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Un caca de 14 000 ans trouvé dans la grotte de l’Oregon se révèle être humain

À l'extérieur de l'entrée des grottes de Paisley.

À l’extérieur de l’entrée des grottes de Paisley.
Image: John Blong

Pour les archéologues, les ossements anciens et les outils en pierre sont d’importants éléments de preuve, mais parfois les réponses à notre passé peuvent être trouvées dans des tas de caca humain, comme le montre une nouvelle analyse importante.

De 2002 à 2010, uneles archéologues ont collecté des dizaines de coprolites, ou caca desséché, dans les grottes Paisley de l’Oregon, dont les plus anciennes datent d’il y a 14 000 ans. Une analyse génétique des coprolites a suggéré qu’ils provenaient d’humains, mais certains chercheurs ont mis en doute ce résultat, citant une possible contamination des échantillons. La descendance du caca est restée irrésolue pendant des années, mais de nouvelles recherches fournissent un regard nouveau sur ces tas de fumier périmés mais incroyablement importants.

Les humains sont entrés pour la première fois en Amérique du Nord vers la fin de la dernière période glaciaire, entre 20 000 et 15 000 ans. Confirmation supplémentaire de quand et comment exactement migration a pris place serait un gros problème, même si les preuves en question sont littéralement pleines de merde.

Les grottes de Paisley affleurent depuis le camp de base.

Les grottes de Paisley affleurent depuis le camp de base.
Image: John Blong

Les coprolites, pour durer si longtemps, nécessitent un environnement aride. Il existe de nombreuses grottes sèches dans l’ouest de l’Amérique du Nord, mais les grottes de Paisley sont particulières en ce qu’elles sont les seules connues pour abriter des preuves d’activité humaine remontant à la transition Pléistocène-Holocène.

Cela dit, cette preuve n’est pas grande. Mis à part les coprolites humains supposés, les seules autres preuves à Paisley Caves de cette période ont tendance à être des flocons de la fabrication d’outils en pierre (qui ne peuvent pas être datés de manière fiable) et des marques de boucherie trouvées sur les os de proies potentielles (qui pourraient en fait être des marques de rongement faites par des animaux non humains). C’est là que le caca ancien peut aider – lorsque le squelette ou d’autres éléments de preuve sont rares ou inexistants.

«La preuve la plus convaincante pour de nombreux archéologues était une collection d’excréments conservés contenant de l’ADN mitochondrial amérindien (ADNmt) déposé il y a 14 400 à 14 000 ans, ce qui en fait les restes humains les plus anciens directement datés de l’hémisphère occidental», John Blong, co-auteur de la nouvelle étude et un archéologue à l’Université de Newcastle, a écrit dans un e-mail à Gizmodo. «Ces preuves ont été critiquées, cependant, parce que plusieurs des coprolites contenaient à la fois de l’ADNmt humain et de chien, ce qui suggère que l’ADNmt humain peut être le résultat d’une contamination par des couches sus-jacentes. Personne ne doute que les coprolites soient aussi vieux que les datations au radiocarbone le disent, ils doutent simplement qu’ils sont humains. »

Que l’analyse antérieure de l’ADNmt était déficiente est une possibilité distincte. Les gens et les animaux partagent ces grottes depuis millénaires, il est donc très possible que le matériel génétique d’un tas de caca se soit infiltré dans les autres.

« Si vous avez déjà regardé une émission policière à la télévision, vous savez que l’ADN peut aller partout », a déclaré Blong. « Les organismes rejettent constamment de l’ADN dans les cheveux, les cellules de la peau, la sueur, la salive, etc. »

Dans le même temps, l’ADN est soluble dans l’eau, ce qui le rend très mobile dans les environnements humides.

« Même si l’intérieur des grottes de Paisley est très sec, nous voyons des indices dans les sédiments qu’il y a eu des événements de mouillage occasionnels à court terme », a expliqué Blong. «Imaginez une tempête avec de fortes pluies qui souffle dans les grottes. La pluie pénètre dans les sédiments de la grotte et sèche un jour ou deux plus tard. Même dans ce court laps de temps, l’eau peut transporter l’ADN humain laissé par un groupe ultérieur vers le bas dans les sédiments plus profonds représentant une époque antérieure. »

L'archéologue Lisa-Marie Shillito collecte des échantillons de grottes.

L’archéologue Lisa-Marie Shillito collecte des échantillons de grottes.
Image: John Blong

Heureusement, l’ADN n’est pas le seul indice disponible pour les scientifiques, car les coprolites contiennent également des biomarqueurs lipidiques fécaux, qui peuvent être épinglés à certains types d’animaux. De plus, les lipides – composés moléculaires organiques qui comprennent les graisses, les huiles, stéroïdeset d’autres biosignatures — ne sont pas très solubles dans l’eau, donc ils n’ont pas tendance à se déplacer dans les grottes lorsque les choses sont mouillées. Ils sont également chimiquement stables, donc ils se conservent bien sur de longues périodes.

«Ces caractéristiques font des lipides une source plus fiable pour identifier les coprolithes humains dans un environnement où les sédiments des grottes sont parfois mouillés», a déclaré Blong.

