Le forage de 139 mètres de profondeur dans la roche volcanique a fourni aux scientifiques un record environnemental d'un million d'années. Crédit :Programme Origines Humaines, Smithsonian
Les gens prospèrent partout dans le monde, à chaque température, altitude et paysage. Comment les êtres humains ont-ils réussi à s'adapter à n'importe quel environnement dans lequel nous nous retrouvons ? Les chercheurs sur les origines humaines comme moi s'intéressent à la façon dont ce trait humain par excellence, adaptabilité, évolué.
Sur un site au Kenya, mes collègues et moi travaillons sur ce puzzle depuis des décennies. C'est un endroit où nous voyons de grands changements se produire dans les archives archéologiques et fossiles il y a des centaines de milliers d'années. Mais quels facteurs externes ont conduit à l'émergence de comportements qui caractérisent la façon dont notre espèce, Homo sapiens , interagit avec son environnement ?
Nous voulions savoir si nous pouvions relier ce qui se passait dans l'environnement à l'époque à ces changements technologiques et à l'espèce humaine qui y vivait. Sur la base de notre analyse, publié dans la revue Avancées scientifiques , on en déduit que les racines de Homo sapiens « les adaptations évolutives découlent de notre capacité à nous adapter aux changements environnementaux.
Temps manquant dans les archives archéologiques
Le célèbre site préhistorique Olorgesailie se trouve dans le sud du Kenya. Il se trouve dans la vallée du Rift, une zone sismiquement active où les lacs et les ruisseaux ont produit des sédiments qui se sont accumulés au fil du temps, enterrer et préserver les ossements fossilisés et les outils de pierre anciens.
A Olorgesailie, notre équipe scientifique a trouvé des preuves potentiellement liées à l'origine de Homo sapiens sous la forme d'une transition critique d'une technologie à une autre.
Vue aérienne de la région d'Olorgesailie aujourd'hui. Crédit :Programme Origines Humaines, Smithsonian
L'ancienne technologie se caractérise par de grandes, outils de coupe ovales appelés haches. Typique de ce qu'on appelle la technologie de la pierre d'Acheuléen, près de deux douzaines de couches de ces haches et autres outils acheuléens ont été déterrés à Olorgesailie. Ils couvrent une immense période d'environ 700, 000 ans, couvrant une époque où les restes fossiles montrent que l'espèce homininée l'homo erectus et Homo heidelbergensis habité l'Afrique de l'Est.
Les derniers sites archéologiques acheuléens à Olorgesailie sont au nombre de 500, 000 ans, à quel point il y a un 180 frustrant, Écart de 000 ans dans ces sédiments causé par l'érosion. Le dossier archéologique redémarre vers 320, il y a 000 ans, au fur et à mesure que les sédiments ont commencé à remplir le paysage.
Mais l'Acheuléen était parti. A sa place se trouvait la technologie du Middle Stone Age, composé généralement de plus petits, des outils plus faciles à transporter que les haches maladroites d'Acheuléen. Dans d'autres régions d'Afrique, la technologie du Middle Stone Age est associée aux premiers Homo sapiens .
Ces outilleurs utilisaient souvent l'obsidienne noire à arêtes vives comme matière première. Archéologues Alison Brooks, John Yellen et d'autres ont tracé chimiquement l'obsidienne jusqu'à des affleurements éloignés dans plusieurs directions différentes, jusqu'à 95 kilomètres d'Olorgesailie. Ils ont conclu que les sources d'obsidienne lointaines fournissent des preuves d'échange de ressources entre les groupes, un phénomène inconnu à l'époque acheuléenne.
Nos fouilles de l'âge de pierre moyen contenaient également des matières colorantes noires et rouges. Les archéologues considèrent ces pigments comme des signes d'une communication symbolique de plus en plus complexe. Pensez à toutes les façons dont les gens utilisent la couleur — dans les drapeaux, vêtements et les nombreuses autres façons dont les gens revendiquent visuellement leur identité en tant que membre d'un groupe.
Olorgesailie est au Kenya, en Afrique de l'Est. Crédit :Programme Origines Humaines, Smithsonian
Nous avons donc eu ici l'extinction du mode de vie acheuléen ainsi que son remplacement par des comportements radicalement nouveaux, y compris des innovations technologiques, échange intergroupe d'obsidienne et utilisation de pigments. Mais nous n'avions aucun moyen d'examiner ce qui s'était passé dans le 180, écart de 000 ans lorsque cette transition a eu lieu.
Nous devions récupérer ce temps. Nous avons commencé à élaborer des stratégies pour déterrer des sédiments de quelque part à proximité qui auraient enregistré les environnements et les défis de survie associés à ce changement dans l'adaptation humaine précoce.
Se tourner vers la géologie pour trouver des indices sur les premiers humains
Différents types de sédiments sont déposés dans les lacs, ruisseaux et sols, et les couches de sédiments racontent l'histoire de l'évolution des environnements au fil du temps. Les géologues Kay Behrensmeyer et Alan Deino m'ont rejoint sur le terrain dans le sud du Kenya pour déterminer où nous pourrions forer des sédiments qui pourraient combler l'intervalle de temps Olorgesailie.
