Portrait général
Australopithecus africanus est le premier australopithèque jamais décrit, et le fossile qui a déplacé le berceau de l’humanité de l’Asie vers l’Afrique. Il a vécu en Afrique australe, entre environ 3,3 et 2,1 millions d’années selon la fourchette classique, peut-être plus tôt encore selon des datations récentes.
Contrairement aux espèces du Rift, il est connu par des fossiles pris dans des brèches de grottes, un contexte qui complique tout, à commencer par la datation.
Son nom signifie « singe austral d’Afrique ». C’est aujourd’hui l’une des espèces d’australopithèques les mieux représentées : des centaines de dents, des crânes, des mandibules et plusieurs squelettes partiels, presque tous extraits des grottes calcaires du nord-est de l’Afrique du Sud.
Découverte
En 1924, un crâne d’enfant parvient à Raymond Dart, jeune anatomiste australien installé à l’université du Witwatersrand, à Johannesburg, dans une caisse de blocs provenant d’une carrière de calcaire près de Taung. Il passe des semaines à dégager la face de sa gangue, en partie à l’aide d’aiguilles à tricoter, et y reconnaît un être intermédiaire entre singe et humain. Il publie sa description dans Nature le 7 février 1925.
Ses arguments sont précis : les canines sont petites, et le trou occipital, sous le crâne, est placé assez en avant, signe d’une tête portée au-dessus d’un corps redressé. Pour Dart, cet enfant marchait debout.
La communauté scientifique britannique rejette l’interprétation pendant plus de vingt ans : on cherchait alors un ancêtre au gros cerveau, et l’Homme de Piltdown (un faux, démasqué seulement en 1953) servait de modèle. On objecte aussi qu’un crâne juvénile se prête mal aux comparaisons. Il faudra les découvertes de Robert Broom à Sterkfontein, à partir de 1936, pour que Dart soit reconnu.
Robert Broom et Sterkfontein
Médecin et paléontologue d’origine écossaise, Robert Broom est l’un des rares à soutenir Dart. En août 1936, il obtient à Sterkfontein, des ouvriers d’une carrière de chaux, un premier crâne adulte partiel qu’il nomme Australopithecus transvaalensis, puis Plesianthropus. Il est reconnu aujourd’hui comme un africanus.
Après la guerre, Broom reprend les fouilles avec son assistant John Robinson, à la dynamite, comme dans les carrières. Le 18 avril 1947, une explosion fend un bloc qui contient un crâne adulte presque intact : c’est Mrs Ples. La même année, ils mettent au jour un bassin et une colonne vertébrale partielle.
À la fin des années 1940, l’accumulation des fossiles est telle que la position de Dart devient difficile à contester. En 1947, l’anatomiste britannique Wilfrid Le Gros Clark, qui a examiné les originaux, reconnaît publiquement qu’il s’agit bien d’hominines.
Les fossiles de référence
L’enfant de Taung, holotype de l’espèce, associe une face, une mandibule et un moulage endocrânien naturel : la cavité crânienne remplie de calcite, qui conserve l’empreinte du cerveau. Ses dents indiquent un âge d’environ trois ans au moment de la mort.
Sts 5, surnommé Mrs Ples, découvert par Broom et Robinson en 1947 à Sterkfontein, est un crâne adulte presque complet, sans mandibule. Le surnom vient de Plesianthropus, le nom de genre de Broom. Son sexe est discuté : certains chercheurs y voient un jeune mâle.
Sts 14, trouvé la même année, réunit un bassin et des vertèbres d’un même individu : c’est l’une des premières preuves solides de la bipédie chez l’espèce. StW 505, un grand crâne mis au jour en 1989, et des centaines de dents complètent l’échantillon de Sterkfontein.
StW 573, dit Little Foot, est le plus spectaculaire : un squelette quasi complet repéré par Ron Clarke à partir de quatre os de pied identifiés en 1994 dans des boîtes de fossiles, puis retrouvé dans la grotte en 1997 et dégagé de la brèche pendant vingt ans, jusqu’à sa présentation en 2017. Son attribution spécifique et son âge restent discutés : Clarke le rattache à une autre espèce, Australopithecus prometheus.
