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Ces australopithèques auraient un million d’années de plus que prévu

Il y a environ 3,5 millions d'années une explosion titanesque a secoué le centre galactique. Nos lointains ancêtres hominidés présents en Afrique, les australopithèques, en ont probablement été témoins. Crédits : Nasa, ESA, G. Cecil

Une méthode de datation développée par un géologue de l’Université Purdue vient de repousser l’âge de certains de ces fossiles trouvés sur le site de Sterkfontein, situé dans le Berceau de l’humanité, de plus d’un million d’années. Cela les rendrait plus âgés que Lucy, le plus célèbre des australopithèques.

Le « berceau de l’humanité » est un site inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO en Afrique du Sud. Il comprend une variété de gisements de grottes fossilifères, y compris les grottes de Sterkfontein. Vous les retrouverez dans la province du Gauteng, au nord-ouest de Johannesbourg. Le site a livré de nombreux fossiles d’australopithèques, dont le premier spécimen adulte en 1936.

Depuis plusieurs décennies, les paléoanthropologues étudient ainsi les lieux dans le but d’en apprendre davantage sur l’évolution humaine et environnementale au cours des quatre derniers millions d’années. Cependant, les travaux de datation de ces différents ossements ont toujours suscité le débat chez les anthropologues.

En Afrique de l’Est, où de nombreux fossiles d’hominidés ont été trouvés, les volcans de la vallée du Grand Rift déposent régulièrement des couches de cendres qui peuvent être datées. En Afrique du Sud, et particulièrement dans les grottes, les chercheurs n’ont quant à eux pas ce luxe. Pour opérer, ils utilisent généralement d’autres fossiles d’animaux trouvés autour des os pour estimer leur âge, ou bien la coulée de calcite déposée dans la grotte. Cependant, les os peuvent être déplacés, tandis que de jeunes coulis peuvent être déposés dans de vieux sédiments.

Autrement dit, ces méthodes peuvent être efficaces, mais aussi potentiellement incorrectes. Une méthode plus précise consiste toutefois à dater les roches réelles dans lesquelles les fossiles ont été trouvés.

australopithèques
Quatre crânes d’australopithèques différents trouvés dans les grottes de Sterkfontein, en Afrique du Sud. Crédits : Jason Heaton et Ronald Clarke.

Une méthode plus précise

Pour ce faire, le Dr Darryl Granger, de l’Université Purdue, a développé une nouvelle méthode visant à mesurer les nucléides dits cosmogéniques. Il s’agit d’isotopes extrêmement rares produits par les rayons cosmiques, des particules de haute énergie qui bombardent constamment la Terre. Ces rayons entrants provoquent des réactions nucléaires à l’intérieur des roches, créant de nouveaux isotopes radioactifs dans les cristaux minéraux.

Un exemple est l’aluminium-26, un isotope de l’aluminium qui se désintègre lentement pour se transformer en magnésium sur de très longues périodes. Étant donné que l’aluminium-26 se forme lorsqu’une roche est exposée à la surface, et dès lors qu’elle est profondément enfouie dans une grotte, les chercheurs peuvent dater les sédiments des grottes (et les fossiles qu’ils contiennent) en mesurant les niveaux de cet isotope.

Pour ces analyses, le Dr Granger et son équipe ont utilisé la spectrométrie de masse par accélérateur. Ils ont alors découvert que tous les sédiments des cavernes contenant des australopithèques, dont le célèbre Little Foot, dataient d’environ 3,4 à 3,7 millions d’années, et non de 2 à 2,5 millions d’années comme on le pensait précédemment. Ces nouvelles mesures placent les fossiles de Sterkfontein vers le début de l’ère des australopithèques, plutôt que vers la fin.

Ces travaux sont importants, car ils influencent la compréhension des scientifiques du paysage vivant de l’époque. Comment et où les humains ont-ils évolué ? Comment s’intégraient-ils dans leur écosystème ? Qui étaient leurs plus proches parents ? Toutes ces questions essentielles en anthropologie ne pourront obtenir des réponses claires que si nous pouvons inscrire ces fossiles précisément dans le temps. Cette nouvelle étude est une étape vers la résolution de l’ensemble du puzzle.