Laetoli - 3,5 millions d'années d'empreintes d'hominine en Tanzanie

Laetoli est le nom d'un site archéologique dans le nord de la Tanzanie, où les empreintes de trois hominins - d'anciens ancêtres humains et très probablement Australopithecus afarensis--ont été préservés dans la chute de cendres d'une éruption volcanique il y a environ 3,63-3,85 millions d'années. Ils représentent les plus anciennes empreintes hominines découvertes sur la planète. 

Les empreintes de Laetoli ont été découvertes en 1976, s'érodant d'un ravin de la rivière Nagarusi, par des membres de l'équipe de l'expédition de Mary Leakey vers le site principal de Laetoli.

Environnement local

Laetoli se trouve dans la branche orientale de la grande vallée du Rift en Afrique de l'Est, près de la plaine du Serengeti et non loin des gorges d'Olduvai. Il y a trois millions et demi d'années, la région était une mosaïque de différents écotones: forêts montagnardes, forêts sèches et humides, prairies boisées et non boisées, le tout à environ 50 km (31 miles) des empreintes. La plupart des sites d'australopithécine sont situés dans de telles régions - des endroits avec une grande variété de plantes et d'animaux à proximité.

La cendre était mouillée lorsque les hominins l'ont traversée, et leurs impressions d'impression douce ont donné aux chercheurs des informations détaillées sur les tissus mous et la démarche des australopithèques non disponibles à partir de matériel squelettique. Les empreintes d'hominidé ne sont pas les seules empreintes de pas conservées dans la cascade de cendres humides: les animaux marchant dans les cendres humides comprenaient des éléphants, des girafes, des rhinocéros et une grande variété de mammifères disparus. En tout, il y a 16 sites avec des empreintes à Laetoli, dont le plus grand a 18 000 empreintes, représentant 17 familles différentes d'animaux sur une superficie d'environ 800 mètres carrés (8100 pieds carrés).

Description de l'empreinte de Laetoli

Les empreintes des hominins de Laetoli sont disposées en deux traînées de 27,5 mètres (89 pieds) de long, créées dans des cendres volcaniques humides qui se sont durcies plus tard à cause de la dessiccation et des changements chimiques. Trois hominidés sont représentés, appelés G1, G2 et G3. Apparemment, G1 et G2 marchaient côte à côte, et G3 suivait derrière, marchant sur certaines mais pas toutes les 31 empreintes de G2.

Sur la base de ratios connus de la longueur d'un pied bipède par rapport à la hauteur de la hanche, G1, représenté par 38 empreintes, était l'individu le plus court des trois, estimé à 1,26 mètres (4,1 pieds) ou moins en hauteur. Les individus G2 et G3 étaient plus grands - G3 était estimé à 1,4 m (4,6 pi) de hauteur. Les marches du G2 étaient trop obscurcies par le G3 pour estimer sa taille.

Des deux pistes, les empreintes de G1 sont les mieux conservées; la piste avec les empreintes des deux G2 / G3 s'est avérée difficile à lire, car elles se chevauchaient. Une étude récente (Bennett 2016) a permis aux chercheurs d'identifier plus clairement les marches de G3 en dehors de G2 et de réévaluer les hauteurs des hominidés - G1 à 1,3 m (4,2 pieds), G3 à 1,53 m (5 pieds).

Qui les a créés?

Au moins deux ensembles d'empreintes ont été définitivement liés à A. afarensis, car, comme les fossiles de l'afarensis, les empreintes de Laetoli n'indiquent pas un gros orteil opposable. De plus, le seul hominin associé à la région de Laetoli à l'époque est A. afarensis.

Certains chercheurs se sont aventurés à soutenir que les empreintes de pas proviennent d'un homme et d'une femme adultes (G2 et G3) et d'un enfant (G1); d'autres disent qu'ils étaient deux hommes et une femme. L'imagerie tridimensionnelle des traces signalées en 2016 (Bennett et al.) Suggère que le pied de G1 avait une forme et une profondeur de talon différentes, un abduction d'hallux différente et une définition différente des orteils. Ils suggèrent trois raisons possibles; G1 est une hominine différente des deux autres; G1 marchait à un moment différent de G2 et G3 lorsque la cendre avait une texture suffisamment différente, produisant des impressions de forme différente; ou, les différences sont le résultat de la taille du pied / dimorphisme sexuel. En d'autres termes, G1 peut avoir été, comme d'autres l'ont fait valoir, un enfant ou une petite femme de la même espèce.

Bien qu'il y ait un débat en cours, la plupart des chercheurs pensent que les empreintes de Laetoli montrent que notre Australopithécine les ancêtres étaient entièrement bipèdes et marchaient de manière moderne, talon d'abord, puis orteil. Bien qu'une étude récente (Raichlen et al. 2008) suggère que la vitesse à laquelle les empreintes ont été faites pourrait affecter le type de démarche nécessaire pour faire les marques; une étude expérimentale ultérieure également dirigée par Raichlen (2010) apporte un soutien supplémentaire à la bipédie à Laetoli.

Le volcan Sadiman et Laetoli

Le tuf volcanique dans lequel les empreintes ont été faites (appelé Footuff Tuff ou Tuff 7 à Laetoli) est une couche de cendres épaisse de 12 à 15 centimètres (4,7 à 6 pouces) qui est tombée sur cette région suite à l'éruption d'un volcan voisin. Les hominins et une grande variété d'autres animaux ont survécu à l'éruption - leurs empreintes de pas dans la cendre boueuse le prouvent - mais le volcan en éruption n'a pas été déterminé.

Jusqu'à relativement récemment, la source du tuf volcanique était le volcan Sadiman. Sadiman, situé à environ 20 km (14,4 mi) au sud-est de Laetoli, est maintenant en sommeil, mais était actif entre 4,8 et 3,3 millions d'années. Un examen récent des sorties de Sadiman (Zaitsev et al 2011) a montré que la géologie de Sadiman ne correspond pas parfaitement au tuf de Laetoli. En 2015, Zaitsev et ses collègues ont confirmé qu'il ne s'agissait pas de Sadiman et ont suggéré que la présence de néphélinite à Tuff 7 indique le volcan Mosonic voisin, mais admettent qu'il n'y a pas encore de preuve concluante.

Problèmes de conservation

Au moment de l'excavation, les empreintes étaient enfouies entre quelques cm et 27 cm (11 po) de profondeur. Après l'excavation, ils ont été ré-enterrés pour les préserver, mais les graines d'un acacia ont été enfouies dans le sol et plusieurs acacias ont poussé dans la région à des hauteurs de plus de deux mètres avant que les chercheurs ne s'en aperçoivent.

L'enquête a montré que, bien que ces racines d'acacia aient perturbé certaines des empreintes, l'enfouissement était globalement une bonne stratégie et protégeait une grande partie de la piste. Une nouvelle technique de conservation a été lancée en 1994, consistant en l'application d'un herbicide pour tuer tous les arbres et les broussailles, la mise en place d'une maille biobarrier pour inhiber la croissance des racines et ensuite une couche de rochers de lave. Une tranchée de surveillance a été installée pour garder un œil sur l'intégrité du sous-sol. Voir Agnew et ses collègues pour plus d'informations sur les activités de préservation.