Les ancêtres humains ont apprivoisé le feu plus tôt que prévu

Les ancêtres humains ont apprivoisé le feu plus tôt que prévu

Le contrôle du feu a changé le cours de l'évolution humaine, permettant à nos ancêtres de rester au chaud, de cuisiner, d'éloigner les prédateurs et de s'aventurer dans des climats rigoureux. Cela a également eu d'importantes implications sociales et comportementales, encourageant des groupes de personnes à se rassembler et à veiller tard. Malgré l'importance d'allumer des flammes, quand et où les ancêtres humains ont appris à le faire reste un sujet de débat et de spéculation. Il y a même peu de consensus sur les hominidés - les humains modernes, un prédécesseur direct ou une branche éteinte depuis longtemps - qui ont acquis la compétence pour la première fois.

La plus ancienne preuve sans équivoque, trouvée dans la grotte Qesem en Israël, remonte à 300 000 à 400 000 ans, associant le premier contrôle du feu à l'Homo sapiens et aux Néandertaliens. Maintenant, cependant, une équipe internationale d'archéologues a déterré ce qui semble être des traces de feux de camp qui ont clignoté il y a 1 million d'années. Constitués d'ossements d'animaux carbonisés et de restes végétaux en cendres, les preuves proviennent de la grotte Wonderwerk d'Afrique du Sud, un site d'habitation humaine et des premiers hominidés pendant 2 millions d'années.

Les chercheurs ont trouvé la preuve dans une couche de roche contenant des haches, des éclats de pierre et d'autres outils attribués par des fouilles précédentes à un ancêtre humain particulier : Homo erectus. Caractérisée par sa position droite et sa construction robuste, cette espèce d'hominidés a vécu il y a 1,8 million à 200 000 ans. "Les preuves de la grotte Wonderwerk suggèrent que l'Homo erectus avait une certaine familiarité avec le feu", a déclaré Francesco Berna, professeur d'archéologie à l'Université de Boston et auteur principal d'un article sur les découvertes de l'équipe.

D'autres groupes de chercheurs armés de restes d'Afrique, d'Asie et d'Europe ont également affirmé que le contrôle du feu humain est apparu très tôt, il y a jusqu'à 1,5 million d'années. Ces études, cependant, s'appuient sur des preuves provenant de sites en plein air où des incendies de forêt auraient pu éclater, a déclaré Berna. Et tandis que des objets brûlés ont été trouvés et analysés, les dépôts qui les entourent ne l'étaient pas, ce qui signifie que la combustion aurait pu avoir lieu ailleurs, a-t-il ajouté.

La grotte Wonderwerk, en revanche, est un environnement protégé moins sujet aux flammes spontanées. De plus, une analyse de Berna et de ses collègues a montré que les sédiments accrochés aux objets carbonisés étaient également chauffés, ce qui suggère que des incendies ont été allumés sur place. Pour ces raisons, l'équipe a décrit les traces brûlées déterrées à Wonderwerk comme "la première preuve sûre de la combustion dans un contexte archéologique".

Des scientifiques travaillant en dehors du domaine de l'archéologie, notamment le primatologue Richard Wrangham, ont soutenu de manière convaincante que l'Homo erectus a apprivoisé le feu, a noté Berna. Wrangham défend depuis longtemps la théorie selon laquelle la cuisine a permis aux ancêtres humains de consommer plus de calories et, par conséquent, de développer des cerveaux plus gros. Il a largement basé son hypothèse sur des changements physiques chez les premiers hominidés - par exemple, une évolution vers des dents et des estomacs plus petits - qui ont eu lieu à l'époque de l'évolution de l'Homo erectus.

"Jusqu'à présent, l'hypothèse culinaire de Richard Wrangham est basée sur des preuves anatomiques et phylogénétiques qui montrent que l'Homo erectus a peut-être déjà été adapté à un régime alimentaire cuit", a expliqué Berna. "Notre preuve de Wonderwerk est cohérente avec le fait que l'Homo erectus est capable de manger des aliments cuits."

Berna et ses collègues font des fouilles à Wonderwerk depuis 2004, mais d'autres travaux se profilent à l'horizon, a-t-il déclaré. En plus de rechercher des preuves encore plus précoces de la maîtrise du feu, les chercheurs prévoient de déterminer si les habitants d'Homo erectus de la grotte cuisinaient réellement, par exemple en vérifiant les marques de coupure sur les os, a expliqué Berna. "Davantage de travail doit être fait pour exclure que la viande a été consommée crue et que les os ont été jetés dans le feu après cela", a-t-il déclaré.


Le plus ancien exemple de feu hominidé

Les discussions sur le feu et l'évolution humaine évoquent des images d'hommes des cavernes assis autour d'un feu de camp faisant rôtir des morceaux de viande sur des bâtons. Mais qui ont été les premiers hommes des cavernes à faire cela ? Le débat va et vient entre les anthropologues qui prétendent que les hominidés ont commencé à contrôler le feu il y a près de deux millions d'années et ceux qui pensent que nos ancêtres ont commencé à attiser les flammes il y a seulement quelques centaines de milliers d'années.

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Aujourd'hui, une nouvelle étude sur des ossements calcinés et des restes de plantes vieux d'un million d'années fournit les premières preuves "sécurisées" de la fabrication de feux d'hominidés, selon les chercheurs.

La nouvelle preuve vient de la grotte de Wonderwerk d'Afrique du Sud. Des recherches archéologiques là-bas dans les années 1970 à 1990 ont mis au jour des outils acheuléens, des haches en pierre et d'autres outils qui ont probablement été produits par L'homo erectus. En 2004, Francesco Berna de l'Université de Boston et ses collègues ont commencé de nouvelles fouilles. Ils ont trouvé plusieurs signes d'incendie, notamment de minuscules fragments d'os calcinés et des cendres de plantes brûlées. Ils ont également trouvé de la pierre de fer, que les hominidés utilisaient pour fabriquer des outils avec des fractures révélatrices d'un échauffement. À l'aide d'une technique appelée microspectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, qui examine comment un échantillon absorbe différentes longueurs d'onde de la lumière infrarouge, l'équipe a déterminé la les restes avaient été chauffés à plus de 900 degrés Fahrenheit, avec des herbes, des feuilles ou des broussailles utilisées comme combustible.

La forme des fragments d'os et la conservation exceptionnelle de la cendre végétale suggèrent que les matériaux ont été brûlés dans la grotte et non à l'extérieur, puis transportés par l'eau, rapporte l'équipe cette semaine dans Actes de l'Académie nationale des sciences. La combustion spontanée du guano de chauve-souris a également été exclue (apparemment, cela se produit parfois dans les grottes). Cela a laissé les hominidés comme la source la plus probable de l'incendie.

