Portrait général
Australopithecus sediba a vécu en Afrique du Sud il y a 1,98 million d’années. Son nom signifie « source » ou « fontaine » en sesotho, en référence à l’espoir d’y trouver l’origine du genre Homo.
C’est une mosaïque : certaines parties du squelette sont franchement archaïques, d’autres remarquablement modernes. Aucune espèce ne montre mieux que l’évolution ne transforme pas un corps d’un bloc.
Il est connu par un seul site, la grotte de Malapa, et surtout par deux squelettes partiels d’une qualité rare. Ils mesuraient autour de 1,30 m pour 30 à 36 kg : de petits êtres, à peu près de la taille des autres australopithèques.
Découverte
Au début de 2008, le paléoanthropologue Lee Berger, de l’université du Witwatersrand, entreprend de recenser les grottes du Berceau de l’humanité, en partie à l’aide d’images satellites. Il repère ainsi plusieurs cavités inconnues des fouilleurs, dont Malapa.
Le 15 août 2008, Matthew Berger, neuf ans, accompagne son père sur le site et repère une clavicule dépassant d’un bloc. Le même bloc contient une mandibule. Le 4 septembre, Lee Berger trouve à son tour les restes d’un second individu, un adulte. L’espèce est décrite dans Science en avril 2010.
Malapa est un ancien puits naturel. Les deux individus y sont probablement tombés à peu de temps d’intervalle, ce qui explique la qualité exceptionnelle de leur conservation, et, chose rare, la conservation de restes végétaux dans le tartre dentaire.
Berger a fait un choix inhabituel : diffuser largement moulages et données numériques, et associer de nombreux chercheurs, souvent jeunes, à l’étude. Ce parti pris d’ouverture a marqué la discipline, habituée à de longues périodes d’accès réservé.
Malapa, un puits dans la dolomie
Malapa se trouve à une quinzaine de kilomètres au nord-est de Sterkfontein, dans le même paysage de collines de dolomie. La grotte est une cavité karstique dont le toit s’est en grande partie effondré, puis érodé. Il n’en reste aujourd’hui qu’une petite fosse à ciel ouvert, exploitée autrefois par des chaufourniers.
Il y a deux millions d’années, l’entrée était un puits vertical de plusieurs mètres de profondeur, peut-être rendu attractif par la présence d’eau au fond. Les fractures relevées sur certains os, sans trace de guérison, sont compatibles avec une chute de 5 à 10 mètres.
Les hominines ne sont pas seuls : la grotte a livré des restes de carnivores (chat à dents de sabre, hyène, renard), d’antilopes, d’oiseaux et de rongeurs. Beaucoup sont des squelettes articulés, tombés eux aussi dans le piège.
Les fossiles de référence
MH1 est un jeune mâle, surnommé Karabo : crâne presque complet, mandibule, épaule, bras, bassin partiel. Son développement correspond à celui d’un enfant humain de 12 à 13 ans. Le surnom, qui signifie « réponse » en setswana, a été proposé par Omphemetse Keepile, un élève de dix-sept ans, lors d’un concours ouvert aux écoliers sud-africains.
MH2 est une femelle adulte, sans crâne mais avec un bras complet, une main quasi entière, l’une des seules du Plio-Pléistocène, un bassin, une jambe et une partie de la colonne vertébrale. Elle a reçu le surnom d’Issa, « protectrice » en swahili.
Ensemble, ils forment l’un des échantillons les plus complets de tout le registre australopithèque. Des restes isolés d’autres individus ont été recueillis dans les mêmes dépôts, et de nombreux blocs de brèche extraits du site restent à préparer.
Anatomie et morphologie
La capacité crânienne est faible, environ 420 cm³, mais l’endocrâne montre, selon l’étude de Kristian Carlson en 2011, une réorganisation du lobe frontal, avec des régions orbito-frontales de forme plus proche de l’humain. Une réorganisation sans agrandissement.
La face est plus petite et moins projetée que chez africanus, les pommettes moins saillantes, les dents jugales de taille réduite. Plusieurs de ces traits rappellent les premiers Homo. Mais les caractères des dents, étudiés en détail en 2013, rapprochent aussi sediba d’africanus.
Le bassin est court et large, avec des caractères que l’on croyait liés à la naissance de gros cerveaux : alors que le cerveau, ici, est petit. Le lien entre bassin moderne et gros cerveau s’en trouve rompu.
La main associe un pouce très long à des doigts courts aux fortes insertions musculaires : capable d’une prise de précision, et encore capable de grimper. Le haut du corps, avec des bras longs, une épaule orientée vers le haut et une cage thoracique étroite en haut, reste celui d’un grimpeur.
