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Le Paradoxe de l’Homme Casse-Noisette

Les grandes dents et la mâchoire massive de Paranthropus boisei suggèrent que l’hominidé a mangé des objets durs, mais la chimie et l’usure des dents indiquent que les espèces consommaient des herbes ou des carex. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Wikicommons

Il n’est pas difficile de comprendre pourquoi Paranthropus boisei est souvent appelé l’Homme Casse-noisette. Les molaires massives et l’énorme mâchoire de l’hominidé font qu’il semble assez évident que l’espèce passait beaucoup de temps à grignoter des noix et des graines dures. Pourtant, la seule preuve directe des repas de P. boisei — la chimie et les égratignures microscopiques des dents – suggèrent que l’espèce ne craquait probablement pas beaucoup les noix, préférant plutôt le goût de l’herbe. Une équipe d’anthropologues qui a récemment passé en revue les régimes alimentaires possibles de plusieurs espèces d’hominidés primitifs a mis en évidence ce paradoxe de l’Homme Casse-noisette et les difficultés à reconstituer les régimes alimentaires de nos anciens parents.

Le premier point de départ des anthropologues lors de l’analyse de l’alimentation est la taille et la forme des dents et des mâchoires de l’hominidé. Ensuite, ils recherchent des primates modernes qui ont une dentition similaire pour voir ce qu’ils mangent. Par exemple, les singes qui mangent beaucoup de feuilles ont des molaires avec des cuspides pointues pour cisailler le feuillage dur. D’autre part, les singes qui mangent beaucoup de fruits ont des cuspides molaires basses et arrondies. Si vous trouviez un hominidé avec l’un de ces traits, vous auriez un point de départ pour ce que l’espèce mangeait.

Mais la morphologie des dents et des mâchoires d’une espèce ne montre que ce que l’hominidé était capable de manger, pas nécessairement ce qu’il mangeait généralement. Dans certains cas, ces caractéristiques physiques pourraient refléter les aliments de secours sur lesquels une espèce comptait lorsque ses aliments préférés n’étaient pas disponibles à certaines périodes de l’année. Frederick Grine de l’Université Stony Brook à New York et ses collègues le soulignent dans leur récente revue dans l’American Journal of Physical Anthropology.

Grine et ses collègues notent que d’autres éléments de preuve enregistrent directement ce qu’un individu a mangé. Une méthode consiste à examiner la chimie de l’émail dentaire d’une dent. Au fur et à mesure que l’émail se forme, les atomes qu’un individu consomme s’incorporent dans la dent. L’un des éléments les plus courants à rechercher est le carbone. Parce que différentes plantes ont des rapports uniques d’isotopes du carbone en fonction de la façon dont elles subissent la photosynthèse, les isotopes du carbone agissent comme un tampon qui enregistre ce que l’individu a mangé une fois. Les chercheurs recherchent deux groupes de plantes principaux: Les plantes C3 sont des arbres, des fruits et des plantes herbacées qui poussent dans des environnements avec des saisons plus fraîches, tandis que les plantes C4 sont les herbes et les carex qui poussent dans les régions tropicales et chaudes. La découverte des traces isotopiques de plantes en C3 ou en C4 dans les dents indique qu’un hominidé a mangé ces plantes (ou des animaux qui ont mangé ces plantes).

Une autre façon d’échantillonner directement l’alimentation est d’examiner les marques microscopiques caractéristiques sur la surface d’une dent qui se forment lors de la mastication de certains aliments. Manger des herbes et des tubercules durs, par exemple, laissera des égratignures; les noix et les graines dures créent des fosses. Un inconvénient de cette méthode est que la micro-usure d’une dent est constamment remodelée chaque fois qu’un individu mange. Ainsi, les marques trouvées par les anthropologues représentent probablement le « dernier repas” d’un individu, quel que soit ce qu’il mangeait dans les jours précédant sa mort. Si un hominidé avait un régime alimentaire qui changeait selon les saisons, une partie du régime alimentaire pourrait ne pas se refléter dans l’usure de la surface de la dent.

Avec toutes ces méthodes à l’esprit, Grine et ses collègues ont examiné les régimes alimentaires probables de plusieurs espèces d’hominidés primitifs. Une comparaison des P étroitement apparentés. bosei et Paranthropus robustus ont souligné le casse-tête de l’Homme Casse-noisette.

P. robustus vivait en Afrique du Sud il y a 1,2 million à 1,8 million d’années lorsque la région était une prairie ouverte. Les molaires et prémolaires géantes et épaisses émaillées (mieux connues sous le nom de bicuspides) et la mâchoire lourde de l’espèce suggèrent que P. robustus mâchait des objets durs. L’usure de la surface des dents indique également la consommation d’aliments durs et ressemble aux modèles d’usure observés chez les singes mangabey modernes, qui mangent souvent des noix. La chimie de l’émail des dents corrobore cette conclusion: Jusqu’à 60% du régime alimentaire de l’espèce était composé de plantes en C3, qui comprendraient des noix et des fruits à coque dure (la chimie du carbone ne permet pas de détecter quelle partie d’une plante un animal mangeait).

P. boisei vivait dans les prairies boisées et ouvertes d’Afrique de l’Est à peu près au même moment où P. robustus était vivant. Il avait une mâchoire et des dents encore plus grandes, avec les plus grandes molaires de tous les hominidés. Ces traits indiquent que l’espèce était un puissant mâcheur. Mais les motifs d’usure sur la molaire n’ont pas les fosses profondes qui caractérisent celles des mangeurs d’objets durs. Au lieu de cela, les motifs correspondent à ceux des babouins gelada, qui mangent beaucoup d’herbes dures. Les isotopes du carbone présents dans les dents de P. boisei font également allusion à un régime herbacé : jusqu’à 77 % de leur régime alimentaire se composait de plantes en C4 (graminées et carex).

Grine et ses collègues suggèrent qu’il pourrait y avoir un moyen de concilier le paradoxe de P. boisei. Au lieu d’être des adaptations à la fissuration d’objets durs ouverts, les dents et les mâchoires massives de l’espèce peuvent avoir aidé P. boisei à manipuler des aliments très abrasifs, y compris tout grain s’accrochant à des brins d’herbe. Ou peut-être que l’espèce a utilisé ses molaires géantes pour broyer sa nourriture d’une manière unique. Ce sont des idées que les anthropologues devraient approfondir.

Bien que le régime alimentaire de P. boisei semble déroutant, une chose est claire: l’apparente inadéquation entre les différentes sources de preuves démontre que les anthropologues ont encore beaucoup à apprendre sur ce que nos ancêtres ont mangé.