Environ 100, il y a 000 ans, le climat a changé brusquement et l'environnement de l'Europe centrale et orientale est passé d'un habitat forestier à un habitat de steppe/taïga ouverte, favorisant la dispersion du mammouth laineux, rhinocéros laineux et d'autres espèces adaptées au froid de l'Arctique. Les Néandertaliens vivant dans ces territoires ont subi de sévères contractions démographiques dues aux nouvelles conditions écologiques et ne sont revenus dans les zones au-dessus de 48° de latitude N que lors des améliorations climatiques. Cependant, malgré le tassement discontinu, des outils de pierre bifaciaux spécifiques ont persisté en Europe centrale et orientale depuis le début de ce changement écologique jusqu'à la disparition des Néandertaliens. Cette tradition culturelle s'appelle Micoquian, et répartis dans l'environnement glacial entre l'Est de la France, Pologne et Caucase. Des analyses génétiques antérieures ont montré que deux événements majeurs de renouvellement démographique dans l'histoire de Néandertal sont associés à la tradition culturelle micoquienne. À ~90, il y a 000 ans, Les Néandertaliens d'Europe occidentale ont remplacé la population locale de Néandertaliens de l'Altaï en Asie centrale. Successivement, d'au moins ~45, il y a 000 ans, Les Néandertaliens d'Europe occidentale ont remplacé les groupes locaux du Caucase.

L'article publié dans Rapports scientifiques et dirigé par des chercheurs du Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology en Allemagne, Université de Wroclaw, Institut de Systématique et Evolution des Animaux Académie Polonaise des Sciences, et l'Université de Bologne rapporte le plus ancien génome mitochondrial d'un Néandertal trouvé en Europe centrale et orientale. L'âge moléculaire de ~80, 000 ans place la dent de la grotte de Stajnia dans cette période importante de l'histoire de Néandertal où l'environnement était caractérisé par une saisonnalité extrême et certains groupes se sont dispersés vers l'est jusqu'en Asie centrale. "Pologne, situé au carrefour entre les plaines d'Europe occidentale et l'Oural, est une région clé pour comprendre ces migrations et pour résoudre des questions sur l'adaptabilité et la biologie des Néandertaliens dans l'habitat périglaciaire. La molaire Stajnia S5000 est vraiment une trouvaille exceptionnelle qui éclaire le débat sur la large distribution des artefacts micoquiens, " dit Andrea Picin, auteur principal de l'étude et chercheur postdoctoral à l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutive de Leipzig.

Analyse génétique

Les vestiges néandertaliens associés à la tradition culturelle micoquienne sont très peu nombreux et les informations génétiques n'ont été extraites que d'échantillons d'Allemagne, Caucase du Nord et Altaï. "Nous étions conscients de l'importance géographique de cette dent pour ajouter plus de points chronologiques dans la carte de répartition de l'information génétique des Néandertaliens, " dit Mateja Hajdinjak, co-auteur de l'article et chercheur postdoctoral au Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. "Nous avons découvert que le génome mitochondrial de Stajnia S5000 était le plus proche de celui d'un Néandertal Mezmaiskaya 1 du Caucase. Nous avons ensuite utilisé l'horloge génétique moléculaire afin de déterminer son âge approximatif. Bien que l'approche du raccourcissement des branches moléculaires comporte une large erreur gamme, croiser les informations avec les archives archéologiques nous a permis de placer le fossile au début du dernier glaciaire."

La dent a été découverte en 2007 lors d'un travail de terrain dirigé par Mikolaj Urbanowski, co-auteur de l'article, dans des ossements d'animaux et quelques outils de pierre. L'ouverture de la grotte était probablement trop étroite pour une installation prolongée, et les occupations néandertaliennes étaient de courte durée. Le site aurait pu être un emplacement logistique installé lors d'incursions dans les hautes terres de Cracovie-Czestochowa.

"Nous avons été ravis lorsque l'analyse génétique a révélé que la dent avait au moins ~80, 000 ans. Les fossiles de cet âge sont très difficiles à trouver et, généralement, l'ADN n'est pas bien conservé, " disent Wioletta Nowaczewska de l'Université de Wroclaw et Adam Nadachowski de l'Institut de systématique et d'évolution des animaux de l'Académie polonaise des sciences, co-auteurs de l'article. "Au début, nous pensions que la dent était plus jeune puisqu'elle se trouvait dans une couche supérieure. Nous savions que la grotte de Stajnia est un site complexe, et des artefacts mélangés de perturbations causées par le gel après les dépôts entre les couches. Nous sommes agréablement surpris du résultat." Concernant les caractéristiques paléoanthropologiques, Stefano Benazzi de l'Université de Bologne, co-auteur de l'article, ajoute, « La morphologie de la dent est typique de Néandertal, ce qui a également été confirmé par l'analyse génétique. L'état d'usure de la couronne suggère qu'elle appartenait à un adulte."

Néandertaliens en milieu périglaciaire

Les archéologues ont longtemps été intrigués par la résilience des Néandertaliens dans ces régions et par la persistance des outils en pierre micoquien depuis plus de 50 ans, 000 ans sur un vaste territoire. Au-delà des enjeux taphonomiques, l'ensemble lithique de Stajnia présente un ensemble de caractéristiques communes à plusieurs sites clés en Allemagne, Crimée, Caucase du Nord et Altaï. Ces similitudes sont probablement le résultat de la mobilité croissante des groupes néandertaliens qui se déplaçaient fréquemment à travers les plaines d'Europe du Nord et de l'Est à la poursuite d'animaux migrateurs adaptés au froid. Les fleuves Prut et Dniester ont probablement été utilisés comme principaux couloirs de dispersion de l'Europe centrale vers le Caucase. Des couloirs similaires auraient également pu être utilisés à ~45, Il y a 000 ans, lorsque d'autres Néandertaliens occidentaux portant des outils en pierre micoquien remplaçaient les populations locales à la grotte Mezmaiskaya dans le Caucase.

En résumant les implications plus larges de cette étude, Sahra Talamo de l'Université de Bologne déclare :"L'approche multidisciplinaire est toujours le meilleur moyen de mieux contextualiser un site archéologique difficile, comme le montre cette recherche. Le résultat du Néandertal de Stajnia est un excellent exemple montrant que l'horloge moléculaire est incroyablement efficace pour les dates de plus de 55 ans, 000 ans BP."