Un fossile trouvé en Israël réinitialise l’horloge de l’évolution humaine

Une mâchoire découverte dans une grotte du mont Carmel en Israël a réinitialisé l’horloge de l’évolution humaine.

Ce fossile, le dernier connu de l’espèce homo-sapiens, a été découvert en 2002 durant une fouille menée dans la grotte préhistorique de Misliya. Après 15 ans de recherches intensives lancées par une équipe de scientifiques interdisciplinaires internationaux, ce vestige unique d’un os maxillaire d’adulte, avec plusieurs dents, remonterait, selon la datation, à il y a 170 000 et 200 000 ans.

« Cela a changé le concept entier de l’évolution humaine moderne », estime le professeur Israel Hershkovitz, du département d’anatomie et d’anthropologie de la faculté de médecine Sackler, à l’université de Tel Aviv. La recherche a été publiée jeudi dans le prestigieux Science magazine.

Sur la base de fossiles découverts en Ethiopie, les scientifiques avaient pensé au cours des 50 dernières années que les êtres humains modernes étaient apparus en Afrique, appelée le « berceau de l’humanité », il y a à peu-près 160 000 à 200 000 ans. La dernière trace enregistrée de migration hors d’Afrique remontait à il y a environ 90 000 à 120 000 ans, comme l’indiquaient des fossiles découverts lors de fouilles menées dans les grottes israéliennes de Skhul et Qafzeh, il y a presque 90 ans.

Avec la trouvaille de cet os maxillaire dans la grotte de Misliya, c’est néanmoins l’histoire de l’évolution humaine qui est réécrite.

« Le narratif entier de l’évolution de l’homo-sapiens doit être repoussé d’au moins 100 000 à 200 000 ans », commente Hershkovitz, à la tête du Centre Dan David d’évolution humaine et chercheur en bio-histoire au musée d’histoire naturelle Steinhardt de l’université de Tel Aviv.

Ce fossile découvert à Misliya ne réinitalise pas seulement la date de l’évolution et de la migration de l’homo-sapiens mais induit aussi cette implication époustouflante que l’humanité moderne n’a pas évolué indépendamment mais plutôt aux côtés – avec un brassage – de nombreux groupes hominiens, comme celui de Néandertal, a-t-il dit.

L’os maxillaire qui remonterait à entre 177 000 à 194 000 ans de l’hominien de Misliya-1 (Crédit : Israel Hershkovitz, Université de Tel Aviv)

La datation d’un fossile humain moderne à il y a 200 000 ans « implique que l’histoire biologique de nos espèces doit remonter à un demi-million d’années », a dit jeudi Hershkovitz au Times of Israel. « Cela implique également que notre espèce n’a pas évolué de manière isolée… Elle a été impliquée dans une interaction très longue avec d’autres groupes ».

« Notre espèce », a-t-il ajouté, « est un fatras génétique de plusieurs hominiens ».

Les découvertes archéologiques faites dans la grotte soutiennent cette théorie de « fatras » en offrant un contexte de couche sédimentaire encore antérieur en ce qui concerne l’implantation humaine – d’environ 50 000 ans. Et l’établissement des êtres humains modernes en Israël peut donc probablement être daté à il y a même 250 000 ans.

Selon la professeure de l’Université de Haïfa Mina Weinstein-Evron, qui appartient à l’Institut d’archéologie Zinman, « Miss Lia », comme elle appelle de manière fantasque le fossile du site de Misliya, a été découvert dans une couche bien après les indications des premiers établissements des humains modernes ici (il n’y a aucun moyen de garantir le sexe du fossile).

S’exprimant auprès du Times of Israel quelques heures après l’annonce par la presse de cette découverte révolutionnaire, Weinstein-Evron a raconté que lorsqu’elle et Hershkovitz avaient esquissé conjointement le plan de mener des fouilles dans la grotte, leur (modeste) objectif établi était de rechercher les origines de l’homo-sapiens moderne. Avec la découverte de « Miss Lia » dans la région du mont Carmel, qui abonde d’indications d’implantations paléolithiques, explique-t-elle, « nous avons trouvé quelque chose d’encore plus surprenant ».

Des silex typiques du début du milieu de lère paléolithique trouvés à Misliya 1 (Crédit : Mina Weinstein Evron, Université de Haïfa)

Au cours de dix ans de fouilles et avec l’os maxillaire, l’équipe a découvert environ 60 000 outils en silex qui couvrent l’histoire humaine, depuis le développement de grosses haches à main primitives en passant par des projectiles plus sculptés, légers, plus avancés technologiquement jusqu’à de fins couteaux.

Au cours de l’analyse de ces différents objets, les chercheurs sont parvenus à discerner la faune et la flore persistants sur ces instruments.

« Les nouvelles données zoo-archéologiques de la grotte de Misliya, et en particulier l’abondance d’os de membres avec de la viande dessus avec des marques de coupures correspondant à des proies d’âge mur, montrent que les populations du Moyen paléolithique possédaient des capacités de chasse développées. Et que donc, l’importante chasse au gibier moderne, le transport de carcasses et les comportements de traitement de la viande étaient déjà établis au Levant au début du Moyen paléolithique, il y a plus de 200 000 ans », selon une étude de 2007 parue dans le Journal of Human Evolution consacrée aux fouilles.

« Ils avaient de l’épicerie fine dans la grotte », indique Weinstein-Evron, qui dit avoir trouvé des steaks de daim et d’auroch, des oeufs d’autruche, du lièvre et des sangliers sur le site. Ils mangeaient du jambon et des oeufs », plaisante-t-elle.

