En complément de «Un out of Africa, il y a trois millions d’années», interview de la paléoanthropologue Anne Dambricourt Malassé, partie 1

Le 10 février 2016, j’ai eu le privilège d’interviewer la paléoanthropologue Anne Dambricourt Malassé une heure entière!

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Anne Dambricourt Malassé, du CNRS, travaille à l'Institut de paléontologie humaine, la fondation scientifique faite en 1910 par le Prince Albert I^ier de Monaco (1848-1922) pour développer la science préhistorique française. Une équipe de chercheurs français et indiens qu'elle a codirigée vient de d'étudier une scène de boucherie vieille de 2,6 millions d'années près du village de Masol, dans l'État indien du Pendjab, au pied de l'Himalaya. J'ai été si intrigué par le fait que ces traces de charognage semblent comparables à celles que l'on observe dans les scènes de boucherie d'Olduwaï, qui sont humaines mais plus jeunes de 800000 ans, que j'y ai réfléchi longuement dans le billet : Un «Out of Africa», il y a trois millions d'années? Dans ce long texte, je fais preuve de mon prudent conservatisme (!), puisque, après avoir rappelé les tenants et aboutissants essentiels de l'hominisation, j'argumente géologiquement afin de rendre la découverte de preuves de la présence vraisemblable d'hominines pré humains en Asie avant les premières preuves de la même chose en Afrique compatible avec l'idée traditionnelle d'une hominisation seulement en Afrique. Pour sa part, Anne Dambricourt Malassé m'a expliqué dans cette interview pourquoi, selon elle, il est possible d'envisager aussi qu'une partie de l'hominisation ait pu avoir lieu en Asie. Voici la première partie de cette conversation approfondie (la seconde partie est ici).

ADM: = Anne Dambricourt Malassé ; FS: = François Savatier ; NDB = Note du blogueur

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François Savatier : Quelle est la situation géologique à Masol qui a conduit à la découverte de ces os striés ?

Anne Dambricourt Malassé : Le contexte géomorphologique est celui créé par la présence d’un anticlinal érodé, c’est-à-dire par l’érosion de l’un des plissements provoqués il y a quelques 600 000 ans par la compression des terrains résultant de la collision sous l’Himalaya de la plaque indienne contre la plaque asiatique. Ce plissement a provoqué la remontée en surface des couches les plus anciennes, qui vont ici jusqu’à la base du Pléistocène (NDB : Pléistocène : de 2,58 Millions d’années à 11700 ans avant le présent). Ce qui est exceptionnel à Masol, c’est que le plissement puis son érosion ont fini par présenter en surface les strates qui se prolongent au-dessous du Pléistocène, c’est-à-dire qu’elles datent de la fin du Tertiaire (NDB : Tertiaire : de 66 millions d’années à 2,58 Millions d’années, période se terminant par le Pliocène, qui va de 5,33 à 2,58 millions d’années). Ce genre de structure géologique, c’est-à-dire un dôme dû au plissement érodé, ici par la tectonique et les pluies de la mousson, est ce que l’on nomme en géologie une «boutonnière». Quoi qu’il en soit, notre chance c'est que les strates de la fin du Tertiaire remontées à la surface ont une puissance stratigraphique de 170 mètres avec une épaisseur de 40 mètres riches en fossiles. C’est un endroit très riche en fossiles !

 

F.S. : Mais comment avez-vous pu dater ces fossiles ?

 A.D.M. : Ce site, nous ne l’avons pas découvert. La présence de ces poches fossilifères est identifiée depuis 1913. Elle a toujours intéressé les paléontologues à Masol et dans les collines équivalents que l’on trouve un peu plus au sud. Quand nous avons demandé à aller à Masol, nous savions déjà que les fossiles sont une référence pour les paléontologues qui s’intéressent à la transition avec le Quaternaire. Dans la première moitié du XX^ème siècle, les géologues qui étudiaient les piémonts himalayens ont distingué cette transition entre deux formations, Tatrot qui marque la fin de l'ère tertiaire et Pinjor qui correspond au début du Quaternaire. Dans les années 1950 cette transition fut fixée à 1,8 Million d'années. Dès que nous avons trouvé le premier chopper en 2008, nous avons vérifié les travaux antérieurs. En 1960, deux géologues indiens, Sahni et Khan, ont cartographié ces plis, c’est-à-dire toute la série des petites collines au nord de Chandigarh due au plissement des strates supérieures de la croûte sous l’influence de la tectonique. On les nomme «chaîne frontale des Siwaliks (NDB : prononcer «chi-oua-lik»), les Siwaliks se poursuivant vers le nord avec les premiers reliefs imposants de la chaîne himalayenne (NDB : Siwalik signifie littéralement les «tresses de Shiva»). Ils ont cartographié l’ensemble de ces collines constituées de formations pléistocènes et localement pliocènes. Et ils ont donné le nom d'un village local « Quranwala » aux couches riches en fossiles.

