Il y a quarante ans, un dimanche matin de fin novembre 1974, une équipe de scientifiques creusait dans un endroit isolé de la région Afar en Éthiopie.

En arpentant la zone, le paléoanthropologue Donald Johanson a repéré une petite partie d’un os du coude. Il l’a immédiatement reconnu comme provenant d’un ancêtre humain. Et il y en avait bien d’autres. « En regardant sur les pentes à ma gauche, j’ai vu des morceaux de crâne, un morceau de mâchoire, quelques vertèbres », raconte Johanson.

Il a été immédiatement évident que le squelette était une découverte capitale, car les sédiments du site étaient connus pour avoir 3,2 millions d’années. « J’ai réalisé qu’il s’agissait d’une partie d’un squelette datant de plus de trois millions d’années », a déclaré M. Johanson. C’était le plus ancien humain primitif – ou hominine – jamais découvert. Plus tard, il est apparu que c’était aussi le plus complet : entièrement 40% du squelette avait été préservé.

Lucy pourrait-elle être notre ancêtre direct, un manque dans l’arbre généalogique humain ?

Au camping du groupe ce soir-là, Johanson a fait jouer une cassette des Beatles qu’il avait apportée avec lui, et la chanson « Lucy in the Sky with Diamonds » est apparue. A ce moment-là, Johanson pensait que le squelette était une femme, car il était petit. Alors quelqu’un lui a dit : « Pourquoi ne l’appelles-tu pas Lucy ? » Le nom s’est immédiatement imposé. « Tout d’un coup », dit Johanson, « elle est devenue une personne. »

Il faudra attendre encore quatre ans pour que Lucy soit officiellement décrite. Elle appartenait à une nouvelle espèce appelée Australopithecus afarensis, et il était clair qu’elle était l’un des fossiles les plus importants jamais découverts.

Mais au camping, le matin suivant la découverte, la discussion était dominée par des questions. Quel âge avait Lucy quand elle est morte ? Avait-elle des enfants ? Comment était-elle ? Et pourrait-elle être notre ancêtre direct, un chaînon manquant dans l’arbre généalogique de l’humanité ? Quarante ans plus tard, nous commençons à avoir des réponses à certaines de ces questions.

Bien qu’elle soit une nouvelle espèce, Lucy n’était pas la première australopithèque découverte. C’était l’enfant de Taung, le crâne fossilisé d’un jeune enfant qui vivait il y a environ 2,8 millions d’années à Taung, en Afrique du Sud. L’enfant de Taung a été découvert en 1924 et a été étudié par l’anatomiste Raymond Dart. Il s’est rendu compte qu’il appartenait à une nouvelle espèce, qu’il a appelée Australopithecus africanus.

L’enfant de Taung a été dénoncé comme n’étant qu’un singe et sans importance majeure

Dart a écrit : « J’ai su au premier coup d’œil que ce qui se trouvait dans mes mains n’était pas un cerveau anthropoïde ordinaire. Ici, dans le sable consolidé par la chaux, se trouvait la réplique d’un cerveau trois fois plus grand que celui d’un babouin et considérablement plus grand que celui d’un chimpanzé adulte… » Les dents de l’enfant Taung ressemblaient davantage à celles d’un enfant humain qu’à celles d’un singe. Dart a également conclu qu’il pouvait marcher debout, comme les humains, car la partie du crâne où la moelle épinière rencontre le cerveau était de type humain.

L’enfant Taung a été le premier indice que les humains étaient originaires d’Afrique. Mais lorsque Dart a publié son analyse l’année suivante, il a essuyé de vives critiques. À l’époque, l’Europe et l’Asie étaient considérées comme le centre crucial de l’évolution humaine, et les scientifiques n’acceptaient pas que l’Afrique soit un site important. L’enfant Taung a été dénoncé par l’éminent anatomiste Sir Arthur Keith comme étant juste un singe et sans importance majeure.

