Les empreintes humaines stimulent l'imagination. Ils invitent à suivre, à deviner ce que faisait quelqu'un et où il allait. Les empreintes fossilisées conservées dans la roche font de même : elles enregistrent des instants de la vie de nombreux organismes disparus, depuis les premières créatures qui marchaient sur quatre pattes, il y a 380 millions d'années.
Les découvertes en Afrique de l’Est de traces laissées par des hominidés – nos anciens parents – renseignent les paléontologues comme nous sur le comportement d’espèces d’hominidés qui marchaient sur deux pattes et nous ressemblaient mais n’étaient pas encore humaines comme nous le sommes aujourd’hui. Nos nouvelles recherches se concentrent sur des empreintes de pas qui enregistrent étonnamment deux espèces différentes d'hominidés marchant simultanément le long des mêmes rives d'un lac kenyan, il y a environ 1,5 million d'années.
L’étude de traces anciennes comme celles-ci apporte des éléments passionnants de l’histoire de l’évolution humaine, car elles fournissent des preuves du comportement et de la locomotion des hominidés que les scientifiques ne peuvent pas apprendre à partir d’os fossilisés.
Découverte des premières empreintes fossilisées au Kenya
La première découverte de traces d'hominidés primitifs dans la région du lac Turkana au Kenya s'est produite par hasard en 1978. Une équipe dirigée par l'un de nous (Behrensmeyer) et le paléoécologue Léo Laporte explorait la géologie et les fossiles des riches archives paléontologiques du Turkana oriental. Nous nous sommes concentrés sur la documentation des animaux et des environnements représentés dans une « tranche temporelle » de sédiments répandus déposés il y a environ 1,5 million d’années.
Kimolo Mulwa sur le site de la première découverte d'empreintes d'hominidés en 1978. Des dépressions profondes remplies de sable à sa gauche montrent des traces d'hippopotames en coupe transversale. Anna K. Behrensmeyer
Nous avons collecté des fossiles à la surface et creusé des tranchées géologiques pour documenter les couches de sédiments qui ont préservé les fossiles. Le mur du fond de l'une des tranchées présentait de profondes dépressions dans une couche de boue solidifiée qui, selon nous, pourraient être des traces d'hippopotames. Nous étions curieux de savoir à quoi ils ressemblaient de haut en bas – ce que les scientifiques appellent la « vue en plan » – nous avons donc décidé d’exposer 1 mètre carré de la surface de l’empreinte à côté de la tranchée.
Quand je suis revenu d'autres études d'os fossiles, Kimolo Mulwa, l'un des assistants de terrain experts kenyans sur le projet, avait soigneusement fouillé le sommet de la couche de mudstone et avait un large sourire sur son visage. Il a dit : « Mutu ! » – signifiant « personne » – et désigna une empreinte humaine peu profonde parmi les traces profondes d’hippopotames.
La surface fouillée montre la piste des hominidés ainsi que les empreintes d'hippopotames, d'un grand oiseau et d'autres animaux. Pour la photo, les scientifiques ont rempli les traces d'hominidés et quelques autres empreintes de sable foncé afin qu'elles se détachent des sédiments de couleur claire. Anna K. Behrensmeyer
J'avais du mal à y croire, mais oui, une empreinte humaine était clairement reconnaissable sur la surface fouillée. Et il y avait d’autres traces d’hominidés qui sortaient des strates. C'était impressionnant de réaliser que nous étions en contact avec un moment de la vie d'un hominidé qui marchait ici il y a 1,5 million d'années.
Nous avons creusé une plus grande partie de la surface et avons finalement trouvé sept empreintes de pas alignées, montrant que l'hominine avait marché vers l'est, sortant d'une boue plus molle, sur une surface plus dure et probablement moins profonde. À un moment donné, le pied gauche de l'individu s'était glissé dans une profonde empreinte d'hippopotame et l'hominidé s'est rattrapé sur son pied droit pour éviter de tomber – nous pouvions le voir clairement le long de la piste.
