Des ancêtres des humains utilisaient le feu pour fabriquer des outils en pierre il y a 300 000 ans

Des ancêtres des humains utilisaient le feu pour modifier leurs outils en pierre il y a au moins 300 000 ans.

Auparavant, la plus ancienne preuve tangible de l’utilisation du feu contrôlé provenait de Pinnacle Point en Afrique du Sud, il y a 164 000 ans.

Selon Filipe Natalio et ses collègues de l’Institut Weizmann des sciences, en Israël, qui ont étudié des outils en silex vieux de 300 000 ans provenant de la grotte de Qesem en Israël :

Nous venons de le doubler.

Les outils en silex cuits, trouvés dans la grotte de Qesem dans le centre d’Israël, sont la preuve que les premiers hominidés étaient capables de contrôler la température de leurs feux et qu’ils étaient tombés sur une importante technique de survie, selon une nouvelle recherche publiée cette semaine (lien plus bas).

Image d’entête : Lames de pierre trouvées dans la grotte de Qesem en Israël. (Filipe Natalio)

Le chauffage du silex à basse température permettait de mieux contrôler l’écaillage lors de la taille. Grâce à ce niveau de contrôle, les fabricants d’outils pouvaient les adapter à des applications de coupe spécifiques.

A cette époque, notre espèce, l’Homo sapiens, venait d’apparaitre en Afrique , il est donc peu probable qu’elle soit responsable de ces outils en pierre. En même temps, plusieurs dents d’hominidés trouvées dans la grotte de Qesem ressemblent à celles des Néandertaliens, ils sont donc les candidats probables. Quoi qu’il en soit, tant l’Homo sapiens que les Néandertaliens possédaient sans aucun doute les capacités cognitives requises pour mettre en œuvre le traitement thermique décrit dans cette nouvelle étude.

Cette technique de fabrication d’outils est connue des archéologues. De précédentes recherches suggèrent que cette pratique était utilisée au Levant, il y a entre 420 000 et 200 000 ans. Des morceaux de silex brûlés laissaient entrevoir cette pratique, mais il était difficile de savoir s’il s’agissait d’un hasard ou si les populations maîtrisaient réellement leurs feux dans le but de fabriquer des outils en pierre.

La pratique consistant à utiliser le feu pour produire des lances en bois remonte à quelque 400 000 ans, mais le traitement thermique de la pierre a probablement nécessité un effort technique plus important, en particulier pour le silex qui est très sensible aux brusques changements de température. Si le processus de chauffe n’est pas bien maîtrisé, la pierre se brise immédiatement et n’est plus utilisable. En conséquence, la nouvelle étude montre que non seulement cette maîtrise est très ancienne, mais elle est aussi complexe.

Comme preuve de ce traitement thermique, Natalio et ses collègues ont analysé deux types d’outils en silex trouvés dans la grotte de Qesem, qui est connue pour avoir accueilli des feux par le passé. Ils ont utilisé une analyse chimique spectroscopique et l’apprentissage machine pour estimer la température à laquelle les objets en silex étaient chauffés.

A partir de l’étude : guide de l’intelligence artificielle appliquée aux outils en pierre à base de silex. Représentation schématique de l’utilisation de la spectroscopie Raman et des modèles de régression/classification basés sur la ML pour construire un outil d’évaluation du traitement thermique des assemblages lithiques et pour déduire les comportements liés à la chaleur, la manipulation des matériaux et l’utilisation contrôlée du feu dans le traitement thermique des matières premières. (Aviad Agam et col./ Nature Human Behavior)

Les résultats ont montré que les lames étaient chauffées à 259 °C, ce qui est inférieur à celles des éclats, dont la température atteignait 413 °C. Les couvercles de pots trouvés sur le même site ont atteint des températures encore plus élevées, jusqu’à 447 °C.

Un couvercle de pot, un éclat et une lame. Chacun a été produit à une température différente. (Institut Weizmann des Sciences)

Cette démonstration, de différentes températures de chauffe, pour les lames et les éclats a constitué le clou de l’étude. Cette différence garantit également qu’il n’y a absolument aucun doute sur le caractère délibéré de la chauffe de la pierre sur ce site. Maintenant, il reste à déterminer comment ces hominidés ont procédé pour chauffer leurs pierres sur le site et comment ils ont géré les différentes températures de chauffage.

Les possibilités comprennent l’utilisation de bains de sable sous des cheminées dans lesquelles ils plaçaient leurs blocs, ou éventuellement plusieurs types de systèmes de chauffage nécessaires pour atteindre chacune des températures requises.

Selon Bentsen :

L’utilisation de l’apprentissage machine est une méthode innovante et offre de nouvelles possibilités pour les études futures. Les échantillons de silex ont été chauffés dans un environnement contrôlé dans un four de laboratoire. Cela nous donne une bonne base de référence pour tous les changements induits par la chaleur dans le silex.

Astucieusement, les chercheurs ont également effectué des travaux d’archéologie expérimentale, dans lesquels ils ont reproduit ces conditions pour tester la plausibilité des estimations de l’ordinateur. Cela a fonctionné, comme les auteurs l’ont expliqué dans leur étude :

Ces expériences préliminaires de taille semblent soutenir l’idée que le chauffage contrôlé du silex à des températures relativement basses offre un plus grand contrôle de l’écaillage, et une meilleure production de lames, les rendant plus adaptées à des activités spécifiques (par exemple, une plus grande efficacité dans la découpe).

Cette technique préhistorique a cependant eu un coût, car elle aurait nécessité que les hominidés collectent régulièrement du combustible pour le feu (une activité hautement énergivore). Par conséquent, les auteurs émettent l’hypothèse que la collecte de combustible était faite pour soutenir la production d’outils en pierre ainsi que les activités quotidiennes, comme la cuisine.

Que ces anciens hominidés aient été capables de réaliser cette tâche est considérable. La capacité à planifier et à comprendre les différentes étapes d’un processus est une compétence de survie vitale. Ce processus nécessite de nombreuses étapes et une planification minutieuse. Vous devez savoir quelles sont les roches à chauffer, les rassembler ainsi que le combustible. Vous devez créer suffisamment de chaleur, ni trop chaude, ni trop froide, et savoir combien de temps le feu doit durer. Et après avoir été chauffé, il faut laisser les roches refroidir soigneusement avant de les utiliser ou de les travailler.

L’étude publiée dans Nature Human Behavior : Estimating temperatures of heated Lower Palaeolithic flint artefacts et présentée sur le site de l’Institut Weizmann des Sciences : A study of these tools suggests skilled control over heating flint to produce different forms.