De la même manière, explique Weinstein-Evron, l’équipe a découvert les tous premiers signes de l’utilisation de rembourrage organique pour les sièges des habitants, à proximité du foyer de la cheminée communautaire.

La grotte de Misliya, où une mâchoire entière avec ses dents ont été récemment retrouvés. L’os maxillaire daterait d’il y a 177 000 à 194 000 ans (Crédit Mina Weinstein-Evron, Université de Haïfa)

En plus de l’analyse génétique de l’os, des découvertes archéologiques ont confirmé que l’homo-sapiens « a vécu parallèlement à d’autres types d’êtres humains bien plus longtemps que nous ne le pensions », ajoute-t-elle. Les fossiles ont indiqué que l’homo-sapiens formait un groupe très divers. Maintenant, dit-elle, il est bien plus probable que les espèces aient été constitués d’un brassage de groupes d’hominiens.

« Nous sommes des chercheurs, pas des trouveurs », poursuit Weinstein-Evron. « A la minute où nous découvrons quelque chose, nous commençons à chercher autre chose ».

Une découverte innovante qui aura pris 15 ans

Dater et caractériser le fossile aura nécessité 15 ans et une équipe de scientifiques internationaux interdisciplinaires qui ont confirmé ensemble les propriétés innovantes du fossile et sont parvenus à la dater à il y a environ 170 000 à 200 000 ans.

En 2002, l’os maxillaire a été découvert dans un « sol pétrifié », dit Hershkovitz. Il a été prélevé en bloc dans la grotte et emmené dans un laboratoire où il a fallu un an pour retirer les sédiments qui s’étaient amalgamés dessus.

« C’est un processus frustrant qui prend beaucoup de temps. Il doit être mené pas à pas pour ne pas endommager le fossile. Il a fallu environ un an juste pour le nettoyer et le préparer à l’étude », explique-t-il.

L’os maxillaire reconstruit en micro-images CT à partir de la mâchoire (supérieure) de l’hominien Misliya-1. (Crédit : Gerhard Weber, Université de Vienne, Autriche)

Ensuite, c’est la datation du fossile qui a commencé. « C’est le problème critique, il fallait que nous soyons absolument sûrs », dit-il, et il a donc été décidé d’utiliser les quelques années suivantes pour mettre en oeuvre différentes méthodes de datation pour l’os ainsi que pour le sédiment extrait sur le lieu des fouilles.

« Cela prend des années, en travaillant presque tous les jours sur le spécimen », ajoute-t-il. Certains processus de datation demandent du temps, poursuit-il, comme la technique de datation par radiation qui prend un an.

L’équipe, explique-t-il, n’avait aucune idée préconçue sur l’âge de l’os. « La première chose qui a attiré notre attention, c’est que la couche où nous faisions des extractions était du début du Moyen paléolithique, qui en Israël est il y a entre 250 000 et 140 000 ans. Nous étions par conséquent sûrs que ce spécimen était plus vieux que 120 000 ans », ce qui était l’âge du fossile de l’homo-sapiens le plus ancien connu hors d’Afrique jusqu’à ce moment-là.

La datation terminée, ajoute-t-il, « nous avons dû prouver que le spécimen appartient à notre espèce d’homo-sapiens ». Pour ce faire, l’os a été scanné au cours d’une analyse 3D.

La docteure Rachel Sarig de l’université de Tel Aviv a participé à l’analyse. « Dans le spécimen de Misliya, nous avons utilisé les méthodes les plus avancées, en utilisant l’analyse micro CT, qui nous a permis en fait de creuser dans la dent, de peler virtuellement les couches de l’os et des autres dents, et nous avons pu regarder dans la dent dans la couche de la dentine et analyser la forme de cette dernière ».

Selon Sarig, le spécimen affiche des « caractéristiques modernes ». « Elle présente plus de caractéristiques modernes, similaires aux populations modernes, que semblables aux populations anciennes comme Néandertal », ajoute-t-elle.

Selon le docteur Hila May de l’université de Tel Aviv, il y a cinq caractéristiques qui indiquent que l’os maxillaire appartient à l’espèce homo-sapiens. Elles comprennent une petite arcade dentaire parabolique, la situation de la foramen incisive – où la partie antérieure (arcade zygomatique) entre dans le maxillaire, l’arête où la partie de l’arcade zygomatique entre dans le maxillaire et l’orientation du plancher de la cavité nasale, explique May dans une vidéo diffusée par l’université de Tel Aviv.

Les sites où ont été trouvés les premiers fossiles humains modernes en Afrique et au Moyen-Orient (Crédit : Rolf Quam, Binghamton University, USA/NASA image)

Dans la vidéo, Weinstein-Evron prend place à une table devant des outils qui ont été découverts dans la grotte. Elle désigne du doigt de grandes haches à main robustes, puis de plus légères, plus précises et sophistiquées en silex – une représentation visuelle claire de l’évolution de l’espèce humaine.

« Nous avons trouvé des preuves de tout dans la grotte… Et depuis le mont Carmel, ces humains modernes et leurs industries ont colonisé apparemment, petit à petit, tout le vieux monde », explique Weinstein-Evron.

Concernant qui étaient ces tous premiers humains modernes et ce dont ils étaient capables, Hershkovitz affirme que c’est impossible à déterminer à partir de cet os maxillaire seulement.

« Mais à en juger par la sophistication de leurs outils qui ont été formés à partir d’une technique unique en elle-même, on peut attester de leurs capacités intellectuelles. Je pense pour ma part qu’ils étaient aussi intelligents que nous le sommes aujourd’hui mais ce n’est qu’une supposition », dit-elle.