Marcher et grimper
Le pied et la cheville, eux, restent en partie primitifs. L’articulation de la cheville ressemble à la nôtre, mais le talon est étroit, comme chez un singe. La démarche reconstituée par Jeremy DeSilva et ses collègues, avec un pied qui roulait fortement vers l’intérieur à chaque pas, n’a pas d’équivalent actuel.
La colonne lombaire, complétée en 2021 grâce à de nouvelles vertèbres extraites de la brèche, apporte une autre pièce. MH2 avait, comme nous, cinq vertèbres lombaires et une cambrure du bas du dos marquée, signe d’une bipédie bien établie.
D’autres détails de ces vertèbres évoquent des muscles du tronc puissants, utiles pour grimper. Selon la formule de Lee Berger, Issa marchait un peu comme un humain, mais grimpait comme un singe. Sediba partageait son temps entre le sol et les arbres, à sa manière.
Ce qu’il mangeait
Le tartre dentaire de MH1 a livré des phytolithes, de minuscules concrétions de silice formées dans les tissus végétaux, et qui survivent à la digestion. Trente-huit ont été recueillis sur deux dents.
Ils indiquent, avec les isotopes du carbone de l’émail, un régime en C3 : feuilles, fruits, écorce et bois. De l’écorce, en particulier : aucun autre hominine connu n’en montre la trace. C’est un régime de forêt, dans un paysage pourtant largement ouvert, le signe d’une niche alimentaire à part. L’étude, publiée dans Nature en 2012 par Amanda Henry et ses collègues, a été la première à appliquer ces méthodes à un hominine aussi ancien.
L’usure microscopique des dents montre des aliments durs mêlés à des aliments plus tendres. Le contraste est net avec les paranthropes de la même région, dont les isotopes signalent une forte consommation de plantes de milieux ouverts.
Comment on le date
Malapa est l’un des rares sites sud-africains bien datés. Un plancher stalagmitique, situé sous les fossiles, a été daté à l’uranium-plomb d’environ 2,03 millions d’années : c’est un âge maximum. Les sédiments qui contiennent les squelettes enregistrent une brève inversion du champ magnétique terrestre, connue ailleurs avec précision.
En croisant ces deux informations avec la faune, l’équipe de Robyn Pickering a obtenu en 2011 un âge de 1,977 million d’années, à environ 2 000 ans près. Cette précision, exceptionnelle pour la région, est ce qui rend le débat sur sa position possible : on sait exactement quand il a vécu.
Une conservation exceptionnelle
Malapa a livré autre chose que des os. Du tartre dentaire intact, d’abord, un matériau qui disparaît presque toujours. Ensuite, sur le crâne de MH1 et la mâchoire de MH2, une fine couche minérale que l’équipe a présentée comme de la peau peut-être fossilisée. Cette interprétation, qui serait une première pour un hominine, n’a pas été confirmée à ce jour.
La raison de cette qualité tient à la vitesse d’enfouissement : les corps semblent avoir été scellés en quelques jours ou quelques semaines par une coulée de débris, dans une cavité fermée, à l’abri des charognards. Une bonne partie des blocs a d’ailleurs été fouillée en laboratoire, sous scanner, plutôt que sur le terrain.
Les os ont même conservé la trace d’une maladie : en 2016, une équipe a décrit sur une vertèbre de MH1 une tumeur bénigne, l’un des plus anciens cas de tumeur connus dans la lignée humaine.
Place dans la lignée
Lee Berger a proposé sediba comme meilleur candidat à l’ancêtre du genre Homo, en s’appuyant sur les caractères modernes du bassin, de la main et du cerveau.
L’objection est chronologique et elle est forte : une mandibule de Ledi-Geraru, en Éthiopie, attribuée au genre Homo et publiée en 2015, est datée de 2,8 millions d’années, soit 800 000 ans avant sediba. Un descendant ne peut précéder son ancêtre. Les partisans de Berger répondent que l’espèce a pu exister bien avant les deux individus de Malapa, qui n’en seraient qu’une population tardive.
La lecture majoritaire aujourd’hui fait de sediba un rameau latéral sud-africain, probablement issu d’Australopithecus africanus, ayant développé de son côté des traits ressemblant à ceux d’Homo.
Débats et incertitudes
Au-delà de la filiation, une critique porte sur le statut de MH1 : c’est un jeune, dont le crâne aurait encore grossi et se serait modifié. Comparer un juvénile à des adultes d’autres espèces introduit un biais. William Kimbel et Yoel Rak ont soutenu en 2017 qu’une fois adulte, Karabo aurait ressemblé bien davantage à un africanus.
D’autres chercheurs ont proposé que MH1 et MH2 appartiennent en réalité à deux espèces, voire deux genres différents, en s’appuyant sur la forme de la mandibule et des vertèbres. Cette hypothèse est restée minoritaire : les études publiées depuis concluent que ces différences s’expliquent par l’âge et le sexe des individus.
