Les fossiles des grottes de Sterkfontein
Mrs Ples, Little Foot et près d'un siècle de fouilles — l'histoire qui a fait de Sterkfontein le site fossile d'hominines anciennes le plus riche de la planète.
La réputation de Sterkfontein repose sur deux découvertes : « Mrs Ples », extraite de la brèche en 1947, et « Little Foot », repéré dans une boîte d’os mal classés en 1994, localisé dans la roche en 1997 et dévoilé seulement en 2017. Entre les deux, les grottes ont livré plus de 700 spécimens d’hominidés en près d’un siècle de fouilles — et une étude de redatation cosmogénique publiée en 2022 a repoussé la majeure partie de cet ensemble d’environ un million d’années dans le passé. Ce guide couvre ces deux découvertes, ce que les nouvelles datations ont changé, comment le site a été fouillé, et ce qu’un visiteur peut réellement voir des recherches aujourd’hui.
Qui a découvert Mrs Ples, et pourquoi cette découverte est-elle importante ?
Le 18 avril 1947, Robert Broom et John T. Robinson ont extrait un crâne quasi complet de la brèche de Sterkfontein. Catalogué Sts 5 et surnommé « Mrs Ples », il a été identifié comme Australopithecus africanus — l’espèce que Raymond Dart avait nommée en 1924 à partir de l’Enfant de Taung, la découverte qui avait attiré Broom à Sterkfontein. Broom avait déjà trouvé ici le premier fossile adulte d’A. africanus en 1936 ; Sts 5 est le spécimen qui a rendu l’argument irréfutable, car sa complétude a permis aux anatomistes de lire un crâne d’hominidé ancien plutôt que de le déduire de fragments. Ce numéro de spécimen est à retenir : certains documents, y compris une de nos propres pages, attribuent le surnom à Sts 14, qui est un squelette partiel. Mrs Ples, c’est Sts 5.
Le nom a moins bien vieilli que le fossile. Broom a interprété Sts 5 comme une femelle adulte en raison de ses petites alvéoles canines, et le surnom est resté. Le sexe est véritablement incertain : des chercheurs ultérieurs ont avancé qu’il s’agissait d’un mâle adolescent, tandis qu’une réévaluation de 2012 a défendu la lecture originale de Broom. Le désaccord porte sur des caractéristiques ambiguës dans un crâne aussi minéralisé — dimensions des racines canines, proportions faciales, stade de développement dentaire — et aucun consensus n’a émergé. Le spécimen provient du Membre 4, le dépôt que la littérature scientifique décrit comme la source unique la plus prolifique de fossiles d’Australopithecus au monde, et qui atteint environ dix mètres de profondeur sur les fronts de fouille. C’est aussi dans le Membre 4 que commence le débat sur l’âge.
Qu'est-ce que Little Foot, et pourquoi est-elle si importante ?
Little Foot a été découvert deux fois. Le 6 septembre 1994, Ronald Clarke triait des boîtes d’os catalogués comme matériel animal provenant de fouilles menées à la fin des années 1970 lorsqu’il a repéré quatre petits os de pied d’hominidé ; Phillip Tobias a fourni le surnom. Les os provenaient de la brèche du Membre 2 dans la Grotte Silberberg et étaient restés non identifiés en stockage pendant près de deux décennies. Le 3 juillet 1997, Clarke a localisé le reste de l’individu encore en place dans la Grotte Silberberg — non pas un éparpillement d’os, mais un squelette articulé unique emprisonné dans une brèche aussi dure que du béton. Le libérer et le préparer a pris encore une vingtaine d’années. Le squelette reconstitué, catalogué StW 573, a été dévoilé le 6 décembre 2017 dans la Chambre des Hominidés de l’Institut d’Études Évolutives de Wits.
La complétude est le point clé. StW 573 est complet à plus de 90 %, contre environ 40 % pour la bien plus célèbre « Lucy », ce qui en fait le squelette d’Australopithecus le plus complet jamais découvert et le squelette le plus complet de tout ancêtre humain antérieur à 1,5 million d’années. Posséder un crâne, une colonne vertébrale, des membres et les deux pieds d’un même individu permet aux chercheurs de poser des questions qu’un amas de fragments de mâchoire ne peut résoudre. Sa capacité crânienne est d’au moins 408 cm³, environ un tiers de celle d’un humain moderne ; le squelette combine des adaptations bipèdes évidentes avec des caractéristiques adaptées à l’escalade ; et le labyrinthe osseux de l’oreille interne confirme la marche debout. Une petite stature et des traits crâniens suggèrent une femelle âgée. Ses fouilleurs l’ont attribué à Australopithecus prometheus, mais cela est contesté — une réévaluation de 2025 argue que cette attribution n’est pas fondée et rapproche le spécimen d’A. africanus.
Quel âge ont les fossiles — et pourquoi les datations ont-elles changé ?