Dans ces sédiments, ils ont collecté deux types de cheval, l'Hipparion, et un genre plus récent Equus, et deux types de grand proboscibien, le Stégodon et l’Éléphas. Ces associations fauniques sont devenues une référence pour comprendre la période de transition vers un refroidissement planétaire. Si la transition Tertiaire-Quaternaire se définissait sur ce critère, il fallait la repousser à des âges géologiques plus anciens que 1,8 million d'années. Ce fut la première méthode avec laquelle les paléontologues ont pu situer la faune de la zone Quranwala dans les temps géologiques,

Cela c’était dans les années 1960 et puis plus tard, avec le développement d’une autre méthode de datation indirecte, la mesure du paléomagnétisme, Ranga Rao et ses collègues en 1993 et 1995 ont mis en évidence les différentes inversions du champ magnétique tout le long de la série complète des strates plissées depuis les plus récentes qui bordent la plaine de l’Indus, jusqu'au cœur de l'anticlinal de Masol. Ils ont identifié l'événement Olduvaï déjà daté à 1,8 millions d’années et Gauss-Matuyama à 2,4 millions d'années. Et c’est ainsi qu’ils ont pu situer la formation de Masol, dont nous parlons, sous la limite Gauss-Matuyama. L'amélioration des méthodes de datations a donné des âges progressant de 2,43 à 2,588 millions d’années. En 2008 la définition de la transition du Tertiaire avec le Quaternaire était d'actualité et repoussée à l'inversion Gauss-Mauyama. Les paléontologues avaient bien posé le problème et nous avons compris que si le chopper était dans des couches fossilifères du Tatrot en cours de démantèlement, il s'agissait de la transition approchant les 2,588 millions d'années. Le chopper devenait le premier outil antérieur au Quaternaire, et ce n'était pas en Afrique mais en Asie. Était-ce plausible?

 

F.S. :  Vous parlez d'une transition vers un refroidissement planétaire. Il y a donc eu une glaciation peu avant 2,6 millions d’années ?

A.D.M. : Non pas une glaciation, mais une entrée en glaciation. Le Quaternaire se caractérise par une série de glaciations. Il s’agit plutôt d’une tendance au refroidissement, qui se manifeste dans ces régions là en étroite relation avec la surrection du plateau tibétain. À l’époque, les espèces de la zone Quranwala se trouvaient dans la plaine plus au sud, où régnait un climat subtropical. La tectonique s’est intensifiée vers 600 000 ans et c’est à partir de cette période que les couches ont commencé à se plisser. (NDB : la plaque indienne se déplace actuellement de 6 centimètres par an, mais avant 600 000 ans elle était plus lente, elle a donc parcouru moins que 160 kilomètres). Les paléontologues qui étudient les faunes des Siwaliks, c'est à dire depuis le Miocène, suivent les changements des biotopes en fonction de la tectonique des plaques qui a modifié le climat dans le sens d'un refroidissement à mesure que le plateau tibétain s'est élevé. Les paléontologues ont montré une fragmentation des biotopes de la grande plaine indienne entre la fin du Miocène et le Pléistocène. Une espèce de grand singe miocène de la taille d'un grand orang outan, l'Indopithèque – autrefois nommé Gigantopithèque de Bilaspur – vivait dans les forêts des plaines irriguées par les rivières himalayennes soumises aux variations saisonnières. En Inde, les sédiments qui conservent cette faune se retrouvent compressés au nord de Masol à 900 mètres d'altitude. Une espèce de petit singe qui ressemble au macaque (Procynocephalus) est connue dans les formations au sud-est de Masol et serait contemporaine des espèces de la zone Quranwala. Le biotope était celui d'une savane toujours irriguée par les rivières himalayennes avec des hippopotames à six incisives et des tortues, des troupeaux de bovidés, d'éléphants, de girafes, des prédateurs terrestres comme la hyène, la panthère et aquatiques avec des crocodiles et des gavials.

 

F.S. : A-t-il existé une communauté entre les biotopes des plaines sous-himalayennes à cette époque et les biotopes africains ?

