Gibert Et Al - L Anthropologie-2002

L’Anthropologie 106 (2002) 669−683 www.elsevier.com/locate/anthro

Préhistoire européenne

Restes humains dans les sédiments du Pléistocène inférieur de la région d’Orce et de Cueva Victoria (sud-est de l’Espagne) Human remains in the Lower Pleistocene sediments from the Orce and Cueva Victoria areas (South Eastern Spain) Jose Gibert a,*, F. Sanchez a, F. Ribot a, L. Gibert b, C. Ferrandez c, A. Iglesias d, P. Gibert a, F. González a a

Institut de Paleontologia M. Crusafont, Escola Industrial 23, 08201 Sabadell, Espagne b Departamento Enginyeria Minera i Recursos Naturals, Espagne c Departamento Estratigraphy and Paleontology, University of Barcelona, Marti Franques s/n, 08028 Barcelona, Espagne d Departamento de Prehistoria Universidad Santiago, Plaza Universidade s/n, 15701 Santiago de Compostela, Espagne

Résumé Cet article est une description des restes fossiles humains fossiles trouvés dans les gisements de la région d’Orce et de Cueva Victoria (sud-est de l’Espagne). C’est aussi la description des autres témoins de la présence humaine trouvés dans ces gisements (comme par exemple l’industrie lithique) ainsi qu’une discussion autour de leurs âges. © 2002 E´ditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés. Abstract This paper describes the human remains and other evidence of human presence (lithic artifacts) located in the early Pleistocene deposits of Orce and Cueva Victoria (SE Spain). We also discuss the age of those sites. © 2002 E´ditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. All rights reserved.

* Auteur correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (J. Gibert). © 2002 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés. PII: S 0 0 0 3 - 5 5 2 1 ( 0 2 ) 0 1 1 4 1 - X

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Mots clés: Orce; Cueva Victoria; Pléistocène inférieur; Theropithecus; Industrie lithique Keywords: Orce; Cueva Victoria; Early Pleistocene; Theropithecus; Lithic artefacts

1. Introduction Jusqu’à 1976 le secteur Nord-Est du Bassin de Baza (région d’Orce) était inconnu du point de vue paléontologique. Avant 1976, seulement quelques restes paléontologiques avaient été trouvés dans la partie sud du bassin (R. Bustos, 1976) et dans le sous-bassin adjacent de Guadix. Le site de Venta Micena fut découvert en 1976 par une équipe de l’Institut de Paléontologie de Sabadell formée entre autres par N. Sánchez et J. Agustí et dirigée par J. Gibert. Bien qu’auparavant il n’avait pas été décrit de restes de mammifères fossiles dans cette zone, ses caractéristiques géologiques (sur les marges du bassin lacustre) promettaient la découverte de nouveaux gisements paléontologiques. Dans les expéditions suivantes (1979 et 1981) un grand nombre de sites paléontologiques furent découverts. La première fouille systématique de Venta Micena a eu lieu en 1982. Pendant cette campagne une importante collection de matériel fossile fut rassemblée. Parmi ces fossiles il y avait un fragment crânien humain. Sous la direction de J. Gibert et avec beaucoup d’interruptions et de difficultés, les fouilles ont continué de façon systématique dans les différents gisements de la région d’Orce.

2. Cadre géologique Les gisements archéologiques de Venta Micena, Barranco León-5 et Fuentenueva 3 sont situés dans le secteur nord-est du bassin de Baza, au sud-est de l’Espagne (Fig. 1). Cette partie du bassin montre une séquence sédimentaire continentale de plus de 100 m d’épaisseur. La sédimentation de ce bassin est presque continue depuis la fin du Miocène jusqu’au Pléistocène supérieur. L’affleurement des sédiments plio-pleistocènes dans ce secteur montre une alternance des sédiments fluviaux et lacustres. Les gisements archéologiques d’Orce ont été trouvés dans les dépôts lacustres du Pléistocène inférieur et ses affleurements se trouvent le long du vallon de Velez. 2.1. Venta Micena Les dépôts de Venta Micena apparaissent comme une plaine de boue qui s’est formée dans la zone pendant un moment dans lequel il y a eu un retrait du niveau local du lac. Les sédiments gardent d’abondants restes fossiles des mammifères, se développent sur 75 cm d’épaisseur et on peu les suivre pendant 2 km de longueur. L’accumulation de tant des restes des mammifères dans ces dépôts est en corrélation avec l’action des carnivores près du bord du lac pendant une période de sécheresse. Six excavations systématiques ont été menées à Venta Micena, la dernière pendant l’été de 1990. Ces campagnes ont permis de fouiller 250 m2 repartis dans trois surfaces différentes mais dans les mêmes épisodes

