Les dents agissent comme de petites capsules biologiques qui racontent des histoires sur les régimes alimentaires et les environnements anciens, bien après la mort de leurs propriétaires et les changements de paysage. Contrairement aux os qui se décomposent, l'émail dentaire reste dur et inchangé, même dans les dents fossilisées enfouies sous des sédiments et des roches pendant des millions d'années. L'émail se forme durant la jeunesse de l'animal et demeure chimiquement stable tout au long de sa vie. Les aliments consommés et l'eau bue durant cette période laissent des signaux chimiques dans l'émail.
Grâce à cela, les scientifiques peuvent découvrir, cachés dans l'émail des dents fossilisées, des traces de forêts disparues, de savanes en expansion, de climats changeants et de communautés animales en évolution. Au cours des 30 dernières années, mes collègues et moi avons analysé des traces chimiques dans des dents fossilisées de la région Afar en Éthiopie, souvent considérée comme le berceau de l'humanité, pour comprendre ce que les animaux y mangeaient il y a des millions d'années, autour de l'époque où les premiers ancêtres humains évoluaient.
Ces indices provenant de repas anciens permettent aux scientifiques de reconstituer des images d'écosystèmes entiers, incluant des forêts, des zones humides et des prairies qui existaient à l'époque. Cela rappelle que, d'une certaine manière, les organismes sont ce qu'ils mangent.
Pour déterminer les plantes consommées par les animaux anciens, nous collectons une petite quantité de poudre d'émail à partir de dents fossilisées. Nous analysons ensuite cette poudre en laboratoire à l'aide d'instruments spécialisés qui détectent les signaux chimiques préservés dans l'émail. Les arbres et les herbes utilisent différentes méthodes de photosynthèse pour convertir la lumière du soleil en énergie, laissant des motifs chimiques distincts dans les tissus végétaux, qui sont ensuite incorporés dans les dents des animaux herbivores.
En examinant ces motifs chimiques dans l'émail dentaire, nous pouvons déterminer si les animaux se nourrissaient principalement de feuilles et d'arbustes ou d'herbe, nous donnant ainsi un aperçu de la végétation qui recouvrait autrefois le paysage ancien. Nous pouvons également suivre l'évolution d'un environnement au fil du temps en collectant des dents fossiles dans différentes couches rocheuses. Chaque couche s'est formée à une époque différente, ce qui signifie que les dents trouvées dans des couches plus profondes sont généralement plus anciennes que celles plus proches de la surface.
Il y a quatre millions d'années, la région Afar présentait un paysage très différent de celui que l'on y trouve aujourd'hui. Les fossiles, y compris l'émail dentaire, révèlent que la zone soutenait une diversité d'environnements. Des rivières traversaient des zones boisées, des lacs étaient disséminés sur le paysage, et des plaines herbeuses s'étendaient à travers le bassin. Les dents fossilisées d'animaux tels que les antilopes, les girafes, les cochons, les chevaux, les hippopotames et les éléphants montrent une large gamme de régimes alimentaires. Certains animaux broutaient des feuilles et des arbustes, tandis que d'autres paissaient dans des habitats ouverts.
Les signaux chimiques présents dans les dents indiquent que les prairies étaient en expansion à cette époque, bien que les forêts jouaient encore un rôle important. Cela montre que les animaux se déplaçaient dans cet environnement et s'adaptaient aux sources alimentaires disponibles. Entre 2 et 3 millions d'années, l'environnement a connu un changement plus radical vers des prairies ouvertes. La vallée du Rift est le résultat de l'activité de trois plaques tectoniques qui se séparent lentement, modifiant le paysage au fil du temps et altérant le climat régional et le drainage.
Deux à trois millions d'années auparavant, cet événement a contribué à la transition des habitats boisés vers un mélange de prairies et de savanes ouvertes. Les animaux dépendants de l'herbe ont prospéré, tandis que les populations de ceux qui ne se sont pas adaptés ont diminué. Par exemple, les chevaux et certaines antilopes ont développé des dents capables de broyer des plantes dures et abrasives, une adaptation enregistrée dans leur émail.
Les premiers ancêtres humains, comme la célèbre Lucy, dont le squelette a été découvert dans la région Afar, ont vécu dans ce paysage dynamique. Les dents fossiles d'Australopithecus afarensis, un ancêtre humain précoce ayant vécu en Afrique de l'Est entre 2,9 et 3,8 millions d'années, indiquent que ces ancêtres ne dépendaient pas fortement de l'herbe. Au lieu de cela, les signaux chimiques dans leur émail montrent des régimes alimentaires variés incluant des fruits, des feuilles et des racines, selon la disponibilité.
Dans un paysage combinant des zones boisées et des savanes ouvertes, cette flexibilité alimentaire a pu être cruciale pour la survie. Cette période de changement environnemental coïncidait avec des développements évolutifs et des changements morphologiques importants chez les pré-humains. Les ancêtres humains marchaient déjà debout, et la taille du cerveau augmentait progressivement, permettant des comportements plus complexes et la résolution de problèmes.
Au cours de cette période, les premiers humains ont commencé à fabriquer et à utiliser des outils en pierre, marquant une avancée majeure dans l'innovation technologique et les aidant à s'adapter aux environnements changeants. Les changements alimentaires survenus dans la vallée du Rift est-africain au cours des 4 derniers millions d'années, tels que documentés par l'émail dentaire, fournissent des indices essentiels pour reconstituer l'environnement dans lequel vivaient les ancêtres humains et comment ces environnements ont évolué.
Cette recherche en cours aide à explorer des questions fondamentales sur la manière dont les changements environnementaux ont façonné la vie sur Terre, y compris les trajectoires humaines. Cela permet à l'humanité de déverrouiller son passé collectif.
Source : Yahoo News