Enfin, la taille de l’échantillon impose la prudence : tout ce que l’on sait de l’espèce repose sur un seul site et quelques individus, morts au même moment.
Ce qu’il nous apprend
Même si sediba n’est l’ancêtre de personne, il démontre un point essentiel : la mosaïque. Un bassin moderne peut aller avec un petit cerveau ; une main de précision avec un pied de grimpeur. Les caractères « humains » n’arrivent pas ensemble, en bloc, mais séparément et dans le désordre.
C’est exactement ce que l’on avait pressenti avec Lucy, et que sediba confirme avec un squelette bien plus complet. Il montre aussi que plusieurs lignées d’hominines ont expérimenté, en parallèle, des solutions anatomiques voisines.
La conséquence pratique est considérable pour les paléoanthropologues. Une grande partie du registre fossile se compose d’os isolés : une dent ici, un fragment de bassin là, une phalange ailleurs. Si sediba avait été connu par son seul bassin, on l’aurait sans doute rangé dans le genre Homo. Connu par son seul pied, on en aurait fait un australopithèque assez archaïque. Le squelette associé de Malapa montre que les deux lectures auraient été fausses.
Il invite donc à la prudence chaque fois qu’une espèce est définie, ou rattachée à un genre, à partir d’un seul os. C’est une leçon qui vaut bien au-delà de l’Afrique du Sud, et qui pèse aujourd’hui dans la définition même du genre Homo, dont les frontières restent discutées.
Où voir les fossiles
Les originaux sont conservés à l’université du Witwatersrand, à Johannesburg, où ils ont parfois été présentés au public lors d’expositions temporaires, notamment au centre de Maropeng, dans le Berceau de l’humanité.
Des moulages du crâne de Karabo sont exposés dans plusieurs grands musées, dont la salle des origines humaines du Muséum national d’histoire naturelle de la Smithsonian, à Washington. Les modèles numériques de nombreux os sont, par ailleurs, librement accessibles aux chercheurs.
Chronologie de la recherche
- 2008 : repérage de la grotte de Malapa ; le 15 août, Matthew Berger trouve la clavicule de MH1 ; le 4 septembre, découverte de MH2.
- 2010 : description de l’espèce dans Science.
- 2011 : cinq articles dans Science sur la datation, le cerveau, le bassin, la main et le pied.
- 2012 : phytolithes et isotopes révèlent un régime à base d’écorce et de feuilles.
- 2013 : six nouveaux articles sur les dents, la mandibule, les membres et la colonne.
- 2015 : publication de la mandibule de Ledi-Geraru, plus ancienne de 800 000 ans.
- 2016 : description d’une tumeur bénigne sur une vertèbre de MH1.
- 2017 : Kimbel et Rak contestent la position de sediba à l’origine d’Homo.
- 2021 : de nouvelles vertèbres complètent le bas du dos de MH2.
Ce qu’il reste à trouver
D’autres individus à Malapa, le site est loin d’être épuisé, et surtout des restes de la fenêtre 2,5-2,0 millions d’années en Afrique australe, encore très mal documentée.
Un crâne adulte, enfin, permettrait de répondre à l’objection la plus sérieuse : savoir à quoi ressemblait Karabo une fois sa croissance achevée.
Pour aller plus loin
- Berger L. R. et al., 2010. Australopithecus sediba : a new species of Homo-like australopith from South Africa. Science.
- Dirks P. H. G. M. et al., 2010. Geological setting and age of Australopithecus sediba from southern Africa. Science.
- Pickering R. et al., 2011. Australopithecus sediba at 1.977 Ma and implications for the origins of the genus Homo. Science.
- Carlson K. J. et al., 2011. The endocast of MH1, Australopithecus sediba. Science.
- Kivell T. L. et al., 2011. Australopithecus sediba hand demonstrates mosaic evolution of locomotor and manipulative abilities. Science.
- Henry A. G. et al., 2012. The diet of Australopithecus sediba. Nature.
- DeSilva J. M. et al., 2013. The lower limb and mechanics of walking in Australopithecus sediba. Science.
- Villmoare B. et al., 2015. Early Homo at 2.8 Ma from Ledi-Geraru, Afar, Ethiopia. Science.
- Randolph-Quinney P. S. et al., 2016. Osteogenic tumour in Australopithecus sediba. South African Journal of Science.
- Kimbel W. H., Rak Y., 2017. Australopithecus sediba and the emergence of Homo. Philosophical Transactions of the Royal Society B.
- Williams S. A. et al., 2021. New fossils of Australopithecus sediba reveal a nearly complete lower back. eLife.
- Smithsonian Institution, Human Origins Program ; Australian Museum, fiches Australopithecus sediba.
Sites & fossiles majeurs
Malapa (Afrique du Sud)