En 2022, une équipe dirigée par Darryl Granger a publié dans PNAS des datations par enfouissement de nucléides cosmogéniques pour Sterkfontein, avec Dominic Stratford — toujours responsable scientifique du site — ainsi que Laurent Bruxelles, Ryan Gibbon, Ronald Clarke et Kathleen Kuman comme co-auteurs. La méthode date le sédiment dans lequel les fossiles sont enfouis plutôt que les couches de flowstone qui les entourent, et les résultats ont presque tout bouleversé. Le Membre 2 de la Grotte Silberberg, qui contenait Little Foot, a donné 3,67 ± 0,16 millions d’années. La partie inférieure-moyenne du Membre 4 a donné 3,41 ± 0,11 millions d’années et la partie supérieure-moyenne 3,49 ± 0,19 millions ; la Caverne Jacovec, 3,61 ± 0,09 millions d’années. La base de l’unité d’outils en pierre oldowayens du Membre 5 a été datée de 2,18 ± 0,21 millions d’années. Les estimations antérieures basées sur le flowstone pour le Membre 4 allaient de 2,03 à 2,65 millions d’années.
La conséquence est que les australopithèques de Sterkfontein ne sont plus les cousins méridionaux plus jeunes des découvertes est-africaines. L’équipe de Granger a conclu que la quasi-totalité de l’assemblage d’Australopithecus ici se situe au milieu du Pliocène, contemporain d’Australopithecus afarensis — l’espèce de Lucy — plutôt que postérieur. Mrs Ples est la victime la plus évidente de cette révision. Elle a longtemps été datée d’environ 2,1 à 2,5 millions d’années ; Wits cite désormais environ 3,3 millions d’années sur ses pages de recherche, soit environ un million d’années de plus que l’estimation précédente, tandis qu’une autre de nos propres pages donne encore 2,4 millions d’années. Si vous rencontrez des chiffres contradictoires sur place, voici pourquoi. La redatation n’a pas non plus été sans contestation — une objection basée sur la biostratigraphie des fossiles de singes a été publiée et réfutée — alors considérez tout chiffre unique comme une position dans un débat en cours.
Comment Sterkfontein a-t-il été fouillé ?
Les premiers fossiles ont été découverts à Sterkfontein dans les années 1890, et les recherches scientifiques sérieuses n'ont commencé que dans les années 1930. Robert Broom y a mis au jour le premier adulte d’Australopithecus africanus en 1936, puis Sts 5 en 1947. En 1956, C.K. Brain a localisé des artefacts du Middle Stone Age sur le site, et des fouilles ultérieures des mêmes dépôts ont révélé des outils acheuléens anciens — preuve que la grotte témoigne à la fois de populations fabricant des outils et d’australopithèques. En 1966, Phillip Tobias a lancé le programme de fouilles qui se poursuit encore aujourd’hui, et l’université du Witwatersrand (Wits) gère le site depuis cette année-là. Alun Hughes a dirigé les travaux de terrain jusqu’en 1991, mettant au jour d’importants fossiles d’hominidés à partir du milieu des années 1970 — y compris, comme il s’est avéré, le matériel en boîte que Clarke allait réexaminer en 1994.
Ronald Clarke a pris la direction des fouilles en 1991, travaillant sur la complexité du dépôt et les effondrements anciens de la grotte qui en ont mélangé les couches. Des campagnes de datation cosmogénique ont ensuite eu lieu de 2015 à 2022. Au total, Sterkfontein a produit plus de 700 spécimens d’hominidés, et Wits détient la plus grande collection de fossiles d’hominidés au monde. Les changements les plus récents sont administratifs et physiques plutôt que scientifiques. Depuis le 1er avril 2024, la Faculté des sciences de Wits a repris toutes les opérations de recherche et d’accueil à Sterkfontein et Swartkrans, mettant fin au rôle de Maropeng dans la gestion du site. De graves inondations à l’entrée de la grotte en décembre 2022 avaient déjà forcé la première fermeture publique de l’histoire du site ; il a rouvert le 15 avril 2025. Le Dr Job Kibii dirige les opérations quotidiennes depuis avril 2025, le professeur Dominic Stratford reste responsable de la recherche, et Ntobeko Mbuyisa est directeur des opérations.
Pourquoi le Berceau de l'Humanité est-il un site du patrimoine mondial de l'UNESCO ?
L’UNESCO a inscrit la zone en 1999 sous la dénomination en série « Sites des hominidés fossiles d’Afrique du Sud », et l’a étendue en 2005 pour inclure d’autres localités fossilifères dans d’autres provinces. La protection nationale est distincte et, en pratique, l’instrument le plus précis : la SAHRA, l’Agence sud-africaine des ressources patrimoniales, recense 15 sites déclarés patrimoine national dans le Berceau de l’Humanité — initialement 12, déclarés le 5 novembre 2004 — ainsi que le site de la vallée de Makapan dans le Limpopo et le site de l’Enfant de Taung dans le Nord-Ouest. Tous sont protégés par la Loi sur les ressources patrimoniales nationales de 1999, administrée par la SAHRA. La SAHRA décrit cet ensemble comme abritant certaines des concentrations les plus riches de sites à fossiles d’hominidés au monde, avec des preuves couvrant les 3,5 derniers millions d’années, principalement dans des grottes dolomitiques.
