La science infuse

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20 décembre 2012

Quand Jurassic Park rencontre Les dents de la mer

Si la mâchoire du piranha moderne est capable d'exercer une force importante, son ancêtre préhistorique pouvait broyer des carapaces, voire des os.

Lorsque l'on évoque les grands prédateurs préhistoriques viennent à l'esprit le Tyrannosaurus rex et autre Velociraptor, tout droit sortis de Jurassic Park, film de Steven Spielberg paru en 1993 (vous retrouverez ici la scène où l'homme fait la rencontre de ses lointains ancêtres). Mais ce serait trop vite oublier les poissons qui prospéraient dans les rivières et les fleuves primitifs. En 2009, une équipe de paléontologues a en effet mis au jour près de Paraná, en Argentine, une mâchoire arborant trois dents imposantes. Datant du Miocène supérieur (il y a 6-9 millions d'années), ce fossile aurait appartenu à un poisson dénommé Megapiranha paranensis, parent des piranhas qui frayent aujourd'hui dans les cours d'eau sud-américains, et notamment dans le bassin amazonien. Des biologistes américains et brésiliens viennent de montrer, à partir d'extrapolations sur des cousins modernes du poisson carnivore, que le Megapiranha se range, de par sa puissante mâchoire, parmi les plus redoutables carnassiers qui aient existé sur Terre.

Justin Grubich, de l'université américaine du Caire (Égypte), et ses collègues ont évalué la force masticatoire de 15 piranhas péchés dans l'Amazone, près d'Altamira. Ces spécimens appartiennent tous à la plus grande espèce sauvage de piranhas, Serrasalmus rhombeus, qui se distinguent notamment par leurs yeux rouges. Les forces exercées par ces animaux varient de 70 à 320 N, soit trois fois la force mesurée chez un alligator d'Amérique (Alligator mississippiensis) de même taille. Les différences obtenues entre les piranhas sont liées à la disparité de leurs longueurs, comprises entre 21 et 37 cm : les biologistes parlent à ce propos d'allométrie positive, pour indiquer la relation favorable entre la taille du piranha et la puissance de sa mastication.

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30 octobre 2012

L'éruption du supervolcan Toba enfin datée

Le lac Toba en Indonésie est la trace de la dernière super-éruption volcanique, qui remonte à 73 880 ans.

Une équipe internationale d'archéologues menée par Michael Storey a daté avec précision l'éruption du supervolcan Toba, à l'origine d'une caldeira de plusieurs dizaines de kilomètres sur l'île indonésienne de Sumatra, située sur la ceinture de feu du Pacifique. Intervenue il y a 73 880 ans environ, cette éruption exceptionnelle se classe tout en haut de l'échelle VEI : cent fois plus massive que celle du Pinatubo philippin en 1991, elle aurait éjecté près de 3 000 km3 de roches, recouvert le Sud asiatique d'un manteau de cendres et provoqué un hiver volcanique de plusieurs années. Cet événement géologique majeur aurait ainsi, selon certaines théories, influencé l'évolution des hominidés en causant un goulot d'étranglement de population, à l'issue duquel seul un petit groupe de survivants aurait peuplé toute la Terre.

Comment dater un événement passé ? Lorsque cela est possible, en remontant le fil du temps à partir de faits bien connus. C'est ainsi que l'ecclésiastique irlandais Jamse Ussher a daté en 1650, à partir d'une reconstitution minutieuse de l'arbre généalogique des patriarches de l'Ancien Testament, la création du monde par Dieu à 4004 avant Jésus-Christ (probablement au mois d'octobre de cette année) ! Plus sérieusement, c'est ce principe qui est à la base de la stratigraphie et de la datation des couches géologiques accumulés successivement. Il est également possible d'obtenir des mesures temporelles "absolues" à partir de phénomènes immuables, comme la désintégration d'un noyau atomique radioactif. C'est le principe notamment de la datation au carbone 14. Ici, les archéologues ont choisi comme référence temporelle un autre élément, l'argon.