A.D.M. : Vous voulez-dire des ancêtres africains communs ? C’est la question que nous posons. La grande majorité des espèces que nous trouvons sont des espèces d'origine asiatique. Si certaines ont des ancêtres africains, ce serait parmi les bovidés, mais ils seraient arrivée bien avant 2,6 millions d’années.

 

F.S. : La réponse est donc qu’on ne sait pas…

A.D.M. : C’est la bonne question à poser, et nous devons vérifier quelles sont les espèces africaines qui ont pu migrer jusque dans les plaines sous-himalayennes au Pliocène final.

 

F.S. : Si des espèces animales ont migré depuis l’Afrique jusqu’à l’Inde, par où sont-elles passées ?

A.D.M. : L’hypothèse la plus parcimonieuse est imposée par les fossiles d'hominiens collectés dans le rift africain, c'est celle de migrations avant 2,6 millions d’années permises par une succession d'occasions favorables permettant de rejoindre le bassin inférieur de l'Indus. Elle suppose de traverser la plaque arabique, donc deux bras de mer dans des secteurs où les deux rives sont les plus proches et qui montrent un horizon terrestre. Actuellement les rives les plus proches sont à Bab el Mandeb puis le détroit d’Ormuz avant de gagner le sud de ce qui est aujourd’hui l’Iran puis le Baloutchistan (NDB : aujourd’hui au Pakistan), puis de là le bassin de l’Indus et remonter vers les contreforts du plateau tibétain. Certaines de ces régions sont riches en fossiles, mais elles n’ont pas livré de traces d’hominiens à la fin du Pliocène ni au début du Pléistocène, pas plus que des grands singes aux périodes intéressantes du Miocène et du Pliocène. Des petits singes oui, mais pas de grands singes.

 

F.S. : Les hominiens étant ?

A.D.M. : On distingue dans l'ordre des primates la super famille des Anthropoïdea, qui comportent actuellement en Afrique, les grands singes comme les chimpanzés et les gorilles, en Asie leur plus proche parent est l’orang-outang. Après il y a nous Homo sapiens. Ces grands singes ont des caractères communs depuis plus de 20 millions d'années qui correspondent au degré de redressement du système nerveux. Il faut couper le squelette en deux pour le voir. Leur système nerveux est semi-érigé depuis l’intérieur du crâne, depuis la loge de l'hypophyse, ils peuvent être bipèdes mais aussi quadrupèdes. Les hominiens sont les premières espèces d’Anthropoïdea à naître avec un système nerveux verticalisé depuis la base crânienne. Les Hominiens n'ont pas d’autres modes de locomotion au sol après la naissance que la bipédie exclusive. Ils ne peuvent plus se déplacer en appui sur leurs quatre membres.

 

F.S. : Dans les hominiens, jusqu’à présent, nous connaissions les Australopithécinés (NDB : toutes les espèces d’australopithèques et apparentés) et le genre Homo ?

A.D.M. : Voilà ! Dans les Australopithécinés, on peut classer toutes les espèces d'Australopithèque, le Kenyanthrope (NDB : pour certains c’est une espèce d’Australopithèque) et le Paranthrope.

 

F.S. : Donc vous avez découvert dans la région de Chandigarh, près d’un village nommé Masol, des traces d’activités de charognage, qui ne peuvent être attribuées qu’à des hominiens. Qu’est-ce que cela veut dire ?

A.D.M. : À partir du moment où l’on définit l’hominien comme un grand primate, qui ne peut se déplacer qu’en bipédie permanente, cela signifie que son système nerveux est en équilibre vertical permanent, ce qui suppose un contrôle neuronal différent de celui d’un grand singe. L’hominien doit être capable de contrôler un équilibre très instable, donc de mon point de vue, la complexité de son système nerveux central est tout à fait particulière. Cette complexité intéresse l’ensemble du contrôle de la motricité, donc pas uniquement les membres inférieurs, mais aussi les membres antérieurs, devenus supérieurs, c’est-à-dire les bras, les mains, ainsi que le port de la tête.

 

F.S. : De quelle partie du système nerveux central s’agit-il ?

A.D.M. : Il s’agit du cervelet, et pour moi c’est devenu une évidence depuis une dizaine d’années, le cervelet par sa position plus verticalisée s’est retrouvé intégré dans un système nerveux central dont le contrôle de la posture fut nécessairement différent. Surtout il fut plus complexe que celui d’un grand singe semi-érigé pouvant encore se déplacer en appui sur ses quatre membres. Des travaux en neurobiologie montrent effectivement que notre cervelet, contribue à des fonctions cognitives dites supérieures – la mémoire, le langage et des gestes précis au niveau du doigté.