Au cours des 25 années suivantes, d’autres preuves ont émergé et ont montré que Dart avait raison depuis le début. Au moment où Lucy est apparue, les anthropologues ont accepté que les australopithèques étaient des humains primitifs, et pas seulement des singes. Ainsi, dès sa découverte, Lucy est devenue le plus ancien ancêtre potentiel de toutes les espèces d’hominidés connues. La question immédiate était : à quoi ressemblait-elle ?

Lucy avait un « incroyable amalgame de caractéristiques plus primitives et plus dérivées qui n’avait jamais été vu auparavant », dit Johanson. Son crâne, ses mâchoires et ses dents ressemblaient davantage à des singes que ceux des autres australopithèques. Sa boîte crânienne était également très petite, pas plus grande que celle d’un chimpanzé. Elle avait une mâchoire forte, un front bas et de longs bras ballants.

Il n’y a aucun autre mammifère qui marche comme nous

Pour Johanson, sur le terrain à Hadar, il a été immédiatement évident que Lucy marchait debout, comme l’enfant Taung. C’est parce que la forme et le positionnement de son bassin reflétaient une démarche entièrement droite. Le genou et la cheville de Lucy ont également été préservés et semblent refléter une marche bipède. Des études ultérieures des pieds de l’A. afarensis offrent encore plus de preuves.

En tant que marcheuse verticale, Lucy a renforcé l’idée que la marche était l’une des pressions sélectives clés faisant progresser l’évolution humaine. Les premiers hominines n’avaient pas besoin d’un cerveau plus gros pour franchir les étapes décisives qui les séparaient des singes. La puissance cérébrale supplémentaire n’est apparue qu’un million d’années plus tard, avec l’arrivée de l’Homo erectus. Bien que les gros cerveaux aient clairement joué un rôle important par la suite, la marche reste l’un des traits qui font de nous des êtres humains uniques.

« Il n’y a aucun autre mammifère qui marche comme nous le faisons », déclare William Harcourt-Smith du Musée américain d’histoire naturelle à New York. « Sans la bipédie, on commence à se demander ce qui serait arrivé à notre lignée. Aurions-nous existé tout court ? »

Elle marchait peut-être comme un humain, mais Lucy passait au moins une partie de son temps dans les arbres, comme le font encore aujourd’hui les chimpanzés et les orangs-outans. Il se peut que la marche verticale ait évolué dans les arbres, comme un moyen de marcher le long de branches qui seraient autrement trop flexibles.

On ne sait pas exactement pourquoi Lucy a quitté la sécurité des arbres et a pris pied sur le sol. On pense que les savanes s’ouvraient progressivement et que les arbres étaient donc plus espacés. Mais la véritable raison pour laquelle elle s’est dirigée vers le sol était peut-être la recherche de nourriture, explique Chris Stringer, du Musée d’histoire naturelle de Londres, au Royaume-Uni. En accord avec cette idée, des preuves récentes suggèrent que le régime alimentaire des australopithèques était en train de changer.

Lucy elle-même a peut-être ramassé des œufs dans un lac

Les études des restes de nourriture piégés sur les dents préservées des homininés montrent que plusieurs espèces, dont celle de Lucy, élargissaient leur régime alimentaire il y a environ 3,5 millions d’années. Au lieu de manger principalement des fruits des arbres, ils ont commencé à inclure des herbes et des laîches, et peut-être de la viande. Ce changement de régime alimentaire peut leur avoir permis d’étendre leur aire de répartition et de se déplacer plus efficacement dans un environnement changeant.

Lucy elle-même a peut-être recueilli des œufs dans un lac. Des œufs de crocodile et de tortue fossilisés ont été trouvés près de son squelette, ce qui a conduit à suggérer qu’elle est morte en les cherchant.

Un singe avec des compétences de boucher

Comment les australopithèques transformaient-ils tous ces nouveaux aliments ? Les espèces ultérieures comme l’Homo erectus sont connues pour avoir utilisé de simples outils en pierre, mais aucun outil n’a jamais été trouvé d’aussi loin. Cependant, en 2010, des archéologues ont découvert des os d’animaux portant des marques qui semblent avoir été faites par des outils en pierre. Cela suggère que Lucy et ses proches utilisaient des outils en pierre pour manger de la viande.

