Les découvertes de dents de singe vieilles de 17 millions d’années pourraient conduire à de nouvelles connaissances sur l’évolution humaine précoce

Tania M Smith Professeur au Centre australien de recherche sur l’évolution humaine et au Centre Griffith de recherche sociale et culturelle de l’Université Griffith. Daniel Vert Chercheur postdoctoral à l’Université de Columbia.

Opinion:Le rythme et l’intensité des saisons façonnent la vie tout autour de nous, y compris Utilisez l’outil par les oiseaux diversification évolutive de girafes et comportement Un de nos principaux parents proches.

Certains scientifiques suggèrent que les premiers humains et leurs ancêtres ont également évolué en raison de changements rapides dans leur environnement, mais les preuves physiques pour tester cette idée ont été insaisissables – jusqu’à présent.

Après plus d’une décennie de travail, nous avons développé une approche qui tire parti de la chimie dentaire et de la croissance pour extraire des informations sur les modèles de précipitations saisonnières des mâchoires de primates vivants et fossiles.

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Nous partageons nos résultats dans étude collaborative Vient de paraître dans les Actes de l’Académie nationale des sciences.

Les dents sont des machines à remonter le temps environnementales

Pendant l’enfance, nos dents poussent couches microscopiques Semblable aux anneaux de croissance trouvés dans les arbres. Les changements saisonniers dans le monde qui nous entoure, tels que les sécheresses et les moussons, affectent la chimie de notre corps. La preuve de ces changements est enregistrée dans nos dents.

En effet, la formation d’isotopes de l’oxygène pour l’eau potable Cela varie naturellement Avec des cycles de température et de précipitations. Par temps chaud ou sec, l’eau de surface accumule davantage d’isotopes lourds de l’oxygène. Pendant les périodes froides ou humides, les isotopes plus légers deviennent plus courants.

Ces enregistrements temporels et climatiques restent scellés dans l’émail dentaire fossilisé, qui peut être conservé stabilité chimique depuis des millions d’années. Mais les couches de croissance en général sont si petites que la plupart des techniques chimiques ne peuvent pas les mesurer.

Pour contourner ce problème, nous nous sommes associés au géochimiste Ian Williams de l’Université nationale australienne, qui dirige la première entreprise mondiale. Sonde ionique sensible et de haute précision (Crevette).

Dans notre étude, nous avons recueilli des enregistrements détaillés de la formation des dents et de la chimie de l’émail à partir de tranches de plus de deux douzaines de dents de primates sauvages d’Afrique tropicale.

Nous avons également analysé deux molaires fossiles d’un grand singe inhabituel appelé Afropithecus turkanensis qui vivait au Kenya il y a 17 millions d’années. Divers groupes de singes se sont installés en Afrique au cours de cette période, environ 10 millions d’années avant l’évolution de nos premiers ancêtres, les hominidés.

Plongez dans l’ancien paysage africain

De nombreux aspects de nos recherches aident à comprendre la relation entre les modèles écologiques et l’évolution des primates.

Tout d’abord, nous observons une relation directe entre les modèles historiques de précipitations africaines et la chimie dentaire des primates. Il s’agit du premier test d’une idée très influente en archéologie et en sciences de la terre appliquée aux primates sauvages : que les dents peuvent enregistrer des détails infimes des changements environnementaux saisonniers.

Nous sommes en mesure de documenter les saisons des pluies annuelles en Afrique de l’Ouest et de déterminer la fin des sécheresses en Afrique de l’Est. En d’autres termes, nous pouvons « voir » les tempêtes et les saisons qui surviennent au début de la vie d’un individu.

Cela conduit à un autre aspect important. Nous fournissons le plus grand enregistrement de mesures d’isotopes clés de l’oxygène recueillies à ce jour, dans divers environnements en Afrique, probablement similaires à ceux des ancêtres des hominidés.

Enfin, nous avons pu reconstituer les cycles climatiques annuels et semestriels, et la remarquable diversité écologique, à partir des informations contenues dans les dents des singes fossiles.

Nos observations soutiennent l’hypothèse selon laquelle Afropithecus a développé certaines caractéristiques pour s’adapter au climat saisonnier et aux paysages difficiles. Par exemple, il avait des traits dentaires spécialisés pour l’alimentation du corps solide, ainsi qu’une période de développement molaire plus longue que les singes et les grands singes antérieurs, ce qui correspond à l’idée qu’ils consommaient des aliments plus diversifiés selon les saisons.

Nous concluons notre travail en comparant les données d’Afropithecus avec des études antérieures d’hominines fossiles et de grands singes de la même région au Kenya. Notre micro-échantillonnage détaillé montre à quel point la chimie dentaire est sensible à une large gamme de variations climatiques.

Des études antérieures de plus de 100 dents fossiles ont manqué la partie la plus intéressante de la composition des isotopes de l’oxygène des dents : la variation saisonnière massive du paysage.

Capacités de recherche plus près de chez vous

Cette nouvelle approche de recherche, ainsi que nos découvertes de singes fossiles et les données récentes sur les primates, seront cruciales pour les futures études sur l’évolution des hominines, en particulier dans le célèbre bassin de Turkana au Kenya.

Par exemple, certains chercheurs ont suggéré que les variations saisonnières A la recherche de nourriture Et le Utilisez l’outil de pierre Il a aidé les hominidés à évoluer et à coexister en Afrique. Cette idée était difficile à prouver ou à réfuter, en partie parce que les processus climatiques saisonniers étaient difficiles à exclure des archives fossiles.

Notre approche pourrait également être étendue pour inclure les restes d’animaux de l’Australie rurale afin de mieux comprendre les conditions climatiques historiques, ainsi que les changements environnementaux préhistoriques qui ont façonné le paysage moderne unique de l’Australie.

Cet article a été initialement publié le Conversation. Lis le article original.