La datation est tout en archéologie. Les découvertes passionnantes d'anciens lieux de sépulture ou de bijoux pourraient faire la une des journaux, mais pour les scientifiques, ce type de découverte n'a de sens que si nous pouvons déterminer l'âge des artefacts.

Ainsi, lorsque le chimiste Willard Libby a développé la datation au radiocarbone en 1946, ce fut une percée pour l'archéologie et il a reçu un prix Nobel pour sa réalisation.

De nos jours, les gens tiennent la technologie du radiocarbone pour acquise et beaucoup de gens pensent que vous pouvez utiliser le radiocarbone sur n'importe quel reste humain. Les scientifiques souhaitent que ce soit vrai, mais en réalité, seulement 50% des cadavres peuvent être datés en utilisant cette méthode car dans certains squelettes, il n'y a pas assez de matière organique ou il est contaminé.

De nombreuses découvertes passionnantes ont été datées de manière inexacte ou pas datées du tout, ce qui signifie que les indices des squelettes du passé sont toujours enfermés. Mais mon équipe a peut-être trouvé la clé :la datation ADN.

Comment fonctionne la datation au radiocarbone

Pour comprendre pourquoi nous avons besoin de la datation par ADN, vous devez savoir ce qu'est la datation au radiocarbone. Il nous permet de dater la matière organique (c'est-à-dire de moins de 50 000 ans) sur la base des réactions chimiques que le corps échange avec l'environnement après la mort.

Le carbone se trouve dans tous les êtres vivants et est l'épine dorsale de toutes les molécules. Nous l'absorbons lorsque nous mangeons de la nourriture et l'exhalons dans l'atmosphère. La datation au radiocarbone compare les trois isotopes différents (un type d'atome) du carbone.

Le plus abondant, le carbone 12, reste stable dans l'atmosphère. C'est un bon critère pour mesurer l'âge des squelettes car l'un des autres isotopes, le carbone 14, est radioactif et se désintègre avec le temps.

Étant donné que les animaux et les plantes cessent d'absorber le carbone 14 lorsqu'ils se décomposent, la radioactivité du carbone 14 qui reste révèle leur âge. Mais il y a un hic. De faibles quantités de matière organique, le régime alimentaire de la personne ou de l'animal décédé et la contamination par des échantillons modernes peuvent fausser le calcul.

La variation de datation entre les laboratoires seuls peut aller jusqu'à 1 000 ans. C'est comme sortir avec la reine Elizabeth II de l'époque de Guillaume le Conquérant.

L'alternative à la datation au radiocarbone consiste à utiliser des artefacts archéologiques trouvés à côté de restes humains. Cela fonctionne si nous trouvons un squelette portant une pièce de monnaie frappée par Jules César, par exemple. Mais cela arrive rarement.

Les premiers restes humains en Afghanistan ont été trouvés dans la grotte de Darra-i-Kur au Badakhshan. La grotte de Darra-i-Kur en Afghanistan, par exemple, était initialement supposée dater de l'ère paléolitique (30 000 ans avant le présent), sur la base de la datation au radiocarbone d'échantillons de charbon de bois et de sol. Mais une étude ultérieure a mesuré des fragments de crâne trouvés dans la grotte par rapport à des crânes humains modernes et a réalisé qu'elle était plus proche de la forme humaine moderne que celle de Néandertal. Le fragment de crâne a été daté au radiocarbone du néolithique, quelque 25 000 ans plus tard. L'erreur était due à des échantillons de carbone inadéquats. C'était le premier humain ancien d'Afghanistan à avoir son ADN séquencé.

Un nouvel outil de rencontres

Les scientifiques connaissent déjà les mutations de l'ADN qui peuvent montrer d'où vient quelqu'un. Mon équipe a créé un outil « GPS » pour les génomes qui nous a aidés à identifier l'ancienne Ashkénaze comme le berceau des juifs ashkénazes et de la langue yiddish. Il existe également des mutations de l'ADN qui nous aident à savoir depuis combien de temps quelqu'un a vécu.

Un exemple est la mutation du gène LCT qui a permis à nos ancêtres de traiter le lactose. Il a augmenté rapidement depuis qu'il est apparu pour la première fois développé à l'époque néolithique (10 000 à 8 000 avant JC). Ainsi, nous pouvons dater des génomes anciens sans la mutation du gène LCT avant l'ère néolithique.

Mon équipe a développé l'outil d'algorithme de structure temporelle de la population (TPS) et l'a utilisé pour dater 5 000 génomes anciens et modernes. Il existe des dizaines de milliers de mutations qui ont augmenté ou diminué au fil du temps. TPS identifie ces mutations et la période à laquelle elles sont associées et les classe en huit grandes périodes.

Chaque personne antique est représentée par les signatures de ces périodes. TPS utilise un type d'intelligence artificielle connu sous le nom d'apprentissage automatique supervisé pour faire correspondre ces signatures à l'âge des squelettes.

Une façon de tester une méthode de datation consiste à comparer l'écart d'âge des squelettes qui sont liés les uns aux autres. Cela peut bien fonctionner si les squelettes sont suffisamment complets pour estimer leur âge. On s'attendrait à ce que les squelettes du père et du fils, par exemple, soient datés d'une période d'environ 17 à 35 ans.

Dans un test en aveugle, le TPS a daté les squelettes de membres de la famille proche dans un laps de temps raisonnable de 17 ans d'intervalle, contre 68 ans dans un test non en aveugle pour d'autres méthodes de datation. (Un test à l'aveugle, c'est quand les informations qui peuvent influencer les expérimentateurs sont retenues jusqu'à ce que l'expérience soit terminée.)

L'un des sites les plus controversés pour les datations anciennes est le site funéraire Czechia Brandýsek. Les sépultures Brandýsek datant de la période Bell Beaker ont été explorées entre 1955 et 1956.

Les archéologues ont découvert des tombes, dont la moitié ont été détruites par les opérations minières. Ils ont trouvé 23 personnes de 22 tombes aux côtés d'artefacts tels que de la poterie, un pendentif en os et des pointes de flèches en silex.

Basé à la fois sur le radiocarbone et le contexte archéologique, le site a été daté de la période Bell Beaker (il y a 4 800 à 3 800 ans). Cependant, la même étude au radiocarbone a daté l'un des squelettes à environ (il y a 5 500 ans).

Étant donné que seuls deux cadavres pouvaient être datés au radiocarbone, il était difficile de dire si la datation était erronée ou s'il s'agissait d'un site qui aurait pu avoir une importance rituelle pendant des milliers d'années. Notre étude ADN de 12 squelettes du site a confirmé que le squelette douteux avait environ 1 000 ans de plus que les autres.

Nos résultats confirment que ce site est un lieu de sépulture depuis le Néolithique. Cela explique également pourquoi le site présente des caractéristiques architecturales qui ne sont généralement pas associées aux sépultures de Bell Beaker, comme des tombes en pierre.

Bien que le TPS ait bien fonctionné, il ne remplace pas la datation au radiocarbone. Sa précision dépend d'un ensemble de données d'ADN ancien. TPS peut fixer des dates pour les humains et les animaux de ferme, pour lesquels de nombreuses données anciennes sont disponibles. Mais ceux qui veulent voyager dans le passé pour rencontrer un ancien éléphant ou un singe sont seuls. + Explorer plus loin

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Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.