La première datation directe d'une dent humaine précoce confirme l'ancienneté de l'ancêtre Homo, la plus ancienne espèce fossile humaine connue d'Europe occidentale.

Une découverte précédente de l'unité TD6 du site archéologique d'Atapuerca Gran Dolina dans le nord de l'Espagne a fourni plus d'informations sur notre lignée humaine primitive. Une équipe internationale de chercheurs australiens, Chine, La France et l'Espagne ont mené la première étude de datation directe d'une dent fossile appartenant à Homo antecessor (H. antecessor), la plus ancienne espèce d'hominidés connue en Europe.

L'étude montre que H. antecessor vivait probablement il y a entre 772 000 et 949 000 ans. Ces nouveaux résultats sont cohérents avec les estimations indirectes précédentes basées sur la datation des sédiments et des dents fossiles animales associées. Cette première espèce humaine pourrait aussi être le dernier ancêtre commun de l'Homo neanderthalensis et de l'Homo sapiens, ou très proche du point où ces lignées modernes et archaïques auraient divergé (il y a 550-765 mille ans). L'équipe explique ses découvertes dans un article récent dirigé par le Dr Duval du Centre de recherche australien pour l'évolution humaine de l'Université Griffith, Australie, et publié dans la revue Géochronologie quaternaire .

Le système de grottes d'Atapuerca est l'un des sites les plus riches au monde en fossiles humains et outils en pierre. Gran Dolina TD6, le site d'Atapuerca d'où provient la dent, a livré environ 160 fossiles humains depuis les années 1990, tous censés appartenir à une espèce, H. ancêtre. Le grand âge de la dent fossile excluait la datation au carbone comme moyen de déterminer son âge. Au lieu, les chercheurs ont adopté une approche de pointe utilisée récemment sur des dents humaines beaucoup plus jeunes. L'approche combinait deux méthodes :la datation par résonance de spin électronique (ESR) et la datation en série de l'uranium (série U). Quelques fossiles humains plus anciens ont été trouvés dans d'autres sites à travers l'Europe occidentale. Cependant, contrairement aux spécimens TD6, ils ne pouvaient pas être attribués à une espèce humaine fossile donnée.

Les défis de la datation directe

L'ESR mesure le rayonnement naturel absorbé par un matériau depuis sa formation. Avant d'appliquer cette méthode, les chercheurs ont utilisé la datation en série U pour s'assurer que les concentrations d'uranium de la dent étaient globalement homogènes et qu'il n'y avait pas de lixiviation d'uranium des tissus dentaires. Cependant, malgré l'adéquation de la dent, cette approche présentait certains défis.

Le premier défi est né d'un scan μCT antérieur du fossile, qui s'ajoutait à la dose de rayonnement qu'il avait absorbée au fil du temps. En utilisant les données de numérisation d'une dent humaine moderne à titre de comparaison, les chercheurs ont calculé une dose de rayons X d'environ 1 % de la dose géologique. Ce biais a été pris en compte lors du calcul de l'âge de la dent.

En outre, alors que la datation au carbone ne nécessite que l'analyse de l'échantillon lui-même, l'approche combinée ESR-U-series a besoin de sédiments de la zone autour du fossile. Mais lorsque le fossile a été trouvé en 2004, aucun matériel de ce type n'avait été collecté. Le problème a été surmonté en prenant différentes mesures et échantillons de sédiments du site sur la base des données spatiales et stratigraphiques conservées dans la base de données d'excavation.

Les analyses des chercheurs ont également révélé une concentration étonnamment élevée d'uranium dans la couche d'émail de la dent. Cependant, une enquête plus approfondie a localisé la contamination dans la dentine, le tissu dentaire sous l'émail. Étant donné que la dentine est plus de 10 fois moins sensible aux radiations que l'émail et que ses concentrations en uranium sont généralement beaucoup plus élevées, cela aurait conduit à une sous-estimation importante de l'âge du fossile s'il n'avait pas été identifié.

Les découvertes des scientifiques indiquent les défis rencontrés dans la datation des fossiles humains à l'aide de l'ESR. La prise en compte de ces difficultés aidera les futures études à améliorer leurs analyses de datation directe des fossiles d'hominidés.

Maintenant fermé, HR_ESR (Développement de la datation haute résolution par résonance de spin électronique (ESR) de dents fossiles :contribution à la chronologie des premières occupations hominidés en Méditerranée) a permis d'améliorer notre connaissance des premiers peuplements hominidés en Méditerranée.