C'est une bonne nouvelle pour Richard Wrangham de l'Université Harvard et les partisans de son hypothèse culinaire. Selon Wrangham, la maîtrise du feu a été un événement transformateur dans l'histoire des humains. Cela permettait à nos ancêtres de cuisiner. Et parce que les aliments cuits sont plus faciles à digérer, l'intestin des hominidés s'est rétréci, libérant de l'énergie qui était alors consacrée à alimenter l'évolution de cerveaux plus gros, qui sont très coûteux à entretenir, énergétiquement parlant. (Le tissu cérébral a besoin de 22 fois plus d'énergie qu'une quantité équivalente de muscle.)

Wrangham a supposé que cette transition importante avait dû se produire avec l'origine de l'homo erectus, il y a environ 1,9 million d'années, lorsque la taille du cerveau a vraiment commencé à augmenter et que le corps des hominidés est devenu plus grand et plus moderne.

L'incendie de Wonderwerk est trop jeune pour soutenir pleinement l'hypothèse de Wrangham, mais c'est un pas dans la bonne direction. Auparavant, le premier exemple bien accepté d'incendie provenait de la grotte Qesem d'Israël, il y a 400 000 ans. Pour les allégations d'exemples beaucoup plus anciens de feu contrôlé, comme sur un site kenyan vieux de 1,5 million d'années appelé Koobi Fora, les incendies de forêt ne pouvaient pas être exclus.

Si l'histoire du feu remonte à un million d'années, pourquoi les archéologues n'en trouvent-ils pas plus de preuves ? L'année dernière, par exemple, Wil Roebroeks de l'Université de Leiden aux Pays-Bas et Paola Villa du Musée de l'Université du Colorado à Boulder ont étudié les archives archéologiques européennes des 1,7 million d'années écoulées. Ils n'ont trouvé l'usage habituel du feu qu'il y a environ 400 000 ans, ont-ils rapporté dans Actes de l'Académie nationale des sciences, les conduisant à conclure que les hominidés ont dû coloniser les latitudes septentrionales sans la chaleur du feu.

L'équipe de Berna pense que le problème pourrait être dans la façon dont les archéologues ont recherché le feu. La nouvelle recherche consistait à examiner les sédiments de la grotte, les os et les cendres des plantes à un niveau microscopique, ce qui a révélé des informations qui sont normalement négligées. Peut-être qu'avec l'aide de telles méthodes microscopiques, les anthropologues découvriront que l'origine du feu est en effet liée à l'origine de l'homo erectus.


Notre mystérieux ancêtre humain archaïque et nos humains disparus

Au cours de l'étude, les chercheurs ont comparé les génomes de deux Néandertaliens, un Denisovan et deux individus africains modernes. Les Néandertaliens ( Homo neanderthalensis ) étaient une espèce humaine éteinte il y a environ 30 000 ans et qui habitait autrefois de vastes régions de l'Eurasie. Les Dénisoviens sont une espèce mystérieuse, connue uniquement par son ADN, qui s'étendait probablement sur une zone qui couvrait la Sibérie et l'Asie de l'Est. Les échantillons d'Africains modernes ont été sélectionnés car ils sont connus pour ne pas avoir de gènes néandertaliens ni de Denisovan.

La propagation et l'évolution des Denisoviens (John D. Croft / CC BY-SA 3.0 )

Sur la base de l'algorithme révolutionnaire, les chercheurs ont pu développer un graphique de recombinaison ancestrale, qui "inclut un arbre qui capture les relations entre tous les individus à chaque position le long du génome, et les événements de recombinaison qui font changer ces arbres d'une position au suivant », a déclaré Siepel à Live Science. L'équipe a pu se faire une idée du vaste métissage entre différentes espèces d'hominidés et mieux comprendre leurs schémas de migration.


Les gens ont peut-être utilisé le feu pour défricher les forêts il y a plus de 80 000 ans

L'impact environnemental de l'humanité n'a pas commencé avec le bang de l'agriculture ou de l'industrialisation, mais un murmure initié il y a longtemps et que les scientifiques apprennent enfin à entendre.

De nouvelles découvertes archéologiques et paléoenvironnementales datent maintenant l'activité humaine qui a transformé notre environnement naturel il y a plus de 80 000 ans, après que les premiers humains modernes se soient installés sur les rives nord du lac Malawi à la pointe inférieure de l'Afrique orientale et de la vallée du Grand Rift. Ces humains ont considérablement modifié le paysage et l'écosystème en brûlant des forêts pour produire une brousse tentaculaire qui reste aujourd'hui, selon un rapport publié mercredi dans Science Advances.

Cette découverte constitue la preuve la plus ancienne à ce jour que les humains modifient profondément leur environnement avec le feu. Et cela pourrait représenter le premier cas connu de personnes le faisant délibérément, selon l'hypothèse des chercheurs. &ldquoIl représente une capacité culturelle vraiment puissante pour transformer le paysage d'une certaine manière. cela améliorera la survie de la population », a déclaré l'archéologue Amanuel Beyin de l'Université de Louisville, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude.

Le lac Malawi est aujourd'hui l'un des plus grands lacs du monde, mais sa taille a considérablement fluctué à travers les âges. Dans une étude de 2018, la paléoécologue Sarah Ivory de la Pennsylvania State University et ses collègues ont examiné des fossiles, du pollen et des minéraux dans deux carottes de sédiments forées dans le lit du lac. Leur analyse a révélé que le niveau d'eau et la végétation du lac présentaient un modèle climatique constant au cours des 636 000 dernières années. Les forêts denses le long des rives du lac disparaissaient généralement pendant les périodes de sécheresse lorsque le lac s'asséchait, puis revenaient lorsqu'il se remplissait à nouveau.

Mais les archives polliniques ont montré une rupture brutale de ce cycle lorsque la période humide est revenue il y a environ 86 000 ans. Bien que le niveau du lac soit à nouveau élevé, les forêts riveraines se sont juste brièvement rétablies avant de s'effondrer. Seules quelques espèces résistantes au feu et rustiques ont persisté, tandis que les graminées sont devenues plus répandues dans le paysage.

Lorsque Ivory a discuté de ces données avec la paléoanthropologue de l'Université de Yale Jessica Thompson et ses collègues, qui fouillaient des sites archéologiques à proximité le long des rives nord du lac, une explication s'est imposée : l'activité humaine. Les premiers établissements connus dans la région ont vu le jour il y a environ 92 000 ans, comme en témoignent les dizaines de milliers d'artefacts en pierre trouvés par Thompson et d'autres avec l'aide de leurs collègues du Malawi. Beaucoup étaient des outils probablement utilisés pour la chasse et la coupe. Les chercheurs ont observé que l'apparence humaine était suivie d'un pic de dépôts de charbon de bois dans les noyaux du lac, suggérant que les gens ont commencé à brûler intensivement la forêt au moment où elle repoussait, empêchant ainsi un rétablissement complet.