Sterkfontein est le site le plus fouillé de cet ensemble, avec ses plus de 700 spécimens d’hominidés — South African Tourism donne un chiffre plus conservateur de plus de 500. Vous lirez souvent que les grottes représentent plus d’un tiers de tous les fossiles d’hominidés anciens découverts dans le monde avant 2010 ; la nuance est importante, et l’affirmation est largement répétée plutôt que publiée de manière autorisée, considérez-la donc comme un ordre de grandeur plutôt qu’une statistique. Le Berceau au sens large a produit Karabo, le spécimen type d’Australopithecus sediba, le matériel d’Homo naledi, et des preuves d’utilisation contrôlée du feu à Swartkrans. En dessous de tout cela se trouve la géologie : de la dolomite déposée il y a environ 2,5 milliards d’années, portant des structures stromatolithiques construites par les premières formes de vie photosynthétiques sur Terre, dans lesquelles le système de grottes lui-même ne s’est dissous qu’il y a 20 à 30 millions d’années.
En quoi consistent les recherches en cours à Sterkfontein ?
La recherche ne se limite pas au passé. Dans le laboratoire de préparation des fossiles sur place, une équipe technique travaille aux côtés d’étudiants diplômés et de chercheurs pour nettoyer, trier, documenter et cataloguer le matériel fossile — et pas seulement celui de Sterkfontein, car le laboratoire traite les découvertes de nombreux sites du Berceau de l’Humanité. Les questions qui y sont posées couvrent le changement environnemental et son effet sur les premiers hominidés, l’évolution physique et cognitive dans le Berceau, et la relation entre les espèces d’hominidés d’Afrique australe et orientale, à travers un registre de plus de trois millions d’années. Les méthodes ont évolué en conséquence : le travail stratigraphique reconstitue comment les dépôts se sont accumulés, et une analyse par apprentissage automatique des marques de dents sur les fossiles d’hominidés de Sterkfontein a identifié le charognage par les hyènes brunes — ce qui en dit long sur la façon dont ces individus sont arrivés dans la grotte.
Les visiteurs en voient plus qu’avant. Le laboratoire de préparation est désormais ouvert au public, modernisé avec le soutien du centre de recherche GENUS avant la réouverture de 2025, et pouvoir observer et échanger avec les personnes qui effectuent le travail est une première pour le site. Le nouvel espace d’exposition temporaire présente des découvertes emblématiques de Sterkfontein et Swartkrans, dont l’un des deux seuls moulages complets du squelette de Little Foot et la première jambe complète d’un Paranthropus, découverte dans la grotte de Swartkrans. Les deux originaux les plus célèbres sont ailleurs : Little Foot est conservé dans le Hominin Vault à l’Institut d’études évolutionnistes de Wits à Johannesburg, et Mrs Ples est détenue par le Ditsong National Museum of Natural History à Pretoria. Le site attire entre 80 000 et 100 000 visiteurs par an.
Questions fréquentes
Quand Mrs Ples a-t-elle été découverte ?
Robert Broom et John T. Robinson ont découvert le crâne à Sterkfontein le 18 avril 1947. Il est catalogué sous le nom de Sts 5 — et non Sts 14, avec lequel certains documents le confondent — et identifié comme Australopithecus africanus.
Quel âge a Mrs Ples ?
Incertaine. Le chiffre traditionnel était d’environ 2,1 à 2,5 millions d’années, mais une redatation cosmogénique des dépôts du Membre 4 publiée en 2022 a vieilli l’assemblage d’environ un million d’années, et Wits cite désormais environ 3,3 millions.
Mrs Ples était-elle mâle ou femelle ?
Véritablement débattu. Broom a interprété les petites alvéoles canines comme femelles ; des chercheurs ultérieurs ont plaidé pour un mâle adolescent ; une réévaluation de 2012 a défendu la lecture d’une femelle adulte. Aucun consensus n’a émergé, et les guides tendent à présenter les deux hypothèses.
Quand Little Foot a-t-il été découvert ?
Ronald Clarke a extrait quatre os du pied du matériel stocké le 6 septembre 1994 et a localisé le squelette dans la Grotte Silberberg le 3 juillet 1997. La préparation a pris une vingtaine d’années ; il a été dévoilé en décembre 2017.
De quelle espèce était Little Foot ?
Ses excavateurs ont attribué StW 573 à *Australopithecus prometheus*, mais cette attribution est contestée — une réévaluation de 2025 soutient qu'elle n'est pas fondée et rapproche le spécimen d’*Australopithecus africanus*. Le débat reste ouvert.
Pourquoi Little Foot est-il si important ?
Il est complet à plus de 90 %, contre environ 40 % pour Lucy — le squelette d’*Australopithecus* le plus complet jamais découvert, et le plus complet de tout ancêtre humain antérieur à 1,5 million d’années.
Les fouilles sont-elles toujours en cours à Sterkfontein ?
Oui. Le laboratoire de préparation fossile sur site est une installation de recherche active qui traite du matériel provenant de l’ensemble du Berceau de l’Humanité, et depuis le 1er avril 2024, toutes les opérations de recherche et d’accueil des visiteurs sont gérées par Wits.