Anatomie et morphologie
La capacité crânienne, de 425 à 515 cm³ selon les spécimens, dépasse légèrement celle d’afarensis. Le moulage naturel de Taung correspond à un cerveau d’environ 440 cm³. Le visage est moins projeté, les canines plus petites, le front un peu plus haut.
Le squelette post-crânien conserve des proportions primitives : bras longs, mains capables de saisir des branches. La bipédie est acquise, avec un bassin court et large et une colonne lombaire cambrée, mais l’arboricole n’a pas disparu.
La taille avoisinait 1,15 à 1,40 m pour 30 à 40 kg, les mâles étant plus grands que les femelles, avec un dimorphisme moins marqué que chez afarensis.
Le cerveau de Taung a nourri un débat durable. Dart pensait y voir un sillon placé comme chez l’humain, signe d’un cerveau déjà réorganisé. Les spécialistes des moulages endocrâniens, comme Ralph Holloway et Dean Falk, en discutent encore : l’empreinte est trop peu nette pour trancher.
Ce que disent les dents
Les molaires sont grandes et l’émail épais, mais moins que chez les paranthropes qui vivaient plus tard dans la même région. L’usure microscopique montre davantage de rayures que de petites cuvettes : un régime varié, avec des aliments coriaces, plutôt que des graines dures broyées en permanence.
En 1999, Matt Sponheimer et Julia Lee-Thorp ont analysé les isotopes du carbone de dents de Makapansgat. Résultat inattendu : une part importante de leur nourriture venait de plantes de type C4 (herbes, laîches) ou d’animaux qui s’en nourrissaient. Africanus n’était pas un pur mangeur de fruits forestiers ; il exploitait aussi les milieux ouverts.
En 2019, une équipe conduite par Renaud Joannes-Boyau a cartographié le baryum dans l’émail de dents de Sterkfontein. Cet élément s’accumule avec le lait maternel. Les enfants étaient allaités exclusivement pendant six à neuf mois, le sevrage se faisait vers un an, mais l’allaitement reprenait par cycles pendant plusieurs années, sans doute lors des saisons de disette.
Les grottes du Berceau de l’humanité
Les fossiles proviennent presque tous de quatre gisements sud-africains : Sterkfontein, Makapansgat, Gladysvale et Taung. Sterkfontein et Gladysvale se trouvent dans le « Berceau de l’humanité », au nord-ouest de Johannesburg, inscrit au patrimoine mondial en 1999. La vallée de Makapan et le site du crâne de Taung ont été ajoutés à ce bien de l’Unesco en 2005.
Ce ne sont pas des grottes habitées, mais des pièges naturels : des cavités creusées dans la dolomie, ouvertes en surface par des puits verticaux. Carcasses, sédiments et os y sont tombés ou ont été traînés par des carnivores, avant d’être cimentés en une brèche extrêmement dure. Taung fait exception : le crâne vient d’un dépôt de tuf calcaire, exploité par une carrière.
Cette histoire de dépôt a deux conséquences. Elle explique la richesse exceptionnelle des sites, un puits accumule pendant des millénaires. Et elle explique leur difficulté : les niveaux sont mélangés, remaniés, parfois inversés, et il faut au marteau pneumatique ou à l’acide ce que l’on dégage ailleurs au pinceau.
Beaucoup de ces grottes ont été découvertes par les chaufourniers, qui exploitaient au début du XXe siècle les concrétions de calcite pour produire de la chaux. Ils ont détruit une partie des dépôts, mais sans eux, aucun de ces fossiles n’aurait été mis au jour.
Le crâne d’enfant et l’aigle
L’enfant de Taung porte, sur les orbites et à la base du crâne, des perforations et des griffures. En 1995, Lee Berger et Ron Clarke ont proposé qu’un rapace soit responsable de sa mort, en s’appuyant sur la faune du site, riche en petits animaux. En 2006, Berger a montré que ces marques correspondent à celles laissées par un grand rapace, comme l’aigle couronné, sur les crânes de singes qu’il capture aujourd’hui.