Comparaison de la piste d'hominidés de 1978 la mieux conservée, à gauche, avec une piste moderne (taille 7 pour femmes) réalisée par Behrensmeyer sur la rive boueuse du lac Turkana. Les objets blancs à l’intérieur de l’empreinte fossile sont des remplissages calcifiés de terriers ou de racines de vers qui se sont formés dans les sédiments après l’enfouissement de la trace. Anna K. Behrensmeyer
Même aujourd'hui, sur les rives du lac Turkana moderne, il est facile de se glisser dans des empreintes d'hippopotames, surtout si l'eau est un peu trouble. Nous avons plaisanté en disant que nous regrettions que notre créateur de traces hominidés ne soit pas tombé sur les mains ou le visage, afin que nous puissions également avoir un enregistrement de ces pièces.
Une autre série de pistes
Plus de quatre décennies plus tard, en 2021, la paléontologue Louise Leakey et son équipe de recherche kenyane fouillaient des fossiles d'hominidés découverts dans la même zone lorsque Richard Loki, membre de l'équipe, a découvert une partie d'une autre piste d'hominidés. Leakey a invité l'un d'entre nous (Hatala) et le paléoanthropologue Neil Roach à creuser et étudier la nouvelle piste, en raison de notre expérience de travail sur d'autres sites d'empreintes d'hominidés.
Une image 3D d'une partie de la surface fouillée en 2021 réalisée par photogrammétrie, qui montre les traces du croisement de deux espèces d'hominidés. Kévin Hatala
L’équipe, composée de 10 chercheurs de terrain kenyans dirigés par Cyprian Nyete, a fouillé la surface et documenté les traces par photogrammétrie – une méthode d’imagerie 3D. C’est la meilleure façon de collecter les surfaces des pistes, car les sédiments ne sont pas assez durs – ce que les géologues appellent lithifiés – pour être retirés du sol en toute sécurité et transportés dans un musée.
Les traces nouvellement découvertes ont été tracées il y a environ 1,5 million d'années. Ils se produisent à un niveau stratigraphique plus ancien que ceux que nous avons trouvés en 1978 et sont environ cent mille ans plus anciens, d'après la datation des dépôts volcaniques dans les strates du Turkana oriental.
Membres de l’équipe de recherche le long du périmètre de l’ancienne empreinte. Louise N.Leakey
Qui passait par là ?
Ces empreintes sont particulièrement passionnantes car une analyse anatomique et fonctionnelle minutieuse de leurs formes montre que deux types différents d'hominidés ont tracé des traces sur le même rivage du lac, à quelques heures ou quelques jours d'intervalle, peut-être même en quelques minutes !
Nous savons que les empreintes ont été tracées très rapprochées dans le temps, car des expériences sur les rives modernes du lac Turkana montrent qu'une surface boueuse propice à la préservation de traces claires ne dure pas longtemps avant d'être détruite par les vagues ou fissurée par l'exposition au soleil.
Selon les scientifiques, une trace d'empreintes de pas aurait été créée par un Paranthropus boisei individuel. Neil T. Roach
C'est la première fois que des scientifiques parviennent à affirmer que Homo érectus et Paranthropus boisei – l’un notre ancêtre probable et l’autre un parent plus éloigné – coexistaient en réalité au même moment et au même endroit. Avec de nombreuses espèces différentes de mammifères, ils étaient tous deux membres de l’ancienne communauté qui habitait le bassin du Turkana.
Non seulement cela, mais avec les nouvelles traces comme références, nos analyses suggèrent que d'autres traces d'hominidés précédemment décrites dans la même région indiquent que ces deux hominidés ont coexisté dans cette zone du bassin du Turkana pendant au moins 200 000 ans, laissant à plusieurs reprises leurs empreintes dans le habitat de bordure de lac peu profond.