Dans cet esprit, Blong, ainsi que la co-auteure de l’étude Lisa-Marie Shillito et d’autres collègues, ont analysé les biomarqueurs lipidiques trouvés dans 21 échantillons de coprolite prélevés dans les grottes de Paisley, qui se sont tous avérés d’origine humaine par analyse de l’ADNmt. Les chercheurs ont effectué des tests pour déterminer la teneur en stérols et en bile, afin de distinguer les excréments humains de ceux produits par d’autres animaux. Les chercheurs ont ensuite comparé ces échantillons aux sédiments environnants, constatant qu’il y avait une lixiviation minimale entre les coprolites et l’environnement de la grotte.

Sur les 21 échantillons analysés, 13 ont été identifiés comme appartenant à l’homme, dont deux avaient été précédemment datés de 14 000 ans. Fait intéressant, un échantillon de caca était lié à une panthère et un autre à un lynx. Détails de cette une analyse ont été publiés aujourd’hui dans Scientific Reports.

Co-auteur de l'étude, Helen Whelton, travaillant sur des échantillons en laboratoire.

Co-auteur de l’étude, Helen Whelton, travaillant sur des échantillons en laboratoire.
Image: John Blong

« Notre étude répond aux critiques persistantes des preuves ADN pour la première occupation humaine des grottes de Paisley », a déclaré Blong. «Nous abordons les problèmes de contamination potentielle de l’ADN grâce à une analyse des biomarqueurs lipidiques fécaux, en fournissant des preuves qu’il y avait probablement de l’ADN en train de passer des occupations humaines plus jeunes aux sédiments des grottes plus anciens et aux coprolites, mais en confirmant également que les gens campaient dans les grottes il y a 14200 ans. « 

Katelyn McDonough, Ph.D. candidat au département d’anthropologie de la Texas A&M University, a déclaré à Gizmodo que l’approche des biomarqueurs fécaux est «très excitante», car les lipides «se conservent mieux et se déplacent moins que d’autres matériaux, tels que l’ADN». Dans l’ensemble, «cette étude fait progresser et met en valeur l’approche des biomarqueurs fécaux et constitue un bon argument pour l’utilisation de cette méthode en tandem avec l’analyse de l’ADN à l’avenir», a déclaré McDonough, qui n’était pas impliquée dans la nouvelle recherche, bien qu’elle ait passé du temps à travailler dans les grottes de Paisley.

McDonough a déclaré qu’elle était «quelque peu surprise» par le désaccord entre les lectures d’ADN et de biomarqueurs pour certains des coprolites, «mais cela montre que nous ne devrions pas toujours nous fier uniquement à l’ADN et que plusieurs sources de données sont meilleures, lorsque cela est possible. . « 

Pour la nouvelle étude, les auteurs ont également daté directement un vestige culturel trouvé dans les grottes. Un fragment de scirpe, provenant d’une corbeille ou d’un tapis, a été découvert il y a environ 14 000 ans, « confirmant encore la première occupation humaine », a déclaré Blong. McDonough a déclaré que la vannerie datée directement est « incroyable » et « un aperçu extrêmement unique de l’utilisation des plantes et de la production textile il y a environ 14 000 ans. »

«Nous avons encore beaucoup à apprendre sur le moment où les premières personnes sont arrivées dans les Amériques, d’où elles viennent et sur les itinéraires qu’elles ont empruntés pour arriver ici», a déclaré Blong. « Notre étude ajoute à la preuve croissante que les gens étaient dans les Amériques il y a plus de 14 000 ans, avant la culture Clovis répandue. »

En effet, le nouveau document est une preuve supplémentaire que les humains ont atteint cette partie du monded avant l’émergence de la culture Clovis et de sa technologie emblématique de l’outil de pierre. Les Clovis, qui sont apparus il y a environ 11 500 à 11 000 ans, étaient autrefois considérés comme les premiers habitants de l’Amérique du Nord, mais cette théorie est de plus en plus mise en doute.

Comme l’a souligné Blong, ces coprolites sont les plus anciens restes humains directement datés de l’hémisphère occidental, mais il y a d’autres preuves archéologiques importantes à considérer.

UNE étude l’année dernière, par exemple, a présenté certaines des premières preuves de l’existence d’humains en Amérique du Nord, en particulier sur le site de Cooper’s Ferry dans l’ouest de l’Idaho. Des outils en pierre, des ossements d’animaux, des traces de puits de feu et d’autres signes d’occupation humaine datent d’il y a 16 560 à 15 280 ans.

Il convient également de souligner que la gigantesque calotte glaciaire séparant l’Amérique du Nord de la Sibérie a commencé à fondre il y a environ 14 800 ans. Le fait que les humains vivaient dans les grottes de Paisley de l’Oregon peu de temps après n’est pas vraiment une surprise, mais il est bon d’avoir ce peu de preuves supplémentaires.

De manière passionnante, ces coprolites humains ont plus d’histoires à raconter. Comme Blong l’a dit à Gizmodo, lui et ses collègues analysent actuellement les coprolites pour comprendre ce que ces humains pionniers mangeaient.

« Restez à l’écoute pour des recherches plus passionnantes sur les grottes de Paisley », a-t-il déclaré.

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