Depuis des decennies, les scientifiques s'efforcent de mieux comprendre le regime alimentaire des premiers hominines, en particulier leur dependance aux plantes. Pourtant, une question reste en suspens : quel moment ces anctres des humains ont-ils commence consommer regulirement de la viande ?

Cette lacune dans notre comprehension de l'evolution humaine est frustrante. Nous pensons que la consommation regulire de viande a ete l'un des principaux moteurs de la croissance cerebrale et de l'evolution des hominides, car les produits animaux sont riches en calories et plus faciles digerer que les aliments vegetaux non transformes. Ils contiennent egalement tous les acides amines essentiels et sont riches en nutriments, mineraux et vitamines biologiquement importants.

Ce que nous savons, c'est qu'au moment o notre genre, Homo, est apparu, il y a plus de deux millions d'annees, les hominines consommaient regulirement de la viande. Cela ressort clairement de leur dependance accrue, ce stade, aux outils en pierre pour depecer et transformer les produits carnes. Nous avons egalement trouve des os fossilises portant des marques de decoupe qui indiquent une activite de boucherie.

Mais cela n'explique pas quand et o la consommation regulire de viande a commence et quelles espces de nos anctres ont opere ce changement crucial.

Aujourd'hui, grce l'email dentaire fossilise, nous sommes sur la bonne voie pour trouver une reponse. Dans une etude menee avec plusieurs co-auteurs, nous avons mesure les isotopes d'azote dans l'email fossile des dents d'Australopithques, un genre d'hominine decouvert dans les grottes de Sterkfontein, en Afrique du Sud. Il s'agit de l'une des plus anciennes espces connues d'anctres humains.

Les atomes d'un mme element peuvent avoir differentes versions, appelees isotopes, qui ont le mme nombre de protons mais un nombre different de neutrons. Cela les rend un peu plus lourds ou plus legers, mais chimiquement similaires. Par exemple, l'azote possde deux isotopes stables : l'azote 14 (N) et l'azote 15 (N). Leur proportion varie naturellement dans l'environnement et, au sein d'une chane alimentaire, l'azote-15 s'accumule mesure que l'on monte dans la chane trophique. Ainsi, les predateurs presentent un ratio N/N plus eleve que les herbivores.

L'identification de ces isotopes permet de reconstituer les regimes alimentaires et les ecosystmes anciens, et d'aider les scientifiques comprendre comment les environnements passes ont faconne la survie des espces, y compris celle des premiers humains.

Nous avons egalement teste la signature isotopique des animaux qui vivaient dans l'ecosystme la mme epoque. Nous avons constate que la signature isotopique de l'Australopithecus etait faible, similaire celle des herbivores.

Nos conclusions suggrent donc que ces hominines simiesques, petits et au cerveau peu developpe, se nourrissaient principalement de vegetaux. Rien n'indique une consommation regulire de viande. Ils pouvaient occasionnellement se nourrir d'ufs ou d'insectes, mais ils ne chassaient pas de grands mammifres comme le feront les Neandertaliens des millions d'annees plus tard

L'une d'entre nous (Dr Ldecke) a commence travailler sur l'email dentaire fossilise pendant ses etudes de doctorat. L'objectif etait de mesurer les isotopes stables du carbone dans l'email afin de decouvrir la part vegetale du regime alimentaire des animaux, qu'ils soient actuels ou disparus.

Cette methode permet de determiner si une espce consommait principalement des plantes feuillues et luxuriantes ou des vegetaux plus resistants, comme les herbes des savanes africaines. Mais une phrase revenait sans cesse dans ses articles scientifiques, et restait insatisfaisante : Ce jeu de donnees ne permet pas d'informer sur la consommation de viande.

C'est alors qu'une idee a emerge. Deux co-auteurs de la dernire etude, Alfredo Martinez-Garcia et Daniel Sigman, avaient mis au point avec leurs equipes une methode pour mesurer les isotopes d'azote dans des microfossiles marins - de minuscules organismes qui, comme l'email dentaire fossile, contiennent trs peu de matire organique.

Nous nous sommes demande si cette technique pouvait egalement fonctionner sur des dents anciennes et enfin fournir un marqueur temporel du comportement alimentaire des premiers hominines.

Nous avons commence modestement en testant la methode sur l'email dentaire de rongeurs provenant d'animaux soumis un regime alimentaire controle dans le cadre d'une experience d'alimentation specialisee. Le test a ete concluant. partir de l, nous avons analyse l'email dentaire de mammifres sauvages provenant de collections de musees et d'autres animaux ayant vecu naturellement dans les ecosystmes africains.

Lorsque nos resultats ont confirme les regimes alimentaires connus de ces animaux, nous avons su que nous disposions d'un outil fiable. Aprs de nouveaux tests en laboratoire, des ajustements methodologiques et des verifications supplementaires, nous etions prts analyser l'email fossile d'animaux non primates issus de l'un des plus anciens depots fossilifres des grottes de Sterkfontein, en Afrique du Sud. Ce depot, appele Member 4, s'est forme il y a environ 3,4 millions d'annees, la fin du Pliocne.

Une fois de plus, ces analyses nous ont donne les resultats escomptes : il etait clair au niveau isotopique qu'il s'agissait des dents d'un herbivore ou d'un carnivore.

Nous avons alors franchi l'etape decisive : l'analyse de sept molaires d'Australopithecus provenant de Member 4. L'objectif etait de determiner si ces hominines, qui vivaient autour des grottes de Sterkfontein il y a 3,4 millions d'annees, consommaient de la viande ou s'en tenaient un regime majoritairement vegetarien.

En comparant les ratios d'isotopes d'azote des Australopithques ceux d'autres animaux du mme ecosystme - comme les antilopes, les singes et les carnivores - nous avons constate que leur signature isotopique etait faible, similaire celle des herbivores.

Cette decouverte n'est qu'un debut. Nous etendons maintenant nos recherches d'autres sites fossilifres en Afrique et en Asie, dans l'espoir de repondre des questions plus importantes. A quel moment precis la viande a-t-elle veritablement integre le regime des hominines ? Quelles espces d'hominines ont consomme de la viande au cours de notre evolution ? Ce comportement est-il apparu plusieurs reprises et a-t-il concide avec l'apparition de cerveaux plus gros ou de changements marques dans le comportement, comme la nouvelle technologie des outils en pierre ?

Autant d'interrogations qui pourraient affiner notre comprehension du parcours evolutif ayant mene notre propre espce.