Tina Lüdecke, chef du groupe Emmy Noether à l’Institut Max Planck de chimie (MPIC) de Mayence, en Allemagne, a reçu une bourse de recherche prestigieuse et hautement compétitive du Human Frontier Science Program (HFSP), avec Cajetan Neubauer de l’Université du Colorado Boulder et Rani Bakkour de l’Université technique de Munich. Ce financement de trois ans, d’une valeur d’environ 1 million de dollars, permettra à leur équipe scientifique internationale de travailler sur le projet « Uncovering the real paleo diet : Novel isotope analytics of amino acids from fossil hominin teeth ».
L’équipe a pour objectif de développer une nouvelle méthode pour mesurer la composition isotopique des acides aminés dans l’émail des dents afin d’obtenir plus de détails sur le régime alimentaire des hominines. « Une grande partie de notre compréhension de la relation entre le régime alimentaire des hominines et l’évolution est basée sur des informations anatomiques et archéologiques dérivées des fossiles d’hominines », explique Tina Lüdecke. Les protéines et les acides aminés sont probablement préservés dans l’émail, même s’ils datent de plusieurs millions d’années, et leur composition isotopique pourrait fournir des informations spécifiques sur la manière dont l’utilisation des écosystèmes et les changements de régime alimentaire au cours de la préhistoire humaine ont façonné la biologie, les sociétés et les cultures de l’homme.
Malheureusement, il n’existe actuellement aucune technique permettant de révéler des signatures paléodiététiques à partir d’acides aminés fossiles. C’est pourquoi le groupe de Tina Lüdecke collectera des échantillons, c’est-à-dire des dents d’hominines et de grands mammifères récents et fossiles, afin de développer et de tester la méthode, puis d’évaluer les résultats d’un point de vue paléoarchéologique. Rani Bakkour et son équipe isoleront ensuite de très petites quantités d’acides aminés de cet émail, en utilisant la technique de l’empreinte moléculaire. Cette méthode est particulièrement intéressante en paléoanthropologie, car la sélectivité est essentielle, étant donné les très faibles quantités d’acides aminés dans l’émail dentaire et la très petite taille des précieux échantillons fossiles.
Cajetan Neubauer les mesurera ensuite à l’aide d’une nouvelle technique isotopique (Iso-Orbi) au Colorado. L’Iso-Orbi révèle l’anatomie isotopique des acides aminés et peut ainsi fournir une multitude de nouvelles informations isotopiques multi-élémentaires et structurelles qui, nous l’espérons, refléteront le régime alimentaire et les facteurs environnementaux du paléo. « Notre équipe émet l’hypothèse que les récentes avancées ouvrent la voie à la réalisation du rêve ultime de l’approche isotopique pour l’étude de l’évolution humaine : la détection très sensible de métabolites fossilisés intacts et la description complète des informations paléodiététiques qu’ils enregistrent », déclare Cajetan Neubauer.
Ce projet pourrait transformer l’anthropologie en explorant cette nouvelle frontière. Les connaissances qu’il pourrait apporter pourraient révolutionner notre compréhension de la préhistoire humaine et nous aider à comprendre le rôle des changements alimentaires dans l’évolution humaine, y compris l’utilisation du feu, dont on pense qu’elle est cruciale pour l’évolution des grands cerveaux. Les lauréats du programme de bourses de recherche du HFSP de cette année sont des scientifiques remarquables qui font œuvre de pionniers dans la recherche en sciences de la vie nécessitant une collaboration internationale et une science fondamentale sur des sujets d’avant-garde. Le programme vise à encourager les jeunes scientifiques à s’attaquer à des questions de recherche ambitieuses et difficiles qui nécessitent des approches internationales et interdisciplinaires, et nous ne pouvons qu’anticiper les découvertes révolutionnaires qui en résulteront.