Les chimpanzés apprennent l’utilisation d’outils de leurs mères

Depuis, des débats animés ont eu lieu pour savoir si les marques étaient vraiment faites par des outils. Mais si elles l’étaient, ce n’est pas vraiment surprenant, déclare Fred Spoor de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive de Leipzig, en Allemagne.

Spoor souligne que les chimpanzés modernes utilisent plusieurs outils, par exemple pour casser des noix. Donc, si les chimpanzés peuvent le faire, Spoor dit que nous pourrions nous attendre à ce que A. afarensis – qui était fondamentalement un « chimpanzé bipède » – puisse aussi le faire. Les chimpanzés apprennent l’utilisation d’outils de leur mère, et Lucy pourrait l’avoir appris de la même manière.

Ce serait plus impressionnant si l’espèce de Lucy avait également fabriqué des outils, mais il n’y a aucune preuve de cela. « Les marques de coupe n’impliquent pas qu’une pierre a été magnifiquement modelée en couteau », explique Spoor. « Il pourrait s’agir d’une pierre tranchante qui a raclé le muscle et la graisse d’un os. »

En plus d’apprendre des compétences de sa mère, Lucy pourrait bien avoir appris d’autres A. afarensis. Les découvertes ultérieures de fossiles dans la région de Hadar, et les comparaisons avec d’autres primates, suggèrent que Lucy vivait dans un petit groupe social. Les chimpanzés vivent également dans des groupes de quelques dizaines d’individus, et A. afarensis pourrait s’en être tenu à ce système.

L’enfance de Lucy a été beaucoup plus courte que la nôtre

Lucy était petite par rapport aux mâles de son espèce. Cela a conduit certains chercheurs à suggérer que sa société était dominée par les hommes. Elle aurait même pu être polygame, comme les groupes de gorilles d’aujourd’hui. En général, les mâles ne sont significativement plus grands que les femelles que dans les espèces où un mâle peut contrôler plusieurs femelles. Il se peut donc que Lucy ait vécu dans un groupe contrôlé par un mâle dominant, qui avait « un harem, ou un groupe de femelles autour de lui », explique Spoor.

Il semble également que l’enfance de Lucy ait été beaucoup plus courte que la nôtre, et qu’elle ait dû se débrouiller seule dès son plus jeune âge.

Nous savons que Lucy était un adulte à part entière, car elle avait des dents de sagesse et ses os s’étaient soudés. Mais contrairement aux humains modernes, elle semble avoir atteint sa taille adulte très rapidement, et n’avait qu’environ 12 ans à sa mort. Dans le même ordre d’idées, une étude réalisée en 2006 sur un A. afarensis de 3 ans suggère que leur cerveau a atteint sa taille maximale bien plus tôt que le nôtre.

En somme, Lucy ressemble à une maison à mi-chemin entre les singes et les humains. Elle ressemblait aux singes par son apparence et la taille de son cerveau, mais elle pouvait marcher debout comme les hominines plus avancées qui ont vécu plus tard. Alors où se situe-t-elle exactement dans notre arbre généalogique ?

Il existait de nombreuses espèces d’hominines primitives, vivant souvent côte à côte

Lorsqu’elle a été découverte, Lucy a été saluée comme le plus ancien ancêtre direct des humains modernes. « A. afarensis nous a rapproché d’un petit pas de cet ancêtre commun que nous partageons avec les chimpanzés », explique Tim White, de l’Université de Californie à Berkeley. « Nous savions que nous étions génétiquement incroyablement proches des chimpanzés, le dernier ancêtre commun que nous partagions avec eux étant estimé à environ six millions d’années. Lucy avait comblé une lacune dans nos connaissances. »

Il semble maintenant que Lucy ne nous ait pas rapprochés de notre ancêtre commun avec les chimpanzés comme tout le monde le pensait. Les dernières études génétiques suggèrent que nous nous sommes en fait séparés des chimpanzés bien plus tôt, peut-être même il y a 13 millions d’années. Si cela est vrai, Lucy, âgée de 3 millions d’années, est arrivée assez tard dans l’histoire de l’évolution humaine. Des fossiles plus anciens, comme l’Ardipithecus vieux de 4,4 millions d’années décrit par White et ses collègues, sont plus proches de nos ancêtres singes.