 

F.S. : Afin d’être sûr de bien comprendre, le cervelet c’est…

A.D.M. : C’est le petit cerveau…

 

F.S. : ... le premier cerveau au-dessus de la moelle épinière…

A.D.M. : Voilà.

 

F.S. : … le cerveau reptilien…, pourrait-on dire aussi ?

A.D.M. : Non, non, non, il s’agit là de mammifères. Le cerveau « reptilien » au sens réflexes instinctifs serait plutôt le tronc cérébral. Le cervelet, c’est le petit cerveau. Lui aussi a des couches néocorticales, c’est le néo-cervelet des mammifères. Il en a trois et au-dessus, séparés par les trois membranes, dont la dure-mère, se trouve le cerveau avec ses six couches. Le cervelet qui est un petit cerveau se trouve dans une position de grande instabilité…

 

F.S. : Quand vous parlez d’une grande instabilité, vous voulez dire qu’au bout de la perche de la colonne vertébrale, le cerveau de ces premiers bipèdes oscille…

A.D.M. : Tout le corps en fait. On évoque à ce propos le polygone de sustentation. Il s’agit de la surface au sol à l’intérieur de laquelle doit se trouver la projection du centre de gravité, pour que le corps se maintienne dans sa position verticale. Si la projection du centre de gravité sort de cette surface, le corps tombe. Le grand singe lui a une surface de sustentation bien plus grande que la nôtre. Il peut être en mode de locomotion bipède et pour des raisons énergétiques, d’équilibre, de confort, il peut aussi se mettre en mode de locomotion quadrupède. Donc il aura une grande surface de sustentation, bien plus grande que celle d’un hominien. Cela implique que son cervelet aura en quelque sorte moins de «travail» d’acquisition d’assez d’informations sur l’environnement afin d’éviter de tomber…

 

F.S. : Un hominien, c’est donc un grand singe qui a emprunté…

A.D.M. : Ce n’est plus un grand singe !

 

F.S. : … en tout cas, c’est un hominidé, qui…

A.D.M. : C’est un « grand primate ».

 

F.S. : C’est un grand primate qui emprunte la trajectoire évolutive l’amenant à posséder un cervelet capable de le maintenir en position verticale avec une petite surface de sustentation.

A.D.M. : C’est le résultat d’une évolution qui a modifié l’orientation du système nerveux dans le sens de la verticalité, contraignant le centre du contrôle de l’équilibre, le cervelet, à se contrôler lui-même; de mon point de vue c’est une nouvelle boucle de complexité qui a nécessité la formation de connexions entre le néocortex du cervelet et celui du cerveau, d’où l’émergence de nouvelles capacités psychomotrices. Le fait que l’innervation de la main soit intégrée dans un système nerveux déjà plus complexe, ne serait-ce que pour contrôler la posture, et qu’elle n’intervient plus dans l’équilibre quadrupède, a permis des capacités cognitives nouvelles. Cette nouvelle façon de comprendre l’hominien ouvre des perspectives pour l’australopithèque, il aurait été apte à fabriquer des outils afin de sectionner des tendons et briser des os pour consommer la moelle riche en lipides et en protéines – source d’énergie importante pour le cerveau – (NDB : alors que le cerveau représente seulement 2% du poids d’un humain, il consomme environ 20% de son énergie). En admettant que les australopithécinés sont les premiers hominiens africains avant le Quaternaire, cette question serait déjà résolue avec la découverte de traces de boucherie datant de 3,4 millions d’années à Dikika en Ethiopie (NDB : attribuée à Australopithecus afarensis) et par les industries lithiques de Lomekwi 3 au Kenya datant d’il y a 3,3 millions d’années. Alors un australopithéciné est déjà capable d’une telle psychomotricité réfléchie… et sachant que le système nerveux d’Homo est reconnu comme plus complexe, on peut tout à fait admettre à ce moment-là que les traces de boucherie observées à Masol sont le témoignage d’une présence d’hominiens. Ces aptitudes psychomotrices sont la conséquence du redressement du système nerveux dont j'ai montré l'origine embryonnaire, elles résultent de l'évolution de l'embryogenèse de certaines espèces de grands singes, avec nécessairement un niveau d’organisation psychomoteur plus complexe comme je viens de vous l'expliquer, un stade que l’on attribue ordinairement jusqu’à présent à notre genre Homo.

 

F.S. : Pourquoi ?