Des explications alternatives sont possibles. Les dépôts de charbon de bois pourraient plutôt provenir de quelques incendies devenus incontrôlables ou peut-être de personnes brûlant du bois à l'époque pour cuisiner ou se réchauffer. Mais Thompson propose que la population ait délibérément brûlé les forêts, comme certains chasseurs-cueilleurs le font aujourd'hui. Les zones forestières défrichées permettent à un patchwork de nouvelles herbes et arbustes d'émerger, permettant un habitat en mosaïque avec une variété de sources de nourriture qui attirent différentes espèces animales et donc de nouvelles proies pour les humains. Thompson pense que l'ampleur du brûlage est plus compatible avec ce type de transformation continue de l'habitat que les incendies accidentels ou la récolte de bois. Faire ce dernier de manière efficace aurait nécessité des outils qui n'étaient pas disponibles à l'époque, ajoute-t-elle.

L'utilisation du feu par les ancêtres humains remonte à au moins un million d'années, ont découvert les scientifiques. Mais au cours de l'âge de pierre du milieu, il y a entre 315 000 et 30 000 ans, les humains ont commencé à manier le feu de nouvelles manières. Par exemple, il y a environ 164 000 ans en Afrique australe, les gens utilisaient probablement le feu pour chauffer la pierre afin de la rendre plus malléable pour la fabrication d'outils. &ldquoCette prise de conscience que vous pourriez utiliser le feu . comme un outil pour modifier la productivité de votre environnement immédiat» serait l'une des nombreuses inventions qui ont eu lieu au cours de cette période plus large, dit Thompson.

Auparavant, certaines des preuves les plus anciennes possibles d'humains utilisant le feu pour gérer leur environnement provenaient de la grande grotte de Niah à Bornéo en Malaisie. Les scientifiques émettent l'hypothèse qu'il y a 50 000 ans, les humains utilisaient le feu dans une forêt tropicale dense près de cet endroit pour favoriser la croissance d'espèces végétales spécifiques. D'autres études proposent des activités similaires il y a environ 45 000 ans en Nouvelle-Guinée et il y a 40 000 ans en Australie.

Il n'est pas facile de prouver que les humains plutôt que les facteurs climatiques ont déclenché de tels incendies, note Patrick Roberts, archéologue à l'Institut Max Planck pour la science de l'histoire humaine à Iéna, en Allemagne, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude. Mais il pense que les preuves qu'il a découvertes autour du lac Malawi prouvent de manière assez convaincante que les humains étaient le coupable, étant donné les archives paléoenvironnementales des carottes du lac qui s'étendent sur plus de 600 000 ans et le fait que ces carottes ont été extraites à proximité du site archéologique.

Bien que l'intention humaine soit également difficile à prouver, Roberts dit qu'il ne voit aucune raison de supposer que les gens n'étaient pas cognitivement capables de prendre de telles mesures pour rendre leur environnement plus productif. &ldquoPourquoi sinon iriez-vous mettre le feu au paysage ?&rdquo demande-t-il.

Beyin suggère que les premiers humains modernes vivant autour du lac Malawi pourraient avoir fait partie de populations migrant d'environnements plus secs vers le nord ou le sud. Lorsqu'ils y ont rencontré des forêts inconnues, dit-il, il est possible qu'ils aient eu recours au feu pour créer . cet environnement boisé familier.&rdquo L'étude souligne également la valeur de l'intégration d'enregistrements environnementaux anciens tels que ceux documentés dans les carottes du lac avec des données archéologiques classiques pour détecter des indices sur les innovations culturelles humaines, ajoute Beyin.

Les peuples anciens semblent avoir laissé une autre impression sur le paysage près du lac Malawi. Après la disparition des forêts, la pluie est tombée sur les hautes terres déboisées, érodant progressivement les sédiments pour former de grands dépôts en forme de triangle appelés cônes alluviaux. Au fil du temps, le processus d'érosion a enterré et préservé des artefacts dans les dépôts de ventilateur. Thompson dit qu'elle serait surprise si davantage de preuves de l'impact environnemental des premiers humains modernes émergeaient au cours des années à venir. &ldquoSi nous pensons simplement à cela comme quelque chose que nous associons à la &lsquocondition humaine. &rsquo si vous changez votre point de vue de cette façon,&rdquo ajoute-t-elle, &ldquos tout à coup, je pense, vous allez voir ce genre de choses partout.&rdquo


Fumée, feu et évolution humaine

Lorsque les premiers humains ont découvert comment faire des feux, la vie est devenue beaucoup plus facile à bien des égards. Ils se sont blottis autour du feu pour plus de chaleur, de lumière et de protection. Ils l'utilisaient pour cuisiner, ce qui leur apportait plus de calories que de manger des aliments crus difficiles à mâcher et à digérer. Ils pouvaient socialiser jusque dans la nuit, ce qui a peut-être donné lieu à la narration et à d'autres traditions culturelles.

Mais il y avait aussi des inconvénients. Parfois, la fumée leur brûlait les yeux et les poumons. Leur nourriture était probablement enrobée d'omble, ce qui aurait pu augmenter leur risque de certains cancers. Avec tout le monde rassemblé au même endroit, les maladies auraient pu être transmises plus facilement.

De nombreuses recherches se sont concentrées sur la façon dont le feu a donné un avantage évolutif aux premiers humains. Les sous-produits négatifs du feu et la manière dont les humains peuvent s'y être adaptés ou non sont moins examinés. En d'autres termes, comment les effets néfastes du feu ont-ils façonné notre évolution ?

C'est une question qui commence tout juste à attirer plus d'attention. "Je dirais que c'est surtout des discussions de bar en ce moment", a déclaré Richard Wrangham, professeur d'anthropologie biologique à l'Université Harvard et auteur de "Catching Fire: How Cooking Made Us Human". Ses travaux suggèrent que la cuisine a conduit à des changements avantageux dans la biologie humaine, tels que des cerveaux plus gros.

Maintenant, deux nouvelles études ont proposé des théories sur la façon dont les conséquences négatives du feu pourraient avoir façonné l'évolution et le développement humains.

Dans le premier, publié mardi, les scientifiques ont identifié une mutation génétique chez l'homme moderne qui permet à certaines toxines, y compris celles trouvées dans la fumée, d'être métabolisées à un rythme sûr. La même séquence génétique n'a pas été trouvée chez d'autres primates, y compris les anciens hominidés tels que les Néandertaliens et les Dénisoviens.

Les chercheurs pensent que la mutation a été sélectionnée en réponse à l'inhalation de toxines de la fumée, ce qui peut augmenter le risque d'infections respiratoires, supprimer le système immunitaire et perturber le système reproducteur.

Il est possible que cette mutation ait donné aux humains modernes un avantage évolutif sur les Néandertaliens, bien que ce soit une spéculation à ce stade, a déclaré Gary Perdew, professeur de toxicologie à l'Université d'État de Pennsylvanie et auteur de l'article. Mais si la spéculation est correcte, la mutation peut avoir été un moyen par lequel les humains modernes se sont habitués à certains effets néfastes du feu, alors que d'autres espèces ne l'étaient pas.

