PRÉHISTOIRE Alimentation
Reconstituer l'alimentation des hommes préhistoriques est un exercice difficile et pourtant indispensable pour comprendre l'histoire de notre espèce. Les vestiges archéologiques ne reflètent qu'indirectement l'alimentation, notamment par les ossements fossiles des animaux consommés, rarement par des restes végétaux, beaucoup plus fragiles. Depuis les années 1980, l'analyse géochimique des ossements humains éclaire cet aspect de la vie de nos ancêtres.
Nous sommes ce que nous mangeons
L'os se forme à partir des éléments chimiques apportés par la nourriture, notamment le carbone et l'azote, qui serviront à la synthèse du collagène. Cette protéine fibreuse très stable constitue la matrice organique de l'os, et représente environ 20 p. 100 de son poids sec à l'état frais. Tous les collagènes contiennent à peu près les mêmes quantités de carbone et d'azote mais, selon les aliments consommés, les teneurs en isotopes stables de ces éléments varient de façon mesurable et prévisible. Les éléments chimiques carbone et azote présentent chacun deux isotopes stables (non radioactifs), de propriétés chimiques globalement similaires mais de masses légèrement différentes : 13C et 12C, 15N et 14N. Les isotopes lourds (13C et 15N), peu abondants dans la nature, ne se comportent pas tout à fait de la même façon lors des réactions chimiques, ce qui entraîne des différences faibles mais mesurables des rapports isotopiques selon le produit analysé. Ces rapports sont exprimés par rapport à des références internationales sous la notation δ13C et δ15N.
Le rapport 13C/12C du carbone d'un organisme est similaire à celui du carbone contenu dans les aliments consommés. Donc, dans un type de chaîne alimentaire, tous les consommateurs, herbivores et carnivores, présentent un rapport 13C/12C déterminé, similaire à celui des plantes situées au départ de cette chaîne. Ces plantes se distinguent en différents groupes selon leur rapport 13C/12C, selon le type de photosynthèse utilisé et selon les conditions environnementales. Ainsi, les rapports les plus bas sont mesurés sur des plantes de forêts denses, tandis que les plantes herbacées de savane présentent des rapports nettement plus élevés. Les autres plantes terrestres, arbres et plantes herbacées de milieux tempérés présentent des rapports intermédiaires. Quant aux plantes marines, leurs rapports isotopiques sont intermédiaires entre ceux des arbres et ceux des herbes de savane.
Pour situer un individu à son niveau trophique (végétarien, omnivore ou carnivore), on utilise les signatures isotopiques en azote. En effet, tout individu est enrichi en 15N par rapport à sa nourriture. De ce fait, un carnivore est enrichi en 15N par rapport aux herbivores qu'il consomme, eux-mêmes enrichis en 15N par rapport aux plantes. Au sein d'un réseau trophique, constitué par les animaux consommant des nourritures provenant de différentes chaînes alimentaires, il est possible de replacer un individu en comparant ses signatures isotopiques en carbone et en azote avec celles d'animaux de régimes alimentaires connus. Le collagène, en tant que fraction de l'organisme, enregistre également ces signatures au moment de sa biosynthèse et présente l'avantage de pouvoir se conserver pendant des dizaines de milliers d'années dans des conditions favorables, comme les grottes, les milieux froids ou les milieux immergés.
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Écrit par
- Hervé BOCHERENS : chargé de recherche au C.N.R.S.
Classification
Média
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Antonio Gravante/ Fotosearch LBRF/ Age Fotostock
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