A.D.M. : À Masol, les traces sont faites par un outil tranchant dont la distribution sur les os correspond à des zones d’insertion des tendons et des muscles, qui effectivement gênent l’accès à la moelle. Il faut couper ces zones pour pouvoir consommer ce qui reste comme chair et ensuite pouvoir casser l’os afin de consommer la moelle. Les gestes indiqués par ces traces sont organisés, déterminés par l’anatomie du cadavre.

 

F.S. : Le but de ces hominiens était donc de dégager les os long afin de pouvoir frapper l’os de la diaphyse et séparer la tête de l’os…

A.D.M. : Pour le métapode oui (NDB : le métapode est un os du tarse (pied) ou du carpe (main) de tétrapode, c’est-à-dire de vertébré à quatre membres), les traces ont été conservées parce que les coups portés ont pénétré profondément dans l'os, vers l’articulation où l’os est compact, il n’y a pas de moelle. Ce n'est pas une découpe superficielle comme sur la diaphyse tibiale. En dégageant les tendons, ils voulaient donc frapper à peu près là où ils pouvaient être sûrs de tomber sur le canal médullaire, là où il y a de la moelle, et finalement en suivant la succession des coups qui se superposent et deviennent plus puissants avec un éclat d’os, on arrive à la zone creuse, brisée avec des traces de chocs puissants.

 

F.S. : D’accord.

A.D.M. : Cela supposait donc une bonne connaissance de l’anatomie du bovidé, de sorte que l’on peut en induire pas mal de choses quant à leur comportement et à leur capacités cognitives, l’organisation de leurs activités, leur capacité d’anticiper, de savoir transmettre la manière d’être efficace, avec des gestes choisis, une économie d’énergie, comment chercher la bonne nourriture par rapport à la matière première pour les outils, trouver tout ce qui leur était nécessaire pour se nourrir, se défendre des autres charognards…

 

F.S. : La main, vous l’avez expliqué, a été libérée par la bipédie permanente. Elle est néanmoins contrôlée par le cerveau, de sorte que je me demande ce que traduisent les mouvements que vous avez identifiés ?

A.D.M. : Déjà, elles attestent de l'apparition d'un système nerveux central redressé avec des capacités cognitives plus anciennes que ce qui était connu avant, disons 2,5 millions d’années et les industries lithiques de Kada Gona en Éthiopie. On est donc assuré que dès 2,6 millions d'années ont existé des hominiens avec des capacités cognitives élaborées de type humain.

 

F.S. : Ce que vous dites se rapporte autant à la manière dont ils ont façonné les outils qu’à celle dont ils ont attaqué les os.

A.D.M. : Oui, l’ensemble est un comportement intelligent, réfléchi et puis élaboré dans la réflexion sur la manière d’aborder le cadavre… Ils n'abordent pas le cadavre comme cela au hasard, en coupant les chairs de manière anarchique, ils contrôlent leurs gestes, ils les choisissent…

 

F.S. : Comment se compare ce que l’on observe à Masol avec ce que l’on a observé à Dikika, cet endroit d’Éthiopie où ont été retrouvées des traces de boucherie vieilles de 3,4 millions d’années ?

A.D.M. : À ma connaissance, les traces de boucherie de Dikika consistent en une douzaine d’incisions sur deux os. Elles ont été controversées à une époque, de sorte que les découvreurs de ces fossiles ont revérifié leur origine selon la méthode que nous avons également appliquée avec ma collègue Anne-Marie Moigne : la taphonomie comparative avec les autres fossiles du site (NDB : par une analyse des conditions de l’état de conservation du fossile). Cette méthode leur a permis de déduire qu’il ne pouvait s’agir que de traces d’outils, ce qu’ils ont publié récemment. En comparaison, à Masol, non seulement nous avons pu éliminer par comparaison, toutes les traces animales ou naturelles, mais nous avons comme solide argumentation, une succession de traces ordonnées selon les zones d’insertion des tendons, avec des changements d’orientation du geste, du poignet. Les expérimentations nous ont montré que l'organisation de ces traces n'est possible que si l’individu observait attentivement ses mouvements dans les zones d'insertion des tendons. C’est un corpus de données plus complexes, sur au moins deux des trois os décharnés intentionnellement, le métapode et la diaphyse tibiale de bovidé…

 

F.S. : Conclusion, des hominiens, peut-être une espèce du genre Homo, il y a 2,6 millions d’années au pied de l’Himalaya ?

A.D.M. : Tout à fait.

La suite de cette interview.