Des cartes reconstituées révèlent les ancêtres sauvages du blé, de l’orge et du seigle en Asie occidentale il y a 12 ans

Des cartes reconstituées indiquent qu’il y a 12 ans, les ancêtres sauvages du blé, de l’orge et du seigle occupaient en Asie occidentale des territoires bien plus restreints que ce que les chercheurs ont longtemps supposé.

Cette géographie resserrée oblige à revoir le décor des débuts de l’agriculture et bouscule la manière dont les archéologues interprètent les lieux où la domestication a réellement commencé.

Construire les anciennes cartes

Sur la frange méditerranéenne de l’Asie occidentale, les aires modélisées de 65 espèces végétales sauvages se regroupent fortement le long d’un couloir côtier, au lieu de s’étendre largement vers les hauts plateaux de l’intérieur.

En étudiant ces habitats projetés, Joe Roe, de l’Université de Copenhague (UCPH), a montré que de nombreux ancêtres des céréales et des légumineuses se concentraient dans le Levant à la fin de la dernière période glaciaire.

Au-delà de ce couloir, de vastes zones d’Anatolie, du nord de la Mésopotamie et des monts Zagros disparaissent des aires prédites, alors que leurs répartitions actuelles paraissent aujourd’hui beaucoup plus étendues.

Une telle contraction suggère que les cartes utilisées depuis longtemps pour situer l’origine des cultures ont peut-être exagéré la disponibilité géographique de ces espèces, ce qui amène à réexaminer de près la façon dont ces anciennes distributions avaient été reconstituées.

Des refuges côtiers pour les ancêtres du blé, de l’orge et du seigle

Le long du littoral de l’Asie occidentale, les modèles empilent de nombreuses graminées comestibles sur une bande côtière très étroite.

Dans cette bande, un refugium - un lieu où les plantes peuvent survivre à des climats rudes - aurait pu protéger ces cultures pendant les contraintes de l’Âge glaciaire.

Chypre et certaines zones de l’ouest de la Turquie ressortent également, ce qui laisse penser à plusieurs poches de sécurité pour les ancêtres des céréales durant les périodes plus froides.

Une telle concentration sur le littoral aurait influencé les endroits où les groupes humains pouvaient s’installer, puisque les récoltes fiables n’étaient pas réparties de manière homogène.

Le froid continuait de peser sur les choix

Les épisodes plus froids et plus secs n’ont pas simplement repoussé ces plantes vers le sud, et elles ne sont pas revenues en force avec les premiers réchauffements.

Au contraire, nombre d’espèces toléraient déjà de faibles précipitations : un climat plus humide ne signifiait donc pas automatiquement davantage d’habitats favorables.

Pour l’ensemble de ces plantes, l’aire moyenne modélisée a diminué d’environ 25 % à mesure que la région se rapprochait des débuts de l’agriculture.

Ce resserrement a probablement intensifié la pression liée à la cueillette, car les populations disposaient de moins de peuplements fiables où revenir saison après saison.

Des modèles fondés sur des données

Les modèles informatiques ne permettent pas de remonter le temps, mais ils peuvent éprouver où une plante serait capable de vivre sous un climat donné.

À l’UCPH, Roe a utilisé la modélisation de niche écologique pour cartographier les zones où les espèces pourraient se maintenir en fonction du climat, en s’appuyant sur des observations modernes comme modèle.

Les points d’occurrence actuels provenaient du Global Biodiversity Information Facility (GBIF), ce qui permettait à l’équipe de partir de localisations réelles plutôt que d’hypothèses.

Ces couches, issues d’un jeu de données, ont servi à faire « remonter » les modèles dans le passé, puis à confronter les résultats aux restes végétaux retrouvés lors des fouilles.

Quand les preuves manquent

Les graines carbonisées issues des excavations montrent ce que les gens ont manipulé, mais elles révèlent rarement l’ensemble de la communauté végétale présente à proximité.

