Des techniques de pointe pour révéler les habitudes alimentaires des premiers hominidés
Une nouvelle étude financée par l'UE apporte de nouvelles informations concernant la façon dont l'alimentation a pu orienter l'évolution d'une des espèces des premiers hominidés. Dans une étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), les scientifiques expliquent comment Australopithecus africanus, avec une ossature faciale très solide, pouvait croquer des graines et autres noix de grande taille. Cette capacité se révélait fort utile lorsque les aliments plus tendres se raréfiaient. Le soutien de l'UE provenait du projet EVAN (European virtual anthropology network), financé au titre de la ligne budgétaire Marie Curie (action ressources humaines et mobilité) du sixième programme-cadre (6e PC). A. africanus vivait dans le sud de l'Afrique il y a plus de 2 millions d'années. Ses caractéristiques faciales étaient très particulières, avec de larges molaires et des prémolaires couvertes d'un émail épais, des renforcements osseux et de larges zones d'insertion des muscles masticateurs. D'après des études réalisées antérieurement, ces caractéristiques permettaient de mâcher des aliments petits et durs, ou de grandes quantités d'aliments variés. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont fait appel aux technologies les plus récentes pour approfondir le sujet. Tout d'abord, l'équipe d'anthropologie virtuelle de Gerhard Weber, de l'université de Vienne (Autriche) a créé un modèle en trois dimensions de l'un des quelques crânes d'A. africanus dont on dispose. Le précieux fossile a été numérisé par tomographie informatique, et un logiciel d'anthropologie virtuelle a permis de retirer les remplissages en plâtre et de combler les vides en s'appuyant sur les données provenant d'autres fossiles. «Nous avons eu la chance de disposer des dents d'un spécimen similaire, ce qui nous a permis de repeupler la mâchoire édentée de 'Mme Ples', comme a été surnommé ce fossile», commente le professeur Weber. L'étape suivante a consisté en une analyse par éléments finis. Cette méthode d'ingénierie permet d'évaluer les réactions des structures complexes au stress et aux déformations résultant de charges extérieures. Ces travaux ont été menés par une équipe de l'université d'Albany, aux États-Unis. Les résultats ont révélé que la mastication «de petits objets ou d'une grande quantité de nourriture expliquait difficilement l'évolution faciale de cette espèce». En fait, les chercheurs concluent que les caractéristiques particulières d'A. africanus s'expliquent plus probablement par une adaptation à «la préparation initiale et à l'ingestion d'aliments assez gros, avec une protection mécanique, comme de grosses graines ou noix». La plupart des noix et des graines contiennent une amande tendre et nourrissante, entourée d'une enveloppe ou d'une coque dure. Les chercheurs supposent qu'en période d'abondance, A. africanus préférait probablement les aliments plus tendres qui nécessitaient moins d'efforts de mastication. Cependant, en cas de disette, la possibilité de se nourrir de graines et de noix pouvait être essentielle à sa survie. «Si l'on considère que les australopithèques ont connu un climat devenant de plus en plus froid et sec sur le long terme, mais variable à court terme, la possibilité de se rabattre sur des aliments de repli était indispensable», expliquent les scientifiques. «Les traits faciaux des australopithèques sont ainsi probablement le résultat d'une adaptation à leur environnement». Le réseau EVAN vise à favoriser l'usage des technologies en anthropologie pour étudier l'anatomie humaine, tel que l'illustre l'étude actuelle. Ces résultats pourraient s'appliquer à des domaines très variés, comme la médecine, la prothétique, la médecine légale, la biométrie et l'enseignement. En outre, le réseau EVAN forme de jeunes chercheurs aux techniques nouvelles et émergentes.