Des dents pour déterminer une nouvelle espèce humaine

Bénédicte Claudepierre, Dental Tribune France

mar. 16 avril 2019

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Une équipe internationale de chercheurs a découvert une nouvelle espèce d’hominine, Homo luzonensis identifiée grâce à des fossiles datés de 50 à 67 000 ans trouvés dans la grotte de Callao sur l’île de Luzon au nord des Philippines. Dental Tribune Online s’est entretenu avec le paléoanthropologue Clément Zanolli* qui a participé à cette nouvelle trouvaille.

Dental Tribune Online : Quelles sont les équipes impliquées dans cette découverte et quel en a été le point de départ ?

Clément Zanolli : Cette découverte exceptionnelle a été faite par une équipe internationale constituée notamment de chercheurs philippins bien sûr, mais aussi français du Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), de l'Université de Poitiers et de l'Université de Bordeaux dont je fais partie. La première découverte de restes de Homo luzonensis remonte à 2007. A ce moment, j'étais étudiant du Master Ersamus Mundus Quaternaire et Préhistoire au MNHN et j'avais participé à la mission de fouilles de la grotte de Tabon aux Philippines, dirigée par Florent Détroit. Durant cette mission de terrain, nous en avions profité pour explorer le nord de l'île de Luzon où se trouve la grotte de Callao. C'est dans cette grotte qu'un premier os du pied a été trouvé par les collègues philippins peu de temps avant notre visite. Ce petit os à la morphologie humaine mais ayant des caractéristiques morphologiques différentes de celle de l'humain actuel, Homo sapiens, nous a intrigué. C'est seulement entre 2011 et 2015, lorsque les fouilles ont livré d'autres restes humains fossiles, et notamment sept dents plutôt bien préservées, que nous avons compris que nous avions affaire à une autre espèce que la nôtre.

Quels sont les éléments clefs, notamment au niveau dentaire, qui vous ont permis de prouver que vous étiez face à une nouvelle espèce humaine ?

En raison de leurs tissus minéralisés très denses, les dents sont généralement les éléments qui se préservent le mieux dans le registre fossile. Ce sont aussi des éléments très diagnostiques, qui permettent d'identifier de manière fiable les taxons vertébrés et notamment les hominines (nos ancêtres et leurs proches parents). Au niveau externe, ces sept dents trouvées dans la grotte de Callao montrent une combinaison de caractéristiques archaïques et presque modernes. L'aspect le plus étonnant est la très petite taille des couronnes (plus petite encore que celle de l'humain actuel) et le rapport de taille entre les couronnes des prémolaires et les molaires. Nous avons la chance d'avoir un ensemble de la denture maxillaire d'un même individu préservant ces deux types de dents et les prémolaires sont remarquablement larges en termes de diamètre bucco-lingual par rapport aux molaires. Parmi les hominines fossiles, seuls les membres du genre Paranthropus, de lointains parents ayant vécu en Afrique il y a 2,5 à 1 million d'années environ, montrent un schéma similaire. En revanche, chez les représentants fossiles et actuelle de notre propre genre Homo, les prémolaires sont généralement bien plus petites bucco-lingualement que les molaires, surtout chez Homo sapiens. La morphologie de la couronne des dents est assez simple, sans traits accessoires ou crêtes marquées, et ressemble au patron que l'on retrouve chez l'humain actuel. Mais les racines, et en particulier celles des prémolaires, sont plus complexes, avec trois racines bien développées. Des racines triples sur les prémolaires maxillaires sont peu fréquentes chez l'humain moderne, alors qu'elles sont courantes chez les groupes humains anciens comme Homo erectus. Finalement, un autre élément diagnostique a été l'étude de la jonction émail-dentine. Cette interface préserve de manière précise les traits morphologiques qui peuvent être effacés au niveau externe de l'émail par l'usure ou des dégâts subit lors de la fossilisation. L'analyse morphométrique de la jonction émail-dentine a permis de discriminer les dents de la grotte de Callao de celles des humains fossiles (Homo erectus, Homo floresiensis, Néandertaliens) et de Homo sapiens, suggérant que la combinaison de traits morphologiques retrouvés chez ces spécimens était suffisamment différente pour appartenir à une espèce encore non reconnue. Nous l'avons alors appelée Homo luzonensis en relation avec l'île de Luzon où se trouve la grotte de Callao.

Rendus virtuels et photos des treize restes humains fossiles attribués à Homo luzonensis (Photo : Florent Détroit)

Que sait-on de cet Homo luzonensis : l’époque à laquelle il a vécu, sa proximité avec les autres espèces humaines qui lui étaient contemporaines et ses ancêtres ?

L'ensemble des fossiles attribués à cette nouvelle espèce Homo luzonensis provient de niveaux géologiques de la grotte de Callao qui ont été datés à au moins 70 000 ans. Pour le moment, nous ne savons pas encore quelle espèce humaine est liée directement à Homo luzonensis. Nos analyses des dents et des os ont permis de mettre en évidence des différences marquées avec les autres espèces humaines connues, mais le degré de parenté avec chacune de ces espèces reste à déterminer. Parmi les potentiels candidats comme taxon ancestral, il y a Homo erectus, qui vivait en dans toute l'Asie au cours du Pléistocène et a survécu en Indonésie jusqu'à il y a environ 70 000 à 100 000 ans. Une branche dérivant de Homo floresiensis n'est pas non plus à écarter puisque cette espèce a vécu sur la petite île de Flores jusqu'à il y a 50 000 ans environ et montre des caractéristiques similaires à celle de Homo luzonensis (dents de petite taille, avec une morphologie de la couronne similaire à celle de l'humain actuel mais des racines plus archaïques). Le mystère reste encore entier, mais nous travaillons encore sur ces fossiles, et notamment sur les dents pour en extraire encore plus d'informations.

À partir des restes découverts, peut-on savoir quel était le quotidien de ces individus, leur mode de nutrition, leurs éventuelles carences, peut-on avoir des réponses à ces questions en observant les fossiles dentaires, leur densité leur abrasion ?

Ces questions restent encore en suspens à l'heure actuelle. Nous avons encore beaucoup à apprendre sur la vie de cette espèce. L'étude à venir de la structure interne des os nous apportera vraisemblablement des informations sur la biomécanique et les habitudes comportementales de Homo luzonensis. Pour les dents, des analyses isotopiques nous apporteraient des informations précises sur le régime alimentaire. L'étude des micro-usures à la surface de l'émail pourrait aussi apporter des éléments sur leurs comportement alimentaire. Mais tout cela reste à faire.

Cette découverte change elle nos connaissances sur les grandes migrations humaines notamment dans ces régions insulaires ?

L'un des impacts directs de cette découverte concerne notre compréhension de l'évolution humaine en général. En l'espace de quelques décennies, le nombre de taxons hominines connus a triplé rien que pour le genre Homo. La découverte de Homo luzonensis est donc une nouvelle preuve de l'extraordinaire et insoupçonnée diversité de notre lignée évolutive. L'une des grandes questions à résoudre concernant cette espèce est comment est-elle arrivée au Philippines. Alors qu'une partie de l'Asie du Sud-Est a été connectée par des ponts terrestres au continent asiatique lors de périodes glaciaires, les Philippines ont toujours été des îles. Comment et quand les premiers représentants de ce groupe humain sont arrivés et Philippines et combien de vagues de peuplements ont eu lieu sont donc des points clés à résoudre pour mieux comprendre l'évolution de Homo luzonensis.

Cette découverte a fait l’objet d’une publication intitulée « A new species of Homo from the Late Pleistocene of the Philippines » éditée dans le journal Nature du 10 avril