Thomas Henle, professeur de chimie à l'Université de technologie de Dresde en Allemagne qui n'a pas participé à l'étude, s'est demandé si les humains avaient également des mutations génétiques uniques pour mieux gérer, ou même tirer parti des sous-produits du feu dans les aliments. En 2011, son groupe de recherche a montré que les molécules brunes issues de la torréfaction du café peuvent inhiber les enzymes produites par les cellules tumorales, ce qui pourrait expliquer pourquoi les buveurs de café peuvent être moins exposés à certains cancers.

D'autres recherches ont suggéré que ces sous-produits de torréfaction peuvent stimuler la croissance de microbes utiles dans l'intestin.

Une mutation génétique qui pourrait aider les humains à tolérer les toxines de la fumée pourrait n'être qu'une des nombreuses adaptations, a déclaré le Dr Henle. "Je suis sûr qu'il existe d'autres mécanismes spécifiques à l'homme, ou mutations, qui sont dus à une adaptation évolutive à la consommation d'aliments traités thermiquement."

Comprendre comment les humains pourraient s'être adaptés de manière unique aux risques d'exposition au feu peut avoir des implications sur la façon dont les scientifiques envisagent la recherche médicale, a déclaré le Dr Wrangham. D'autres animaux qui n'ont pas évolué autour du feu, par exemple, ne sont peut-être pas les meilleurs modèles pour étudier comment nous traitons les aliments ou détoxifions les substances.

Un exemple, suggère-t-il, est l'étude de l'acrylamide, un composé qui se forme dans les aliments lors de la friture, de la cuisson ou d'autres cuissons à haute température. Lorsqu'il est administré à des animaux de laboratoire à fortes doses, il a été démontré que l'acrylamide provoque le cancer. Mais jusqu'à présent, la plupart des études humaines n'ont pas réussi à établir un lien entre l'acrylamide alimentaire et le cancer.

« Les gens continuent de » vouloir « trouver un problème pour les humains », a déclaré le Dr Wrangham, mais il n’y a « rien d’évident du tout ».

Les humains n'ont peut-être pas été capables de s'adapter à tous les dangers du feu. La deuxième étude, publiée la semaine dernière dans les Actes de la National Academy of Sciences, suggère que les effets bénéfiques du feu pour les sociétés humaines s'accompagnent également de nouveaux dommages profonds. Il suggère que l'utilisation précoce du feu aurait pu contribuer à propager la tuberculose en mettant les gens en contact étroit, en endommageant leurs poumons et en les faisant tousser.

Avec la modélisation mathématique, Rebecca Chisholm et Mark Tanaka, biologistes à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud en Australie, ont simulé comment d'anciennes bactéries du sol auraient pu évoluer pour devenir des agents infectieux de la tuberculose. Sans feu, la probabilité était faible. Mais lorsque les chercheurs ont ajouté du feu à leur modèle, la probabilité d'émergence de la tuberculose a augmenté de plusieurs degrés de grandeur.

On pense que la tuberculose a tué plus d'un milliard de personnes, ce qui représente peut-être plus de décès que les guerres et les famines réunies. Aujourd'hui, elle reste l'une des maladies infectieuses les plus mortelles, faisant environ 1,5 million de morts chaque année.

De nombreux experts pensent que la tuberculose est apparue il y a au moins 70 000 ans. À ce moment-là, les humains contrôlaient très certainement le feu. (Les estimations du moment où les ancêtres humains ont commencé à utiliser régulièrement le feu varient considérablement, mais le consensus est que c'était il y a au moins 400 000 ans.)

"Nous avons réalisé que la découverte du feu contrôlé a dû provoquer un changement significatif dans la façon dont les humains interagissaient les uns avec les autres et avec l'environnement", a déclaré le Dr Chisholm.

Elle et le Dr Tanaka pensent que le feu pourrait avoir contribué à propager d'autres maladies aéroportées, pas seulement la tuberculose. "Le feu, en tant qu'avantage technologique, a été une arme à double tranchant", a déclaré le Dr Tanaka.

Des conséquences culturelles négatives sont également venues avec le feu – et continuent de laisser une empreinte. Les anthropologues ont émis l'hypothèse que l'inhalation de fumée a conduit à la découverte du tabagisme. Les humains ont longtemps utilisé le feu pour modifier leur environnement et brûler du carbone, des pratiques qui nous plongent désormais dans les affres du changement climatique. Le feu est même lié à la montée du patriarcat - en permettant aux hommes de chasser tandis que les femmes restaient pour cuisiner près du feu, il a engendré des normes de genre qui existent encore aujourd'hui.

L'étude de la façon dont les effets nocifs du feu ont façonné l'histoire et l'évolution de l'humanité peut fournir un aperçu riche de la relation entre la culture et la biologie. Avons-nous évolué biologiquement pour se prémunir contre les risques pour la santé de l'inhalation de fumée ? Cela nous a-t-il aidé à adopter la pratique culturelle du tabagisme? Il y a beaucoup d'autres possibilités.

"C'est une boucle de rétroaction fascinante", a déclaré Caitlin Pepperell, professeur à l'Université du Wisconsin-Madison qui étudie l'évolution des maladies humaines. « J'espère que ces études nous inciteront à réfléchir davantage au feu et à l'emmener dans toutes les directions possibles. »


Une délicatesse vietnamienne

La Chine n'est pas la seule à blâmer pour le commerce pas si secret de pangolin. En Chine et au Vietnam, les pangolins sont considérés comme un signe de richesse et de statut, non pas lorsqu'ils sont gardés comme animaux de compagnie, mais lorsqu'ils sont cuits et mangés. Un seul plat de pangolin coûtera plus que le revenu annuel de la plupart des adultes vietnamiens.

Le Vietnam partage également avec la Chine la perception que les pangolins sont utiles en médecine traditionnelle. Ils sont perçus comme guérissant des maladies graves, apportant une bonne santé et aidant à rendre d'autres médicaments plus efficaces. Les écailles et le sang de pangolin sont censés éliminer les éruptions cutanées, détoxifier le corps, augmenter la production de lait chez les nouvelles mères et même guérir le cancer. Il va sans dire qu'il n'y a pas la moindre preuve scientifique pour cela.

La perception que les pangolins sont à la fois délicieux et médicinaux signifie que le Vietnam est désormais le deuxième marché noir pour les pangolins. Le Vietnam a criminalisé le commerce en 2018, avec une peine pouvant aller jusqu'à 15 ans, mais c'est trop peu, trop tard. On estime que 80 à 90 pour cent de tous les pangolins vietnamiens ont été chassés jusqu'à l'extinction au cours des dernières décennies.


Qui maîtrisait le feu ?

Mannequin d'homme de Tautavel, aurait-il su faire du feu ?

Crédit photo par Eric Cabanis/AFP/Getty Images.

