years ago is an increase of extinctions among terrestrial
mammals.
The role of ecosystems with C
4
biomass in the
advent of Hominids
One particularly interesting region is desert-like northern Chad,
which yielded the oldest Hominid remains, Sahelanthropus
tchadensis, dated around 7 million years ago. This region was
also home of herbivores consuming C
4
plants at the same time.
The fact that the advent of the first Hominids is apparently simul-
taneous with the expansion of ecosystems high in C
4
biomass
may be more than a coincidence. Indeed, none of the modern
great apes, i.e. gorilla, chimpanzee or orang utang, consumes C
4
dietary resources from savannah. On the contrary, the fauna
associated with Plio-Pleistocene Hominids, such as
Australopithecines in South Africa, East Africa and Chad between
3.5 and 1 million years ago, include many C
4
plant consumers.
Moreover, isotopic analyses performed by South-African col-
leagues on Pliocene Hominid teeth demon-
strate that they incorporated dietary items
evolved from C
4
food webs. The ability of
Hominids to consume C
4
dietary resources
may have allowed them to occupy peculiar
ecosystems where they could achieve some
of the evolutionary steps that led them to
more modern Hominid forms, including
Modern Humans.
The reason for this global expan-
sion: climate?
What could be the cause of this expan-
sion of ecosystems high in C
4
biomass? The global and
apparently simultaneous characteristic of this expansion
across oceanic barriers suggests that a global environmental
cause was involved, rather than the expansion of a new
group from a unique geographical origin. A possible cause
could be a significant decrease in atmospheric CO
2
at that
time. However, recent data tend to favour changes in cli-
matic regimens together with an increase in aridity in tropi-
cal areas, maybe linked to the rise of the Alpine and
Himalayan mountain chains (see encarta C. France Lanord).
The richness of the palaeontological archives
The approach presented here illustrates the ability of fossil mam-
mal palaeontological archives to reconstruct terrestrial vegetation
in detail. This approach can be applied to different periods of
global change experienced by our planet in the past, such as the
Late glacial warming that occurred 12,000 years ago (see
Encarta: A. Bridault and D. Drucker). Developing this type of
research will allow a better understanding of how living communi-
ties reacted to global changes, and help reconstruct the history of
biodiversity, especially in order to understand how modern biodi-
versity developed
les mêmes latitudes malgré la dérive des continents. Les résul-
tats montrent qu'avant 10 millions d'années, aucune région
ne présente d'écosystèmes à biomasse en C
4
importante
consommée par les herbivores. Dans des régions dont la
végétation actuelle ne compte pratiquement pas de plantes
en C
4
, comme l'Europe occidentale, le développement d'éco-
systèmes à biomasse en C
4
importante ne se fait à aucun
moment. Au contraire, dans les zones actuellement dominées
par les plantes en C
4
, comme le Pakistan, le Kenya,
l'Amérique du Sud et le sud des Etats-Unis, les teneurs en
13
C
des dents d'herbivores montrent clairement une alimentation
qui passe de plantes à photosynthèse en C
3
avant 8-9 mil-
lions d'années, à une alimentation constituée de plantes en
C4 à partir de cette date (figure3, pages couleur). Pour cer-
taines régions, le changement se fait plus tard, comme dans
le Nord-ouest des USA. Une région particulièrement intéres-
sante est le nord du Tchad, aujourd'hui désertique, d'où pro-
viennent les restes du plus vieux représentant connu à ce jour
des Hominidés, Sahelanthropus tchadensis, datés d'environ 7
millions d'années. Cette région hébergeait également des
herbivores consommateurs de plantes en
C
4
dès cette période.
Une autre conséquence de ce change-
ment de végétation autour de 8 mil-
lions d'années est une recrudescence
des extinctions parmi les mammifères
terrestres.
Le rôle des écosystèmes à bio-
masse C
4
dans l'émergence
des Hominidés
Cette simultanéité apparente entre l'ap-
parition des premiers hominidés et l'expansion des écosys-
tèmes à forte biomasse en C
4
est peut-être plus qu'une
coïncidence. En effet, aucun des grands singes actuels,
gorille, chimpanzé ou orang-outan, ne consomme des res-
sources issues de la savane en C
4
. Au contraire, les faunes
associées aux hominidés du Plio-Pléistocène, les australopi-
thèques d'Afrique du Sud, de l'Est, et du Tchad, entre 3,5 et
1 millions d'années, comprennent de nombreux consom-
mateurs de plantes en C
4
, et des analyses isotopiques effec-
tuées par des collègues sud-africains sur des dents d'homini-
dés pliocènes démontrent l'incorporation de nourritures
issues de chaînes alimentaires à forte biomasse en C
4
dans
leur alimentation. La capacité des hominidés à consommer
des ressources en C
4
leur a peut-être permis d'occuper ces
écosystèmes particuliers où ils ont pu franchir certaines
étapes évolutives conduisant aux formes plus modernes
d'hominidés, dont est issu l'Homme actuel.
La cause de cette expansion à l'échelle glo-
bale : le climat ?
Quelle serait la cause de cette expansion des écosystèmes à
forte biomasse en C
4
? Le caractère global et apparemment
Lettre pigb-pmrc France n°16 - Changement global
57
Figure 3 : Voir pages couleur
See colour pages