Le premier ancêtre africain reconnu était donc, très probablement, la proie d’un aigle. C’est un rappel utile : les australopithèques n’étaient pas au sommet de la chaîne alimentaire.
Comment on le date
C’est ici que l’Afrique australe se complique. Les grottes n’ont pas de cendres volcaniques : impossible d’appliquer l’argon-argon. Il faut recourir à d’autres horloges.
La méthode uranium-plomb sur les planchers stalagmitiques encadre les niveaux fossilifères. Les nucléides cosmogéniques, béryllium 10 et aluminium 26, datent l’enfouissement des sédiments. La biochronologie et le paléomagnétisme viennent en appui.
Ces méthodes donnent des résultats parfois divergents, et c’est la raison pour laquelle l’âge de Little Foot a varié de plus d’un million d’années selon les publications. En 2015, Darryl Granger et ses collègues l’ont daté à 3,67 millions d’années par les nucléides cosmogéniques.
En 2022, la même équipe a appliqué cette méthode au Membre 4 de Sterkfontein, la couche qui a livré Mrs Ples et la plupart des fossiles d’africanus. Elle obtient 3,4 à 3,7 millions d’années, au lieu des 2,1 à 2,6 millions admis jusque-là. Selon ces auteurs, les planchers stalagmitiques datés auparavant se sont formés plus tard, en s’infiltrant dans la brèche. Si ces résultats se confirment, africanus aurait été contemporain de Lucy. D’autres spécialistes les discutent, et le débat est ouvert.
Place dans la lignée
Dart en faisait l’ancêtre direct de l’humanité. On est plus prudent aujourd’hui : africanus pourrait être à l’origine du genre Homo, ou d’Australopithecus sediba, ou des paranthropes sud-africains, ou d’aucun des trois.
La datation plus ancienne de Sterkfontein brouille encore le tableau. Si africanus vivait déjà vers 3,5 millions d’années, il ne descend sans doute pas d’afarensis, son contemporain d’Afrique de l’Est. Les deux espèces représenteraient deux branches régionales parallèles.
Débats et incertitudes
Outre la datation, la cohérence de l’espèce est discutée : certains chercheurs, dont Ron Clarke, estiment que les fossiles de Sterkfontein regroupent deux formes distinctes, et proposent de séparer une partie du matériel, Little Foot compris, sous le nom d’Australopithecus prometheus. D’autres y voient la variation normale d’une seule espèce, mâles et femelles compris.
Une controverse ancienne mérite d’être rappelée, parce qu’elle a marqué le grand public. Dart avait cru reconnaître, dans les os brisés de Makapansgat, une industrie « ostéodontokératique » (des outils faits d’os, de dents et de cornes) et en avait tiré le portrait d’un ancêtre chasseur et sanguinaire. L’étude des accumulations produites par les hyènes et les léopards, menée notamment par Charles K. Brain et résumée dans son livre The Hunters or the Hunted? (1981), a démonté cette lecture : les australopithèques n’étaient pas les auteurs de ces os brisés, mais souvent leurs victimes.
Aucun outil de pierre n’est associé de façon sûre à africanus. Les plus anciens outils de Sterkfontein viennent de couches plus récentes que celles qui livrent ses fossiles.
Ce qu’il nous apprend
Africanus a fait deux fois basculer le regard. En 1925, il a déplacé l’origine de l’humanité de l’Asie vers l’Afrique, contre l’avis dominant. Puis, un demi-siècle plus tard, il a servi de terrain d’essai à la taphonomie, la science de ce qui arrive aux os entre la mort et la fouille, et permis de distinguer ce qui, dans un gisement, relève des hommes et ce qui relève des carnivores.
Il enseigne aussi une leçon de méthode. Pendant vingt ans, un fossile authentique a été écarté au profit d’un faux, parce qu’il ne correspondait pas à l’idée que l’on se faisait de nos ancêtres. Le cerveau n’a pas grandi en premier : c’est la bipédie qui a ouvert la voie.
