Les fossiles du « berceau de l’humanité » pourraient avoir plus d’un million d’années de plus qu’on ne le pensait

Les fossiles trouvés dans le soi-disant « berceau de l’humanité » en Afrique du Sud pourrait avoir plus d’un million d’années de plus qu’on ne le pensait, tel que publié par les chercheurs dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences. Pendant des décennies, les scientifiques ont étudié ces fossiles d’ancêtres humains et de leurs proches disparus depuis longtemps.

Or, une méthode de datation mise au point par un géologue de l’université Purdue aux États-Unis vient de repousser l’âge de certains de ces fossiles trouvés sur le site des grottes de Sterkfontein sur un million d’années. Cela les rendrait plus âgés que Dinkinesh, également connu sous le nom de Lucy, le fossile d’australopithèque le plus célèbre au monde.

Le « berceau de l’humanité » est un endroit sud-africain déclaré site du patrimoine mondial par l’UNESCO composé de divers sites de grottes fossiles, dont les grottes de Sterkfontein. Sterkfontein est rendu célèbre par la découverte du premier australopithèque adulte, un ancien hominidé, en 1936.

Les hominidés incluent les humains et nos parents ancestraux, mais pas les autres grands singes. Depuis, Des centaines de fossiles d’australopithèques y ont été découverts, y compris la célèbre Mme Ples, et le squelette presque complet appelé Little Foot. Les paléoanthropologues et d’autres scientifiques étudient Sterkfontein et d’autres sites de grottes dans le berceau de l’humanité depuis des décennies pour faire la lumière sur l’évolution humaine et écologique au cours des 4 derniers millions d’années.

Darryl Granger, professeur de sciences de la Terre, de l’atmosphère et des planètes à la Purdue University School of Science, est l’un de ces scientifiques travaillant dans une équipe internationale. Granger se spécialise dans la datation des gisements géologiques, y compris ceux trouvés dans les grottes.

En tant qu’étudiant diplômé développé une méthode de datation des sédiments enfouis dans des grottes maintenant utilisées par les chercheurs du monde entier. Ses travaux antérieurs à Sterkfontein ont daté le squelette de Little Foot à environ 3,7 millions d’années, mais les scientifiques continuent de débattre de l’âge des autres fossiles du site.

Entre 3,4 et 3,7 millions d’années

Granger et une équipe de scientifiques, dont des chercheurs de l’Université du Witwatersrand (Afrique du Sud) et de l’Université Toulouse Jean Jaurès (France), ont découvert que non seulement Little Foot, mais tous les sédiments des grottes contiennent des australopithèques. elles ont entre 3,4 et 3,7 millions d’annéesau lieu d’entre 2 et 2,5 millions d’années comme on le pensait auparavant.

Cet âge place ces fossiles au début de l’ère des australopithèques plutôt qu’à la fin. Dinkinesh, originaire d’Ethiopie, a 3,2 millions d’années, et son espèce, Australopithecus africanus, a environ 3,9 millions d’années. Sterkfontein est un système de grottes profondes et complexes qui préserve une longue histoire d’habitation d’hominidés dans la région. Il peut être difficile de comprendre les dates des fossiles ici, car les roches et les ossements sont tombés au fond d’un trou profond dans le sol, et il existe peu de moyens de dater les sédiments de la grotte.

En Afrique de l’Est, où de nombreux fossiles d’hominidés ont été trouvés, Les volcans de la vallée du Grand Rift déposent des couches de cendres qui peuvent être datées. Les chercheurs utilisent ces couches pour estimer l’âge d’un fossile. En Afrique du Sud, surtout dans une grotte, les scientifiques n’ont pas ce luxe. Ils utilisent souvent d’autres fossiles d’animaux trouvés autour des os pour estimer leur âge ou le bloc de calcite déposé dans la grotte. Mais les os peuvent être déplacés dans la grotte et le jeune calcaire peut être déposé dans les vieux sédiments, rendant potentiellement ces méthodes erronées.

Une méthode plus précise consiste à dater les roches dans lesquelles les fossiles ont été trouvés. Le matériau que Granger et son équipe analysent est la matrice de béton qui renferme le fossile, connue sous le nom de brèche. « Sterkfontein a plus de fossiles d’australopithèques que partout ailleurs dans le monde », explique Granger. « Mais il est difficile de les dater exactement. Les gens ont regardé des fossiles d’animaux trouvés à proximité et l’âge des caractéristiques des grottes, par exemple par rapport aux coulées et à l’âge, un certain nombre de dates différentes sont obtenues. Nos données résolvent ces controverses. Elles montrent que ces fossiles sont anciens, beaucoup plus anciens que nous ne le pensions au départ.

Pour ce faire, ils ont utilisé la spectrométrie de masse par accélérateur mesurer les nucléides radioactifs dans les rocheset la cartographie géologique et une compréhension approfondie de la façon dont les sédiments des grottes s’accumulent pour déterminer l’âge des sédiments porteurs d’australopithèques à Sterkfontein.

Granger et le groupe de recherche du Purdue Rare Isotope Measurement Laboratory (PRIME Lab) étudient les nucléides dits cosmogéniques et ce qu’ils peuvent nous dire sur l’histoire des fossiles, des caractéristiques géologiques et des roches. Les nucléides cosmogéniques sont des isotopes extrêmement rares créé par les rayons cosmiques, des particules de haute énergie bombardant constamment la terre.

Énergie pour provoquer des réactions nucléaires dans la roche

Ces rayons cosmiques ont suffisamment d’énergie pour déclencher des réactions nucléaires dans les roches à la surface de la Terre et créer de nouveaux isotopes radioactifs dans les cristaux minéraux. Un exemple est l’aluminium-26 : l’aluminium qui n’a pas de neutron et se désintègre lentement en magnésium sur des millions d’années.

Compte tenu du L’aluminium-26 se forme lorsqu’une roche est exposée à la surface, mais pas après avoir été enterrés profondément dans une grotte, les chercheurs du laboratoire PRIME peuvent dater les sédiments des grottes (et les fossiles qu’ils contiennent) en mesurant les concentrations d’aluminium-26 avec un autre nucléide cosmogénique, le béryllium-10.

En plus de nouvelles données à Sterkfontein basées sur des nucléides cosmogéniques, l’équipe de recherche a réalisé cartes soignées des gisements de grottes et a montré comment des fossiles d’animaux d’âges différents auraient été mélangés lors de fouilles dans les années 1930 et 1940, entraînant des décennies de confusion avec les époques antérieures.

« Je l’espère Cela convainc les gens que cette méthode de datation donne des résultats fiables Granger le souligne. Avec cette méthode, nous pouvons placer plus précisément les personnes âgées et leurs proches dans les bonnes périodes de temps en Afrique et ailleurs dans le monde. »

L’âge des fossiles est important car influence la compréhension des scientifiques du paysage vital tout le temps. Comment et où les humains ont évolué, comment ils s’intègrent dans l’écosystème, et qui ils sont et qui étaient leurs plus proches parents sont des questions pressantes et complexes. Remettre les fossiles de Sterkfontein dans leur contexte est une étape vers la résolution de tout le mystère, concluent-ils.

Malgier Favager

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