D’autres animaux y ont également laissé des traces – des cigognes géantes, des oiseaux plus petits comme des pélicans, des antilopes et des zèbres, des hippopotames et des éléphants – mais les traces d’hominidés sont étonnamment courantes pour une espèce terrestre. Que faisaient-ils, revenant encore et encore dans cet habitat, alors que d'autres primates, comme les babouins, ne visitaient apparemment pas les rives du lac et n'y laissaient pas de traces ?
L'espèce qui fait des traces Homo érectus et Paranthropus boisei se trouvent sur deux branches différentes de l’arbre généalogique des hominidés. Programme Smithsonian sur les origines humaines, modifié par l'auteur à partir de l'œuvre originale
Ces empreintes suscitent de nouvelles réflexions et questions sur nos premiers parents. Est-ce qu'ils mangeaient des plantes qui poussaient au bord du lac ? Certains paléontologues ont proposé cette possibilité pour le robuste Paranthropus boisei parce que la chimie de ses dents indique un régime herbivore spécifique composé de plantes herbacées et ressemblant à des roseaux. Les mêmes tests chimiques sur les dents de Homo érectus – les espèces ancestrales à Homo sapiens – montrent un régime alimentaire mixte comprenant probablement des protéines animales ainsi que des plantes.
L'habitat au bord du lac offrait de la nourriture sous forme de roseaux, de bivalves d'eau douce, de poissons, d'oiseaux et de reptiles tels que des tortues et des crocodiles, même si cela aurait pu être dangereux pour les primates bipèdes mesurant 1,2 à 1,5 mètres de haut. Aujourd’hui encore, les habitants vivant le long du rivage sont parfois attaqués par des crocodiles, et les hippopotames locaux peuvent également se montrer agressifs. Donc, ce qui a attiré les hominidés au bord du lac devait valoir un certain risque.
Pour l’instant, il est impossible de savoir exactement comment les deux espèces ont interagi. De nouveaux indices sur leur comportement pourraient être révélés lors de futures fouilles sur davantage de surfaces de voies. Mais il est fascinant d’imaginer que ces deux « cousins » hominidés aient été de proches voisins pendant des centaines de milliers d’années.
Construction du musée du site de l'empreinte d'Ileret, avec des femmes de Daasanach transportant de l'eau pour mélanger le béton. Musées nationaux du Kenya Audiovisuel
Des empreintes anciennes que vous pouvez visiter
Des fouilles antérieures de pistes d'hominidés près d'un village appelé Ileret, à 40 km au nord de notre nouveau site, sont en cours de développement en tant que musée dans le cadre d'un projet des musées nationaux du Kenya. Le public, la population locale de Daasanach, les groupes éducatifs et les touristes pourront voir un grand nombre d'empreintes d'hominidés vieilles de 1,5 million d'années sur une surface fouillée.
Cette couche préserve les traces d'au moins huit individus hominidés, et nous pensons maintenant qu'ils représentent des membres des deux Homo érectus et Paranthropus boisei. Parmi ceux-ci se trouve un sous-ensemble d’individus, tous à peu près de la même taille adulte, qui se déplaçaient dans la même direction et semblent avoir voyagé en groupe le long de la bordure du lac.
Le musée construit sur le site de la piste est conçu pour empêcher l'érosion du site et le protéger des pluies saisonnières. Un centre communautaire de sensibilisation et d'éducation associé au musée vise à impliquer les groupes éducatifs locaux et les jeunes dans l'apprentissage et l'enseignement aux autres de ce témoignage exceptionnel de la préhistoire humaine préservé dans leur jardin. Le nouveau musée du site devrait ouvrir ses portes en janvier 2025.
Anna K. Behrensmeyer, géologue de recherche principale et conservatrice de la paléontologie des vertébrés, Institution Smithsonian; Kevin Hatala, professeur agrégé de biologie, Université de Chathamet Purity Kiura, chercheuse scientifique en chef en archéologie et patrimoine, Musées nationaux du Kenya