Où voir les fossiles
L’enfant de Taung, Little Foot et la plupart des fossiles de Sterkfontein mis au jour depuis 1966 sont conservés à l’université du Witwatersrand, à Johannesburg. Mrs Ples et les découvertes de Broom appartiennent au musée national d’histoire naturelle Ditsong de Pretoria, l’ancien Transvaal Museum.
Sur place, les grottes de Sterkfontein se visitent, et le centre d’interprétation de Maropeng, tout proche, présente l’histoire du Berceau de l’humanité. Des moulages de Taung et de Mrs Ples figurent dans de nombreux musées d’Europe, notamment au Muséum d’histoire naturelle de Londres et au musée Senckenberg de Francfort.
Chronologie de la recherche
- 1924 : Raymond Dart reçoit et dégage le crâne de Taung.
- 1925 : description d’Australopithecus africanus dans Nature.
- 1936 : Robert Broom obtient le premier crâne adulte de Sterkfontein.
- 1947 : découverte de Mrs Ples (Sts 5) et du squelette partiel Sts 14.
- 1953 : l’Homme de Piltdown est démasqué comme un faux.
- 1966 : Phillip Tobias et Alun Hughes relancent des fouilles continues à Sterkfontein.
- 1981 : Charles K. Brain publie The Hunters or the Hunted?
- 1994-1997 : identification des os de pied de Little Foot, puis découverte du squelette dans la grotte.
- 1999 : inscription du Berceau de l’humanité au patrimoine mondial ; étude isotopique de Sponheimer et Lee-Thorp.
- 2005 : extension du bien Unesco à Taung et à la vallée de Makapan.
- 2006 : démonstration des traces de rapace sur le crâne de Taung.
- 2015 : datation de Little Foot à 3,67 millions d’années.
- 2017 : présentation de Little Foot entièrement dégagé.
- 2019 : le baryum des dents révèle les rythmes d’allaitement.
- 2022 : le Membre 4 de Sterkfontein est vieilli d’environ un million d’années.
Ce qu’il reste à trouver
Des niveaux datés sans ambiguïté, et des associations claires entre crânes et squelettes. Sterkfontein continue de livrer du matériel après quatre-vingts ans de fouilles, ce qui laisse espérer.
Il faudrait aussi des fossiles d’Afrique australe plus anciens que 3,7 millions d’années, pour savoir d’où venaient ces australopithèques, et comment ils se rattachent à ceux d’Afrique de l’Est.
Pour aller plus loin
- Dart R. A., 1925. Australopithecus africanus : the man-ape of South Africa. Nature.
- Brain C. K., 1981. The Hunters or the Hunted? An Introduction to African Cave Taphonomy. University of Chicago Press.
- Berger L. R., Clarke R. J., 1995. Eagle involvement in accumulation of the Taung child fauna. Journal of Human Evolution.
- Sponheimer M., Lee-Thorp J. A., 1999. Isotopic evidence for the diet of an early hominid, Australopithecus africanus. Science.
- Berger L. R., 2006. Predatory bird damage to the Taung type-skull of Australopithecus africanus. American Journal of Physical Anthropology.
- Granger D. E. et al., 2015. New cosmogenic burial ages for Sterkfontein Member 2 Australopithecus and Member 5 Oldowan. Nature.
- Joannes-Boyau R. et al., 2019. Elemental signatures of Australopithecus africanus teeth reveal seasonal dietary stress. Nature.
- Granger D. E. et al., 2022. Cosmogenic nuclide dating of Australopithecus at Sterkfontein, South Africa. PNAS.
- Clarke R. J., 2019. Excavation, reconstruction and taphonomy of the StW 573 Australopithecus prometheus skeleton from Sterkfontein Caves. Journal of Human Evolution.
- Unesco, Sites des hominidés fossiles d’Afrique du Sud (bien n° 915).
- Smithsonian Institution, Human Origins Program ; Australian Museum, fiches Australopithecus africanus.
Sites & fossiles majeurs
Taung, Sterkfontein (Afrique du Sud)