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29 mai 2012

Effondrement maya : sur la route de l'obsidienne

Les routes du commerce de l'obsidienne, cette roche volcanique noire, nous renseigne sur la chute de la civilisation maya.

Le succès du livre de Jared Diamond, Effondrement, montre à quel point la précarité des civilisations humaines intrigue. Un exemple : les Mayas. Après avoir occupé pendant plusieurs millénaires une vaste portion de l'Amérique centrale, du Sud du Mexique jusqu'au Honduras, ils ont disparu avec l'arrivée des conquistadors espagnols au cours du XVIe siècle. Mais bien avant cette invasion, vers 900, la civilisation maya a connu un grave déclin qui a touché en premier lieu les cités des Basses-Terres. Des anthropologues de l'université de l'Illinois et du Muséum Field, basés à Chicago (États-Unis), s'intéressant à cette période de transition brutale, ont reconstruit les routes de commerce de l'obsidienne, une roche volcanique très utilisée par les Mayas (qui ne maîtrisaient pas la métallurgie). À partir de procédés utilisés pour l'analyse des réseaux sociaux, ils ont suivi l'évolution des échanges de cette pierre : elle indiquerait des changements économiques et politiques plus profonds, allant à l'encontre de la théorie selon laquelle cet effondrement serait dû uniquement à des bouleversements écologiques.

L'étude américaine se fonde sur des échantillons d'obsidienne retrouvés sur une centaine de sites mayas, datant de 250 à 1520. La composition chimique des roches (obtenue par spectrométrie de fluorescence X ou analyse chimique par activation neutronique) permet de remonter au lieu de leur extraction. Les archéologues ont notamment identifié trois gisements mayas à San Martín Jilotepeque, El Chayal et Ixtepeque, dans les hauteurs guatémaltèques, qui auraient irrigué une grande partie du marché de l'obsidienne pendant les périodes dites classique et postclassique.

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4 avril 2012

La plus ancienne trace de feu domestiqué mise à jour

Depuis quand les hommes ont-ils acquis la capacité d'allumer leur propre feu ?

La maîtrise du feu aurait joué un rôle important dans l'évolution des hominidés : une étude récente (conduite sur des souris) montrait par exemple que la cuisson améliorerait les apports énergétiques retirés de la consommation de viande. Depuis quand Homo est-il capable d'allumer une flamme, pour faire cuire ses aliments, se chauffer ou encore éloigner d'éventuels prédateurs ? Si les fouilles archéologiques font remonter les plus anciennes traces de feu domestiqué vers 400 000 ans, par exemple sur le site proche-oriental de la la grotte de Qesem (dont il avait été question dans un précédent article, Adieu l'éléphant, bienvenue à l'homme moderne !), certains archéologues placeraient cette rupture vers 1,9 million d'années, s'appuyant pour cela sur des hypothèses relatives au rythme supposé de l'augmentation du poids des hominidés. Aujourd'hui, une équipe dirigée par Francesco Berna, de l'université de Boston, présente des preuves tangibles d'un foyer allumé par l'homme il y a environ 1,0 million d'années, retrouvées dans la grotte de Wonderwerk, au Nord-Ouest de l'Afrique du Sud.

Les fouilles de cette grotte sud-africaine, longue de 140 mètres, ont repris à partir de 2004, après une phase intensive de travaux entre 1978 et 1993. Le site présente notamment une séquence acheuléenne riche en bifaces et autres éclats, issus de la taille des pierres par les premiers habitants du site. Des analyses paléomagnétiques, qui suivent les inversions du champ magnétique terrestre enregistrées dans certains minéraux, situent cette couche à environ 1,0 million d'années (pendant l'épisode de Jaramillo qui a marqué un "bref" retour à une polarité actuelle). C'est au sein de cette strate que les archéologues ont détecté des traces d'os et de végétaux calcinés.

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