« Nous connaissons peu la végétation naturelle de fond dans ces régions, ce qui signifie que nous ne savons pas non plus exactement où les peuples néolithiques ont trouvé les plantes qu’ils ont finalement domestiquées », a déclaré Roe.

Comme cet enregistrement est très fragmentaire, ces nouvelles cartes apportent une ligne de preuve indépendante, qui ne dépend pas uniquement de ce qui a eu la chance de se conserver.

Cela dit, une carte dérivée du climat ne peut pas indiquer quelles pentes ou quels versants étaient privilégiés : elle montre seulement où les plantes pouvaient raisonnablement pousser.

Là où les cartes se contredisent

Les comparaisons avec les restes végétaux des sites archéologiques produisaient souvent des concordances plus faibles que ne le laissait attendre la bonne performance du modèle sur les données modernes.

Des archives de fouilles peu fournies et un échantillonnage moderne irrégulier peuvent, chacun à leur manière, tirer les prédictions à l’écart de la réalité.

Des sous-estimations surviennent aussi lorsqu’un algorithme apprend trop étroitement à partir des lieux explorés par les botanistes, surtout dans les régions difficiles d’accès.

Pour l’instant, l’équipe de l’UCPH considère ces reconstitutions comme des estimations minimales prudentes - une base de référence, plutôt qu’une carte définitive des aires passées.

Remettre à l’épreuve les anciennes hypothèses

Pendant des décennies, de nombreux scénarios sur l’émergence de l’agriculture ont supposé que les plantes sauvages observées aujourd’hui occupaient il y a des milliers d’années des aires similaires.

Une synthèse de 2011 décrivait la culture comme un processus progressif et étendu à l’échelle régionale, laissant la place à de nombreuses expérimentations locales.

« D’après nos nouvelles données, il semble que les ancêtres de certaines des plantes les plus importantes pour l’agriculture moderne (blé, seigle et orge, etc.) ne poussaient pas là où nous l’attendions et qu’ils étaient aussi beaucoup moins répandus que nous le pensions », a déclaré Roe.

Avec cet raccourci désormais fragilisé, retrouver une plante loin de son aire moderne cesse d’être, en soi, une preuve que des populations la cultivaient.

Des indices pour les futures fouilles

De telles couches cartographiques peuvent orienter les archéologues vers des vallées et des zones côtières qui abritaient autrefois les peuplements les plus riches en grains sauvages.

Lorsqu’un site livre une espèce inattendue, les chercheurs peuvent désormais vérifier si la carte climatique prévoit un habitat proche.

Des bases de données archéologiques plus complètes renforceraient le test, car le modèle gagne en précision lorsque les dates et les localisations deviennent plus exactes.

À terme, des vérifications répétées entre cartes et fouilles devraient aider à distinguer les lieux où les humains ont transporté des plantes de ceux où la nature les avait installées.

Portée plus large de ces travaux

Les programmes d’amélioration actuels s’appuient encore sur les apparentés sauvages, car ils portent des gènes liés à la tolérance à la sécheresse et à la résistance aux maladies.

Identifier des refuges anciens suggère aussi où la diversité génétique - la variété de gènes au sein d’une espèce - a pu rester élevée.

Si des ancêtres clés ont vécu dans de petites zones, la disparition de ces paysages aujourd’hui pourrait supprimer des options pour améliorer les cultures à l’avenir.

Connaître la distribution ancienne permet également de mieux cerner ce que la domestication a modifié, en séparant la sélection humaine des limites déjà imposées par le climat.

Ces reconstitutions réduisent les zones probables de cueillette des premières céréales et ajoutent un contrôle basé sur le climat aux récits archéologiques.

À mesure que les archéologues mettront au jour davantage d’archives végétales et étudieront de nouveaux sites, la méthode devrait devenir un outil concret, plutôt que de rester une simple curiosité scientifique.