Richard Wrangham, anthropologue à Harvard, affirme que les hominidés sont devenus des personnes, c'est-à-dire qu'ils ont acquis des traits comme un gros cerveau et des mâchoires délicates, en maîtrisant le feu. Il situe ce développement à environ 1,8 million d'années. C'est une prémisse attrayante, peu importe qui vous êtes. Pour ceux qui considèrent la cuisine comme moralement, culturellement et socialement supérieure à ne pas cuisiner, c'est la validation scientifique d'une vision du monde : la preuve que la cuisine est littéralement ce qui nous rend humains. Pour le reste d'entre nous, cela signifie que nous aurons une riposte intelligente la prochaine fois qu'un de ces fous agaçants de la nourriture crue commencera à expliquer comment Naturel il ne faut jamais manger quoi que ce soit chauffé au-dessus de 115 degrés Fahrenheit.

Il y a un problème avec l'hypothèse élégante de Wrangham : ce n'est guère le consensus scientifique. En fait, depuis 2009, lorsque Wrangham a expliqué sa théorie dans le livre Prendre feu, plusieurs archéologues ont exprimé leurs propres opinions extrêmement divergentes sur ce qui est sans doute le plus vieux débat sur la propriété intellectuelle au monde. Qui maîtrisait vraiment le feu, dans le sens de pouvoir le créer, le contrôler et cuisiner avec lui régulièrement ? Était-ce l'homo erectus, Néandertaliens ou humains modernes ?

Une brève introduction sur ces espèces: H. erectus est née il y a environ 1,8 million d'années. Ces hominidés étaient à peu près aussi grands que les humains modernes, mais probablement plus poilus et définitivement plus stupides. On pense que les Néandertaliens et Homo sapiens Evolué de H. erectus, avec les Néandertaliens émergeant il y a environ 600 000 ans (et s'éteignant il y a environ 30 000 ans) et les humains modernes émergeant il y a environ 200 000 ans (et toujours forts). Les Néandertaliens étaient plus petits et avaient des sociétés plus complexes que H. erectus, et on pense qu'ils étaient au moins aussi gros que les humains modernes, mais leurs traits faciaux dépassaient un peu plus et leur corps était plus robuste que le nôtre. On pense que les Néandertaliens sont morts de compétition, de combat ou de croisement avec H. sapiens.

Selon Wrangham, H. erectus doit ont eu le feu, il suffit de regarder leur anatomie ! H. erectus avaient des mâchoires et des dents plus petites (et des visages plus petits en général), un tractus intestinal plus court et un cerveau plus gros que les hominidés encore plus anciens, tels que Australopithèque afarensis, par exemple, qui étaient plus boxeurs, plus simiesques et probablement plus ternes. Wrangham soutient que H. erectus n'aurait pas développé ses traits distinctifs si l'espèce n'avait pas mangé régulièrement des aliments plus mous et cuits.

Cette hypothèse découle de quelques observations modernes. Lorsque vous mangez des aliments cuits, vous avez accès à beaucoup plus de calories que si vous mangez les mêmes aliments crus. Il y a deux raisons : notre système digestif peut extraire plus de calories d'un steak cuit (par exemple) qu'un steak cru, et il faut beaucoup moins d'énergie pour cuisiner et manger un steak que pour en ronger un cru pendant des heures. L'accès à des aliments cuits signifie qu'un hominidé n'a plus besoin d'énormes dents pour décomposer toute cette viande crue et ce fourrage grossier en morceaux avalables, ni d'un système digestif aussi robuste pour tout traiter. La combinaison de plus de calories et d'intestins moins compliqués signifie que plus d'énergie peut être consacrée à la réflexion, d'où H. erectus’ des cerveaux relativement gros, qui absorbent beaucoup de calories. Comme preuve de sa théorie, Wrangham aime souligner le fait que les humains d'aujourd'hui ne peuvent pas prospérer avec un régime entièrement cru - les aliments crus ont tendance à arrêter leurs règles, empêchant ainsi la reproduction.

La théorie de Wrangham est élégante, mais les archives archéologiques sont un peu plus compliquées. Il y a certainement des preuves d'incendie il y a environ 1,6 million d'années dans ce qui est maintenant le Kenya. Mais les archéologues se demandent s'il s'agissait d'un feu artificiel ou naturel. Pour compliquer davantage l'hypothèse de Wrangham, il y a la preuve que les hominidés n'ont peut-être pas apporté le feu avec eux quand H. erectus a quitté l'Afrique pour l'Europe il y a environ un million d'années. Si le feu était aussi transformateur et bénéfique que Wrangham l'a dit, vous penseriez que nos ancêtres l'auraient apporté avec eux lorsqu'ils se sont déplacés vers des climats plus froids - ou se sont éteints s'ils n'avaient pas pu le faire.

Si H. erectus n'a pas apporté la maîtrise du feu à l'Europe, qui l'a fait ? Les archéologues Wil Roebroeks de l'Université de Leiden aux Pays-Bas et Paola Villa du Musée de l'Université du Colorado ont trouvé des preuves de l'utilisation fréquente du feu par les Néandertaliens européens il y a entre 400 000 et 300 000 ans. Roebroeks et Villa ont examiné toutes les données collectées sur des sites européens autrefois habités par des hominidés et n'ont trouvé aucune preuve d'incendie avant il y a environ 400 000 ans, mais beaucoup après ce seuil. Les preuves provenant de sites israéliens mettent en évidence la maîtrise du feu à peu près au même moment. H. sapiens est arrivé au Moyen-Orient et en Europe il y a 100 000 ans, mais notre espèce n'a pas eu d'impact perceptible sur les archives du charbon de bois. Roebroeks et Villa concluent que les Néandertaliens devaient être ceux qui maîtrisaient le feu.

L'une des belles choses à propos des archives archéologiques est que les archéologues sont toujours prêts à en débattre. Attribuer le feu aux Néandertaliens est une lecture trop confiante des preuves, selon l'archéologue Dennis Sandgathe de l'Université Simon Fraser en Colombie-Britannique. Bien sûr, le nombre de campings avec des preuves d'incendie a augmenté entre 1 million et 400 000 ans, dit-il – le nombre de campings, point final, a augmenté pendant cette période proportionnellement à la croissance de la population. Mais cela ne signifie pas que l'utilisation du feu était universelle parmi les hominidés européens - il existe de nombreux campings néandertaliens qui montrent peu ou pas de traces de feu, et Sandgathe a personnellement fouillé certains d'entre eux. De plus, Sandgathe m'a dit quand je lui ai posé des questions sur les données de Roebroeks et Villa, "Nous avons en fait de meilleures données qu'eux quand il s'agit de l'utilisation du feu par les Néandertaliens."

Selon Sandgathe et ses collègues, les hominidés ne maîtrisaient vraiment le feu qu'il y a environ 12 000 ans, bien après que les Néandertaliens aient disparu de la surface de la planète (ou fusionnés dans le pool génétique humain par métissage, selon votre point de vue). Sandgathe et ses collègues ont fouillé deux sites de grottes néandertaliennes en France et ont découvert, de manière surprenante, que les habitants des sites utilisaient davantage les foyers pendant les périodes chaudes et moins pendant les périodes froides. Pourquoi diable les Néandertaliens ne pas faire des feux quand il gèle dehors? Dans « On the Role of Fire in Neandertal Adaptations in Western Europe : Evidence from Pech de l’Azé IV and Roc de Marsal, France », Sandgathe avance l’hypothèse que les Néandertaliens européens ne savaient tout simplement pas comment faire du feu. Tout ce qu'ils pouvaient faire était de récolter des feux naturels - ceux provoqués par la foudre, par exemple - pour parfois réchauffer leur corps et cuire leur nourriture. (Cela explique pourquoi Sandgathe a trouvé plus de preuves de feu lors de périodes chaudes : la foudre est beaucoup moins fréquente pendant les périodes de froid.)