Mais un problème plus important pour l’idée que l’A. afarensis était nos ancêtres directs est que notre lignée s’est avérée très compliquée. Il y avait de nombreuses espèces d’homininés primitifs, vivant souvent côte à côte et peut-être même se croisant. Lorsque Lucy a été découverte, on connaissait environ sept hominines primitifs. Aujourd’hui, il y en a au moins 20. Nous ne savons tout simplement pas lesquels ont finalement conduit à l’Homo sapiens, et lesquels étaient des impasses évolutives.

On ne sait même pas clairement où en Afrique les humains modernes ont évolué. Lucy a suggéré que l’Éthiopie était un site crucial. Mais en 2008, une autre espèce d’australopithèque, A. sediba, a été découverte en Afrique du Sud. Elle vivait il y a environ 2 millions d’années, à peu près au moment où le genre Homo est apparu. L’enfant Taung était également originaire de la même région, cette découverte a donc suggéré que l’Afrique du Sud aurait pu être le lieu de naissance de notre espèce.

Nous pourrions ne jamais trouver notre véritable ancêtre

Malgré cela, White affirme que l’espèce de Lucy reste le meilleur candidat pour un ancêtre direct, mais que davantage de preuves fossiles de cette époque sont nécessaires. « Je suis convaincu que les fossiles seront trouvés dans cet intervalle, car je sais qu’en Éthiopie, il y a déjà quatre zones d’étude avec des sédiments fossilifères de cet âge », dit-il.

D’autres espèces comme le Kenyanthropus platyops, qui vivait il y a 3,5 millions d’années, pourraient également être l’ancêtre, dit Stringer. Il pourrait également s’agir d’un fossile que nous n’avons pas encore trouvé.

Spoor est encore plus prudent et dit que nous pourrions ne jamais trouver notre véritable ancêtre, car nous ne trouverons jamais qu’une fraction de la vie qui a existé. Mais Lucy en est certainement « assez proche », dit-il.

La découverte de Lucy a marqué un tournant dans notre compréhension de l’évolution humaine. Aujourd’hui encore, les scientifiques continuent d’apprendre d’elle. Les paléoanthropologues peuvent lui rendre visite au Musée national d’Éthiopie, à Addis-Abeba, pour effectuer de nouvelles analyses grâce aux nouvelles technologies. « Elle continuera à donner », dit Harcourt-Smith.

Sa place dans l’évolution humaine est assurée

Selon Johanson, sa contribution la plus importante a peut-être été de « déclencher » une vague de recherches qui a conduit à la découverte de nombreuses nouvelles espèces, comme Ardipithecus et A. sediba. Le nombre d’espèces connues a plus que doublé depuis Lucy, mais de nombreuses parties de l’histoire doivent encore être complétées, déclare Johanson. « Je sais qu’il y en a plusieurs autres qui se cachent à l’horizon. »

Grâce à toutes ces découvertes, nous savons maintenant que le processus d’évolution qui nous a menés n’était pas linéaire. Il y a eu beaucoup de variations et d’expérimentations en cours de route, et de nombreuses espèces ont été poussées à l’extinction – la plus célèbre étant l’homme de Neandertal. Selon Johanson, l’homme moderne, malgré toutes ses capacités, a peut-être eu la chance de survivre à tout cela.

Les membres de son équipe vont bientôt creuser pour trouver des fossiles dans la région d’Afar en Éthiopie, près de la maison de Lucy, comme ils le font chaque année. Il semble probable que cette région ait plus de fossiles à offrir. Même si ce n’est pas le cas, de nombreux fossiles plus complets que Lucy, et beaucoup plus anciens, ont été découverts depuis 1974. Néanmoins, Stringer affirme que « sa place dans l’évolution humaine est assurée à long terme ».

Donald Johanson s’est exprimé dans l’émission Inside Science de la BBC sur Radio 4. Ecoutez l’interview complète.