millions d’années au Tchad4.

Couronnement de gloire

En 1992, Gen Suwa, membre de l’équipe du Middle Awash, a trouvé le premier spécimen d’une espèce d’A. ramidus près du village éthiopien d’Aramis. « Vous rampez sur une crête d’ossements à la recherche de fossiles », explique Suwa, de l’Université de Tokyo. « J’ai vu la racine d’une dent qui dépassait d’un amas de matrice. Mais nous n’avions aucune idée de son importance – nous ne pensions pas qu’il s’agissait d’une zone riche. »

Pourtant, en deux ans, suffisamment de fossiles avaient été trouvés pour produire le premier article qui nommait et décrivait sommairement l’animal, à partir d’un total de 17 fossiles5. La suite fut l’une des enquêtes anthropologiques les plus intenses jamais entreprises. Environ 6 000 spécimens de vertébrés provenant du site ont été catalogués pour le Musée national éthiopien d’Addis-Abeba.

Le travail a été effectué dans un secret intense, ce qui a poussé certains à le surnommer « le projet Manhattan de l’anthropologie ». Certains chercheurs concurrents se sont plaints du temps qu’il a fallu pour publier des travaux sur les fossiles.

« Nous n’étions pas intéressés par le nombre d’articles que nous pouvions publier », déclare Berhane Asfaw, codirecteur du projet Middle Awash au Rift Valley Research Service à Addis-Abeba. « Notre intérêt était dans la chaîne complète d’informations ; cela produit la puissance du travail. »

Ardi aurait mesuré environ 120 centimètres.COPYRIGHT 2009, J.H. MATTERNES

Parmi plus de 135 000 pièces osseuses ou dentaires de vertébrés, l’équipe a identifié 110 spécimens d’A. ramidus, représentant un minimum de 36 individus. Le squelette d’Ardi comprend 125 pièces.

Une telle richesse de spécimens anatomiques est inédite pour ces périodes. O. tugenesis repose sur deux fémurs, quelques dents et quelques autres os brisés ; S. tchadensis est nommé à partir d’un crâne, de deux mandibules et de quelques dents. Il manque au squelette de Lucy des os diagnostiques clés provenant de ses mains et de ses pieds.

Les fossiles proviennent d’une couche de sédiments prise en sandwich entre deux couches de roche volcanique appelée tuf – chacune datée de 4,4 millions d’années, ce qui verrouille les dates des spécimens, explique une équipe dirigée par Giday WoldeGabriel, du Laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique. Les fossiles présents dans les sédiments comprennent des plantes, du pollen, des invertébrés et des oiseaux, qui ont permis de localiser l’environnement boisé où vivait Ardi.

Reconstruction

Des années de travail sur le terrain ont permis de découvrir le crâne, les dents, les bras, les mains, le bassin, les jambes et les pieds d’Ardi – qui ont tous dû être minutieusement préparés. Le crâne d’Ardi a été retrouvé écrasé en plus de 60 morceaux brisés et éparpillés. L’os était mal fossilisé – si mou que chaque morceau a dû être moulé dans un moule en caoutchouc de silicone puis numérisé par tomographie assistée par ordinateur. « Il s’agit d’une technologie passionnante », déclare Hill. « Il n’y avait aucun moyen de décrire ce crâne il y a 15 ans ».

De son vivant, Ardi aurait pesé environ 50 kilogrammes et mesuré 120 centimètres.

Ses mains et ses poignets ne présentent pas plusieurs caractéristiques distinctives des chimpanzés, comme certains os plus gros et un système de tendon  » amortisseur  » dans la main et le poignet pour résister au poids du corps, explique Owen Lovejoy, membre de l’équipe de l’université d’État de Kent dans l’Ohio. Le pied, avec son gros orteil dépassant latéralement, aurait permis à Ardi de grimper dans les arbres, en marchant le long des branches sur ses paumes. Et ses dents ne présentent pas de canines supérieures ressemblant à des défenses, que la plupart des singes possèdent pour s’armer ou se montrer en cas de conflit. « C’est une caractéristique majeure qui montre qu’Ardi n’est pas dans la lignée des chimpanzés modernes », explique Suwa.

Une grande question maintenant est de savoir quand vivait réellement notre dernier ancêtre commun avec les singes. « Je crois que c’était il y a 8 à 10 millions d’années », dit Lovejoy.

Tout ce que White disait était : « Trouvez les fossiles. »