Roebroeks et Villa pensent que le raisonnement de Sandgathe est erroné : après tout, il n'y a pas non plus de preuve d'incendie dans chaque campement humain moderne, lorsque vous regardez les sites de la période paléolithique supérieure, qui s'est terminée il y a environ 10 000 ans. “However, nobody would argue that Upper Paleolithic hunter-gatherers were not habitual users of fire,” they wrote in a response to Sandgathe et al.’s criticism of their work. Wrangham, meanwhile, thinks both Sandgathe et al. and Roebroeks et al. ignore some critical nonarchaeological evidence: his point that contemporary humans can’t survive on a diet of uncooked food. Accepting Sandgathe’s hypothesis, Wrangham wrote in an email, “means that the contemporary evidence is wrong, or that humans have adapted to need cooked food only in the last 12,000 years. Both suggestions are very challenging!”

Why on earth can’t scientists agree on whether people mastered fire 1.8 million years ago or 12,000 years ago? That’s a 150-fold difference. Well, figuring out who burned what, when, is not an easy business. For one thing, archaeologists can’t always tell what caused a fire: a volcano, for instance, a lightning strike, or hominid ingenuity. And even if there is clear evidence of hominid fire use—a hearth at a formerly inhabited cave, for instance—it’s almost impossible to tell whether it was created by people from scratch or merely stolen from a natural fire and then transported to a hearth, where it was kept alive as long as possible. Scientists call this kind of fire use opportunistic.

What’s more, even when people were creating fires, the evidence of said fires doesn’t always stay put. Ashes have a tendency to blow away instead of embedding themselves neatly in the archaeological record, while water can take evidence of fire from its original location and carry it someplace completely different. Then there’s human error: As Sandgathe et al. write in their discussion of the available evidence, “There are … examples where residues originally interpreted as the remains of fires are later identified as something else.” (I hate it when that happens.) At one site in China, for instance, layers of earth originally believed to be ashes were later revealed to be silt and unburned bits of organic matter.

Archaeological methods are improving, and they may well end up bearing out Wrangham’s hypothesis. In a paper published earlier this year, archaeologists used advanced techniques (known as micromorphological and Fourier-transform infrared microspectroscopy) to examine sediment and reveal evidence of fire at a million-year-old South African cave site.

Wrangham is also hopeful that other disciplines will provide evidence for his theory. “I suspect genetics will help,” he says. “If we can pin down the genes underlying the adaptation to cooked food, we may be able to date the control of fire close enough to settle the big question.”

“Sure, that would be pretty compelling evidence,” admits Sandgathe. But he’s hopeful that genetics will bolster le sien hypothesis: that Neanderthals survived frigid glacial periods not because they regularly used fire, but because they had thick body hair. “At some point someone may announce the discovery of the gene or genes that code for thickness of body hair, and so could answer that question,” he says.

Judging from the way things are going, this debate may rage on for a good while longer. And there is room for more than one right answer: It’s possible that different groups mastered fire independently of one another at different points in time. But laypeople can take comfort in knowing that, even if we don’t know yet who first mastered fire—our simple ancestors almost 2 million years ago, our more advanced cousins 400,000 years ago, or our direct antecedents about 10,000 years ago—there’s no doubt who holds the intellectual property rights to it today. We even put it in an oven and made it our own.


Why Fire Makes Us Human

Wherever humans have gone in the world, they have carried with them two things, language and fire. As they traveled through tropical forests they hoarded the precious embers of old fires and sheltered them from downpours. When they settled the barren Arctic, they took with them the memory of fire, and recreated it in stoneware vessels filled with animal fat. Darwin himself considered these the two most significant achievements of humanity. It is, of course, impossible to imagine a human society that does not have language, but—given the right climate and an adequacy of raw wild food—could there be a primitive tribe that survives without cooking? In fact, no such people have ever been found. Nor will they be, according to a provocative theory by Harvard biologist Richard Wrangham, who believes that fire is needed to fuel the organ that makes possible all the other products of culture, language included: the human brain.

De cette histoire

Darwin himself considered language and fire the two most significant achievements of humanity. (Illustration by Frank Stockton) The expansion of the brain, seen in fossils from different branches of our family tree, may have been aided by fire, first used at least a million years ago. (NMNH, SI)

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Every animal on earth is constrained by its energy budget the calories obtained from food will stretch only so far. And for most human beings, most of the time, these calories are burned not at the gym, but invisibly, in powering the heart, the digestive system and especially the brain, in the silent work of moving molecules around within and among its 100 billion cells. A human body at rest devotes roughly one-fifth of its energy to the brain, regardless of whether it is thinking anything useful, or even thinking at all. Thus, the unprecedented increase in brain size that hominids embarked on around 1.8 million years ago had to be paid for with added calories either taken in or diverted from some other function in the body. Many anthropologists think the key breakthrough was adding meat to the diet. But Wrangham and his Harvard colleague Rachel Carmody think that’s only a part of what was going on in evolution at the time. What matters, they say, is not just how many calories you can put into your mouth, but what happens to the food once it gets there. How much useful energy does it provide, after subtracting the calories spent in chewing, swallowing and digesting? The real breakthrough, they argue, was cooking.

Wrangham, who is in his mid-60s, with an unlined face and a modest demeanor, has a fine pedigree as a primatologist, having studied chimpanzees with Jane Goodall at Gombe Stream National Park. In pursuing his research on primate nutrition he has sampled what wild monkeys and chimpanzees eat, and he finds it, by and large, repellent. The fruit of the Warburgia tree has a “hot taste” that “renders even a single fruit impossibly unpleasant for humans to ingest,” he writes from bitter experience. “But chimpanzees can eat a pile of these fruits and look eagerly for more.” Although he avoids red meat ordinarily, he ate raw goat to prove a theory that chimps combine meat with tree leaves in their mouths to facilitate chewing and swallowing. The leaves, he found, provide traction for the teeth on the slippery, rubbery surface of raw muscle.

Food is a subject on which most people have strong opinions, and Wrangham mostly excuses himself from the moral, political and aesthetic debates it provokes. Impeccably lean himself, he acknowledges blandly that some people will gain weight on the same diet that leaves others thin. “Life can be unfair,” he writes in his 2010 book Catching Fire, and his shrug is almost palpable on the page. He takes no position on the philosophical arguments for and against a raw-food diet, except to point out that it can be quite dangerous for young children. For healthy adults, it’s “a terrific way to lose weight.”

