Depuis des décennies, les anthropologues ont tenté de résoudre le mystère de ce que les hominidés, les premiers ancêtres de l'homme, mangeaient pour survivre. La réponse à cette question peut être trouvée gravée dans les os et les dents des hominidés, mais la conclusion n'est pas toujours évidente.

Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Rapports scientifiques , dirigé par Larisa DeSantis, paléontologue et professeur agrégé de sciences biologiques à Vanderbilt, la réponse aux régimes alimentaires précoces des hominidés pourrait résider dans un groupe non apparenté de grands mammifères herbivores, les tapirs.

Certaines espèces de tapirs ont de grandes crêtes sagittales - des crêtes osseuses sur le dessus de leur crâne où s'attachent les grands muscles de la mâchoire - qui sont similaires à certains hominidés. L'équipe de chercheurs de DeSantis a utilisé l'analyse par éléments finis et l'analyse de la texture de la micro-usure dentaire, méthodes généralement utilisées par les ingénieurs, pour évaluer le stress et la tension que la mastication d'une variété de textures alimentaires infléchit sur différentes structures du crâne.

"Parfois, vous devez sortir des sentiers battus et repenser les relations entre la forme et la fonction du crâne, " a déclaré DeSantis. "Notre recherche visait à examiner si les grandes crêtes sagittales des tapirs sont nécessaires pour manger des aliments durs ou ont d'autres fonctions. Nous avons constaté que les crêtes sagittales permettaient une mastication prolongée d'aliments durs comme les feuilles, et ne sont pas présents chez les espèces de tapir qui mangent les aliments les plus durs."

Cette étude a des implications importantes pour la réévaluation des relations entre la forme et la fonction chez les mammifères. Il réaffirme l'importance d'examiner un large éventail d'organismes lors de la recherche d'indices sur le comportement des animaux disparus.

La recherche s'appuie sur l'analyse publiée de Paranthropus boisei, un des premiers hominidés souvent appelé « l'homme casse-noisette ». On pensait que nos anciens parents mâchaient et mangeaient des aliments durs en fonction de leur forme de crâne spécialisée, mais un examen microscopique des textures des dents et des signatures chimiques dans les dents indique que P. boisei ne mangeait pas d'aliments durs comme les noix, nourriture plutôt molle ou dure comme les herbes ou forte, feuilles et tiges fibreuses.

« En paléobiologie, nous ne savons jamais d'où viendront nos prochaines idées, " a déclaré Mark Teaford, vice-président du Département des sciences fondamentales de l'Université de Touro et auteur de l'analyse susmentionnée de P. boisei. "Cette étude est un parfait exemple. En utilisant des techniques de pointe mais en regardant en dehors de la distribution habituelle des personnages comme modèles pour les premiers ancêtres humains, il réaffirme certaines idées et offre également de nouvelles perspectives."

Le groupe a photographié des tapirs modernes avec des régimes alimentaires connus et une variété de fossiles de tapir de tout le sud-est des États-Unis, y compris le site Grey Fossil dans l'est du Tennessee, l'emplacement de l'assemblage de fossiles de tapir le plus abondant au monde. L'analyse de l'équipe de recherche a révélé que le tapir des basses terres d'Amérique du Sud avec la plus grande crête sagittale subit une pression importante du fait de sa forme de crâne à haute crête et mange des aliments durs comme des feuilles. En revanche, Le tapir de Baird - une espèce qui vit en Amérique latine - n'a pas de crête sagittale et présente les plus hautes efficacités de morsure, manger les aliments les plus durs, y compris les graines de palmier. Ces résultats démontrent que les crêtes sagittales des tapirs sont bénéfiques pour le traitement de nombreux aliments durs et ne sont pas une exigence pour la consommation d'aliments durs. L'équipe de recherche suggère que les crêtes sagittales de certains hominidés anciens pourraient avoir procuré des avantages similaires. En particulier, P. boisei peut avoir bénéficié d'un volume musculaire accru pour traiter des quantités importantes de végétation avec moins de fatigue musculaire.

"Cette recherche est particulièrement passionnante car elle implique des observations expérimentales très minutieuses sur le comportement alimentaire et la mécanique du crâne d'un mammifère qui nous emmènent au-delà des limites des modèles familiers des primates supérieurs qui dominent les études des premiers hominidés fossiles, " a noté Frederick Grine, professeur et président du Département d'anthropologie de l'Université Stony Brook, et le co-auteur de l'article. "En utilisant le tapir, un animal beaucoup plus proche des rhinocéros que des humains, cette équipe a ouvert ses recherches dans un domaine riche en possibilités et en informations uniques sur les adaptations alimentaires de nos cousins ​​disparus, les australopithes."

"Il s'agit d'une étude incroyablement imaginative et innovante. Les anthropologues se sont retrouvés dans une impasse en essayant de comprendre le comportement des australopithes robustes. Une partie du problème est qu'il n'y a pas de primates vivants avec la gamme complète d'adaptations distinctives observées dans ce groupe , " dit Marie Silcox, professeur d'anthropologie à l'Université de Toronto Scarborough qui n'était pas lié à l'étude. « Rechercher des analogues modernes dans d'autres groupes est une approche inspirée. Les résultats sont largement conformes aux idées actuelles sur ce que mangent les australopithes robustes. "Tough chewing man" ! Pas aussi évocateur. Mais plus probablement vrai ! Le laboratoire DeSantis se distingue par son programme de recherche imaginatif, et l'engagement avec les plus récents, et robuste, méthodes de reconstruction diététique.

Il est essentiel de rechercher des indices auprès d'autres mammifères pour comprendre la vie des hominidés. Comme les grandes crêtes sagittales offrent de la place pour de grandes attaches musculaires temporales qui aident à la mastication et au mouvement de la mâchoire, their presence in carnivores like hyenas is often correlated with bone-crushing behavior. These large sagittal crests are also present in herbivores like giant panda bears, which primarily crack open and consume bamboo. In primates, large sagittal crests occur in apes like gorillas and orangutans, which eat a mixture of hard and tough foods and are pronounced in the largest males. Because of many complicating factors including body size, there are no perfect primate models for inferring ancient hominin diets.