Nous avons supposé que la clé pour comprendre la grande transition se trouverait sous un appartement, plaine herbeuse à environ 24 kilomètres au sud de nos fouilles d'Olorgesailie. Avec des collègues dont René Dommain et des collaborateurs du Centre National Lacustre, nous avons foré en septembre 2012 jusqu'à ce que nous atteignions le sol de roche volcanique de la vallée du Rift.
Après un 180, Décalage de 000 ans dans le record à Olorgesailie, Les technologies achuléennes avaient été remplacées par celles de l'âge de pierre moyen. Crédit :Programme Origines Humaines, Smithsonian
Le résultat a été une carotte de 139 mètres de profondeur contenant une séquence d'anciens habitats et sols de lacs et de bords de lacs, tous criblés de couches volcaniques que nous pourrions dater pour donner le record environnemental d'Afrique de l'Est daté le plus précisément pour le dernier million d'années.
Avec les conseils du géologue Andy Cohen et d'autres collègues, J'ai réuni une équipe internationale de scientifiques de la Terre et de paléoécologues pour échantillonner et analyser la carotte. Nous avons trouvé des moyens de convertir de nombreuses mesures différentes de l'environnement passé - des morceaux de plantes microscopiques, diatomées unicellulaires des anciens dépôts lacustres et divers signaux chimiques—en mesures écologiques de la disponibilité en eau douce et de la couverture végétale. L'étude récemment publiée fournit nos conclusions.
Environnements pendant le décalage horaire
L'enregistrement des sédiments a montré qu'au cours de l'ère 1 million à 500, il y a 000 ans, quand les outilleurs acheuléens s'activaient dans le bassin d'Olorgesailie, les ressources écologiques étaient relativement stables. L'eau douce était disponible de manière fiable. Zèbre de pâturage, rhinocéros, babouins, les éléphants et les cochons ont modifié la végétation régionale des prairies boisées pour créer de courts, plaines herbeuses nutritives.
L'équipe de forage a extrait un cylindre de terre, seulement quatre centimètres de diamètre, qui s'est avéré représenter 1 million d'années d'histoire de l'environnement. Crédit :Programme Origines Humaines, Smithsonian
Et puis que s'est-il passé dans l'intervalle de temps ?
Le noyau est très bien conservé dans l'intervalle de temps auparavant mystérieux. Nous avons déterminé que vers 400, il y a 000 ans, une transition environnementale critique a eu lieu. A partir d'un cadre relativement stable, nous avons commencé à voir des fluctuations répétées dans la végétation, l'eau disponible et les autres ressources écologiques dont dépendent nos ancêtres et d'autres mammifères.
Selon la littérature anthropologique, les chasseurs-cueilleurs d'aujourd'hui et de l'histoire récente réagissent aux périodes de ressources incertaines en investissant du temps et de l'énergie pour perfectionner leur technologie. Ils se connectent avec des groupes distants pour soutenir des réseaux d'échange de ressources et d'informations. Et ils développent des marqueurs symboliques qui renforcent ces liens sociaux et cette identité de groupe.
Semble familier? Ces comportements ressemblent à la façon dont l'ancien mode de vie de l'âge de pierre moyen à Olorgesailie différait du mode de vie acheuléen.
Tout aussi remarquable, les grandes espèces de pâturage typiques de l'époque acheuléenne se sont éteintes après 500, il y a 000 ans. Entre 360, 000 et 300, il y a 000 ans, espèces herbivores écologiquement flexibles de plus petite taille, moins dépendant de l'eau et dépendant à la fois de l'herbe courte et haute et des feuilles des arbres, avait remplacé les brouteurs spécialisés tels que les espèces de zèbres aujourd'hui disparues et l'énorme babouin.
Chaque couche de sédiments visible dans cette coupe transversale de la carotte fournit un indice sur l'environnement ancien. Crédit :LacCore, Université du Minnesota
De retour au labo, les scientifiques ont analysé le contenu des couches de sédiments de la carotte. Crédit :Programme Origines Humaines, Smithsonian
Ces changements dans la communauté animale reflètent l'avantage des régimes alimentaires adaptables, un parallèle avec la façon dont nos ancêtres du Middle Stone Age se sont adaptés à l'incertitude environnementale.
Au cours des deux dernières décennies, de nombreux chercheurs sur les origines humaines ont considéré le climat comme le principal, sinon unique, moteur de l'évolution adaptative des hominidés. Notre nouvelle étude attire l'attention, bien que, à plusieurs facteurs dans la transition Acheuléen-Middle Stone Age dans le sud du Kenya.
Oui, les précipitations ont fortement varié après la transition environnementale 400, il y a 000 ans. Mais le terrain de la région a également été fracturé par l'activité tectonique et recouvert de cendres volcaniques. Et les grands herbivores ont exercé différentes influences sur la végétation avant et après cette transition.
Le résultat fut une cascade écologique de changements qui incluaient les premiers humains qui pratiquaient le mode de vie du Middle Stone Age. Nous proposons que tous ces facteurs réunis ont déclenché ce changement évolutif critique.
L'âge de pierre du milieu pourrait contenir une leçon pour aujourd'hui. Alors que l'humanité est désormais confrontée à une ère d'incertitude environnementale à l'échelle mondiale, notre espèce est-elle suffisamment agile pour engager les réseaux sociaux, nouvelles technologies, et des sources d'information fiables pour s'adapter aux perturbations environnementales à venir ?
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.