Which is, in a way, his point: Human beings evolved to eat cooked food. It is literally possible to starve to death even while filling one’s stomach with raw food. In the wild, people typically survive only a few months without cooking, even if they can obtain meat. Wrangham cites evidence that urban raw-foodists, despite year-round access to bananas, nuts and other high-quality agricultural products, as well as juicers, blenders and dehydrators, are often underweight. Of course, they may consider this desirable, but Wrangham considers it alarming that in one study half the women were malnourished to the point they stopped menstruating. They presumably are eating all they want, and may even be consuming what appears to be an adequate number of calories, based on standard USDA tables. There is growing evidence that these overstate, sometimes to a considerable degree, the energy that the body extracts from whole raw foods. Carmody explains that only a fraction of the calories in raw starch and protein are absorbed by the body directly via the small intestine. The remainder passes into the large bowel, where it is broken down by that organ’s ravenous population of microbes, which consume the lion’s share for themselves. Cooked food, by contrast, is mostly digested by the time it enters the colon for the same amount of calories ingested, the body gets roughly 30 percent more energy from cooked oat, wheat or potato starch as compared to raw, and as much as 78 percent from the protein in an egg. In Carmody’s experiments, animals given cooked food gain more weight than animals fed the same amount of raw food. And once they’ve been fed on cooked food, mice, at least, seemed to prefer it.

In essence, cooking—including not only heat but also mechanical processes such as chopping and grinding—outsources some of the body’s work of digestion so that more energy is extracted from food and less expended in processing it. Cooking breaks down collagen, the connective tissue in meat, and softens the cell walls of plants to release their stores of starch and fat. The calories to fuel the bigger brains of successive species of hominids came at the expense of the energy-intensive tissue in the gut, which was shrinking at the same time—you can actually see how the barrel-shaped trunk of the apes morphed into the comparatively narrow-waisted Homo sapiens. Cooking freed up time, as well the great apes spend four to seven hours a day just chewing, not an activity that prioritizes the intellect.

The trade-off between the gut and the brain is the key insight of the “expensive tissue hypothesis,” proposed by Leslie Aiello and Peter Wheeler in 1995. Wrangham credits this with inspiring his own thinking—except that Aiello and Wheeler identified meat-eating as the driver of human evolution, while Wrangham emphasizes cooking. “What could be more human,” he asks, “than the use of fire?”

Unsurprisingly, Wrangham’s theory appeals to people in the food world. “I’m persuaded by it,” says Michael Pollan, author of Cooked, whose opening chapter is set in the sweltering, greasy cookhouse of a whole-hog barbecue joint in North Carolina, which he sets in counterpoint to lunch with Wrangham at the Harvard Faculty Club, where they each ate a salad. “Claude Lévi-Strauss, Brillat-Savarin treated cooking as a metaphor for culture,” Pollan muses, “but if Wrangham is right, it’s not a metaphor, it’s a precondition.” (Read about what it's like to have dinner with Pollan)

Wrangham, with his hard-won experience in eating like a chimpanzee, tends to assume that—with some exceptions such as fruit—cooked food tastes better than raw. But is this an innate mammalian preference, or just a human adaptation? Harold McGee, author of the definitive On Food and Cooking, thinks there’s an inherent appeal in the taste of cooked food, especially so-called Maillard compounds. These are the aromatic products of the reaction of amino acids and carbohydrates in the presence of heat, responsible for the tastes of coffee and bread and the tasty brown crust on a roast. “When you cook food you make its chemical composition more complex,” McGee says. “What’s the most complex natural, uncooked food? Fruit, which is produced by plants specifically to appeal to animals. I used to think it would be interesting to know if humans are the only animals that prefer cooked food, and now we’re finding out it’s a very basic preference.”


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East Africa Edit

The earliest evidence of humans using fire comes from many archaeological sites in East Africa, like Chesowanja near Lake Baringo, Koobi Fora, and Olorgesailie in Kenya. The evidence at Chesowanja is the discovery of red clay shards that scientists estimate are 1.42 million years old. [5] Scientists reheated some of the shards at the site, and found that the clay must have been heated to 400 °C to harden.

At Koobi Fora, there are archaeological sites with evidence of control of fire by l'homo erectus 1.5 million years ago, with the reddening of sediment that can only come from heating at 200—400 °C. [5] There is a hearth-like depression at a site in Olorgesailie, Kenya. Some very tiny charcoal was found, but it could have come from a natural brush fire. [5]

In Gadeb, Ethiopia, fragments of welded tuff that seemed to have been burned were found in Locality 8E, but re-firing of the rocks may have happened because of volcanoes erupting nearby. [5] These have been found among Herculean artifacts made by H. erectus.

In the Middle Awash River Valley, cone-shaped depressions of reddish clay were found that could be made by temperatures of 200 °C. These features are thought to be burned tree stumps such that they would have fire away from their habitation site. [5] There are also burnt stones in the "Awash Valley", but volcanic welded tuff is also in the area.

Southern Africa Edit

The earliest certain evidence of human control of fire was found at Swartkrans, South Africa. Many burnt bones were found among Acheulean tools, bone tools, and bones with cut marks that were made by hominids. [5] This site also shows some of the earliest evidence of H. erectus eating meat. The Cave of Hearths in South Africa has burned deposits dated from 0.2 to 0.7 mya, as do many other places such as Montagu Cave (0.058 to 0.2 mya and at the Klasies River Mouth (0.12 to 0.13 mya. [5]

The most powerful evidence comes from Kalambo Falls in Zambia where many things related to the use of fire by humans had been found, like charred wood, charcoal, reddened areas, carbonized grass stems and plants, and wooden implements which may have been hardened by fire. The place was dated through radiocarbon dating to be at 61,000 BP and 110,000 BP through amino acid racemization. [5]

Fire was used to heat silcrete stones to increase their works before they were knapped into tools by Stillbay culture. [6] [7] [8] This clue shows this not only with Stillbay sites that date back to 72,000 BP but sites that could be as old as 164,000 BP. [6]

An important change in the behavior of humans happened because of their control of fire and the light that came from the fire. [9] Activity was no longer restricted to the daylight hours. Some mammals and biting insects avoid fire and smoke. [1] [5] Fire also led to better nutrition through cooked proteins. [1] [10] [11]

Richard Wrangham of Harvard University argues that cooking of plant foods may have caused the brain to get bigger, because it made complex carbohydrates in starchy foods easier to digest. This allowed humans to absorb more calories from their food. [12] [13] [14]

Stahl thought that because some parts of plants, like raw cellulose and starch are hard to digest in uncooked form, they would likely not be a part of the hominid diet before fire could be controlled. [15] These parts include stems, mature leaves, enlarged roots, and tubers. Instead, the diet was made up of the parts of the plants that were made of simpler sugars and carbohydrates such as seeds, flowers, and fleshy fruits. Another problem was that some seeds and carbohydrate sources are poisonous. Cyanogenic glycosides, which are in linseed, cassava, and manioc, amongst others, are made non-poisonous through cooking. [15] The teeth of H. erectus and the wear on the teeth reflect the consumption of foods such as tough meats and crisp root vegetables. [16] [17]

The cooking of meat, as can be seen from burned and blackened mammal bones, makes the meats easier to eat. It is also easier to get the nutrition from proteins because the meat itself is easier to digest. [18] [19] The amount of energy needed to digest cooked meat is less than that needed for raw meat, and cooking gelatinizes collagen and other connective tissues as well, it "opens up tightly woven carbohydrate molecules for easier absorption." [19] Cooking also kills parasites and food poisoning bacteria.


Human Ancestors May Have Evolved the Physical Ability to Speak More Than 25 Million Years Ago

Speech is part of what makes us uniquely human, but what if our ancestors had the ability to speak millions of years before Homo sapiens even existed?

Some scientists have theorized that it only became physically possible to speak a wide range of essential vowel sounds when our vocal anatomy changed with the rise of Homo sapiens some 300,000 years ago. This theoretical timeline means that language, where the brain associates words with objects or concepts and arranges them in complex sentences, would have been a relatively recent phenomenon, developing with or after our ability to speak a diverse array of sounds.

But a comprehensive study analyzing several decades of research, from primate vocalization to vocal tract acoustic modeling, suggests the idea that only Homo sapiens could physically talk may miss the mark when it comes to our ancestors’ first speech—by a staggering 27 million years or more.

Linguist Thomas Sawallis of the University of Alabama and colleagues stress that functional human speech is rooted in the ability to form contrasting vowel sounds. These critical sounds are all that differentiates entirely unrelated words like "bat," "bought," "but" and "bet." Building a language without the variety of these contrasting vowel sounds would be nearly impossible. The research team’s new study in Avancées scientifiques concludes that early human ancestors, long before even the evolution of the genus Homo, actually did have the anatomical ability to make such sounds.

When, over all those millions of years, human ancestors developed the cognitive ability to use speech to converse with each other remains an open question.

“What we’re saying is not that anyone had language any earlier,” Sawallis says. ”We’re saying that the ability to make contrasting vowel qualities dates back at least to our last common ancestor with Old World monkeys like macaques and baboons. That means the speech system had at least 100 times longer to evolve than we thought.”

A screaming guinea baboon. Studies that have found monkeys such as baboons and macaques can make contrasting vowel sounds suggest that the last common ancestor between these primates and modern humans could make the sounds too. ( Andyworks via Getty Images)

The study explores the origins and abilities of speech with an eye toward the physical processes that primates use to produce sounds. “Speech involves the biology of using your vocal tracts and your lips. Messing around with that as a muscular production, and getting a sound out that can get into somebody else’s ear that can identify what was intended as sounds—that’s speech,” Sawallis says.

A long-popular theory of the development of the larynx, first advanced in the 1960s, held that an evolutionary shift in throat structure was what enabled modern humans, and only modern humans, to begin speaking. The human larynx is much lower, relative to cervical vertebrae, than that of our ancestors and other primates. The descent of the larynx, the theory held, was what elongated our vocal tract and enabled modern humans to begin making the contrasting vowel sounds that were the early building blocks of language. “The question is whether that’s the key to allowing a full, usable set of contrasting vowels,” Sawallis says. “That’s what we have, we believe, definitely disproven with the research that’s led up to this article.”

The team reviewed several studies of primate vocalization and communication, and they used data from earlier research to model speech sounds. Several lines of research suggested the same conclusion—humans aren’t alone in their ability to make these sounds, so the idea that our unique anatomy enabled them doesn’t appear to hold water.

Cognitive scientist Tecumseh Fitch and colleagues in 2016 used X-ray videos to study the vocal tracts of living macaques and found that monkey vocal tracts are speech ready. “Our findings imply that the evolution of human speech capabilities required neural changes rather than modifications of vocal anatomy. Macaques have a speech-ready vocal tract but lack a speech-ready brain to control it,” the study authors wrote in Avancées scientifiques.

In a 2017 study, a team led by speech and cognition researcher Louis-Jean Boë of Université Grenoble Alpes in France, also lead author of the new study, came to the same conclusion as the macaque study. By analyzing over 1,300 naturally produced vocalizations from a baboon troop, they determined that the primates could make contrasting proto-vowel sounds.

Some animals, including birds and even elephants, can mimic human voice sounds by using an entirely different anatomy. These amazing mimics illustrate how cautious scientists must be in assigning sounds or speech to specific places in the evolutionary journey of human languages.

“Of course, vocalization involves vowel production and of course, vocalization is a vital evolutionary precursor to speech, “ says paleoanthropologist Rick Potts of Smithsonian’s Human Origins Program, in an email. “The greatest danger is equating how other primates and mammals produce vowels as part of their vocalizations with the evolutionary basis for speech.”

While anatomy of the larynx and vocal tract help make speech physically possible, they aren’t all that’s required. The brain must also be capable of controlling the production and the hearing of human speech sounds. In fact, recent research suggests that while living primates can have a wide vocal range—at least 38 different calls in the case of the bonobo—they simply don’t have the brainpower to develop language.

“The fact that a monkey vocal tract could produce speech (with a human like brain in control) does not mean that they did. It just shows that the vocal tract is not the bottle-neck,” says University of Vienna biologist and cognitive scientist Tecumseh Fitch in an email.

A male Japanese macaque or snow monkey a making threatening expression in Jigokudani Yean-Koen National Park. ( Anup Shah)

Where, when, and in which human ancestor species a language-ready brain developed is a complicated and fascinating field for further research. By studying the way our primate relatives like chimpanzees use their hands naturally, and can learn human signs, some scientists suspect that language developed first through gestures and was later made much more efficient through speech.

Other researchers are searching backward in time for evidence of a cognitive leap forward which produced complex thought and, in turn, speech language abilities able to express those thoughts to others—perhaps with speech and language co-evolving at the same time.

Language doesn’t leave fossil evidence, but more enduring examples of how our ancestors used their brains, like tool-making techniques, might be used as proxies to better understand when ancient humans started using complex symbols—visual or vocal—to communicate with one another.

For example, some brain studies show that language uses similar parts of the brain as toolmaking, and suggest that by the time the earliest advanced stone tools emerged 2 million years ago, their makers might have had the ability to talk to each other. Some kind of cognitive advance in human prehistory could have launched both skills.

Sawallis says that the search for such advances in brain power can be greatly expanded, millions of years back in time, now that it’s been shown that the physical ability for speech has existed for so long. “You might think of the brain as a driver and the vocal tract as a vehicle,” he says. “There’s no amount of computing power that can make the Wright Flyer supersonic. The physics of the object define what that object can do in the world. So what we’re talking about is not the neurological component that drives the vocal tract, we’re just talking about the physics of the vocal tract.”

How long did it take for our ancestors to find the voices they were equipped with all along? The question is a fascinating one, but unfortunately their bones and stones remain silent.


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