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Fig. 1. Localisation des gisements d’Orce et de Cueva Victoria au sud-est de l’Espagne. Fig. 1. Location of Orce and Cueva Victoria sites, south east Spain.

fossilifères. Les excavations ont livré 10 335 ossements appartenant à un minimum de 214 individus différents. Celle-ci est une des raisons qui font de Venta Micena un des plus importants gisements paléontologiques du Pléistocène inférieur de l’Europe. Parmi les restes fossiles trouvés il faut inclure trois restes humains qui présentent des traces de l’action de charognards. L’association faunique que présente ce gisement est la suivante : Homo sp., Desmana sp., Allophaiomys pliocaenicus, Apodemus aff. mystacinus, Castillomys crusafonti ssp., Eliomys intermedius, Hystrix major, Prolagus calpensis, Oryctolagus cf. lacosti, Ursus etruscus, Canis etruscus, Canis cf. falconeri, Vulpes praeglacialis, Homotherium latidens, Meganthereon sp., Lynx sp., Pachycrocuta brevirostris, Meles sp., Mammuthus meridionalis, Equus granatensis, Dicerorhinus etruscus brachycephalus, Hippopotamus amphibius antiquus, Praemegaceros sp., Cervidae indet., Bubalus sp., Soergelia minor, Hemitragus alba, Testudo sp., Lacerta sp., Rana sp., Charadriiforme indet. 2.2. Barranco León Le gisement de BL-5 du Barranco León se trouve dans une couche de sable fin qui correspond à la partie distale d’un petit et éphémère système alluvial. L’épaisseur de

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cette couche varie entre 10 et 25 cm. En 1983, pendant une campagne de prospection, la première industrie lithique de BL-5 fut découverte par J. Gibert et A. Iglesias, (J. Gibert et al., 1992). Pendant l’été de 1995, J. Gibert va diriger une fouille systématique de ce gisement dans lequel ont été fouillés 20 m2 et a été découverte une mandibule de Hippopotamus amphibius antiquus entourée de plus d’une centaine d’industries lithiques (du type oldowaien), associée avec Castillomys cf. crusafonti, Mimomys sp., Allophaiomys sp, Equus granatensis, Praemegaceros sp. et avec un fragment de molaire humaine (BL-0), (Gibert et al., 1998b) (Fig. 2). 2.3. Fuentenueva-3 Le gisement de Fuentenueva-3 se trouve dans une zone très marginale du bassin. Il est formé par des sédiments d’un milieu lacustre très marginal, dont les niveaux ont des proportions différentes de matériel détritique et organique. La première industrie lithique fut découverte en superficie, associée à des restes de mammifères fossiles, par J. Gibert et J. Serrallonga pendant une prospection faite en 1990. Plus tard, en 1992, à la suite des travaux menés par la compagnie d’électricité, un grand nombre d’industries lithiques et des restes de mammifères fossiles furent localisés par Alan Buquet (J. Gibert et al., 1992). En 1995, une fouille systématique de ce gisement montra de nombreux restes lithiques associés avec Mimomys sp., Allophaiomys sp., Equus granatensis, Hippopotamus amphibius antiquus, Mammuthus meridionalis et Bovini indet. Beaucoup de ces industries lithiques étaient associées avec un grand nombre de restes de mammifères fossiles (Gibert et al., 1998) (Fig. 3).

3. Chronologie des gisements d’Orce Agustí et al. (1997), dans la section de Barranco de Orce, ont publié une transition depuis un segment à polarité inverse jusqu’à un segment de polarité normale de 9 m d’épaisseur. D’après cet auteur cet intervalle de polarité normal correspond à un événement Olduvai puisqu’il y a la présence de Allophaiomys pliocaenicus dans la couche d’Orce-7. La corrélation stratigraphique entre le gisement d’Orce-7 et le gisement archéologique de Barranco León-5 montre que les deux sites ont un âge similaire (Gibert et al., 1998b). De nouvelles données magnétostratigraphiques (Scott et L. Gibert, 1999) montrent que la polarité normale décrite par Agustí et al. (1997) pour le Barranco de Orce est en réalité un événement inverse. Ces nouvelles données, contrastées avec les données stratigraphiques indiquent que le gisement de Barranco León-5 est situé dans un intervalle de polarité inverse. Ceci est corroboré par les nouvelles données paléomagnétiques de Barranco León. Ces nouvelles données montrent que jusqu’à maintenant, seulement ont été trouvées des polarités inverses dans la région d’Orce. Les gisements archéologiques de Venta Micena, Barranco León-5 et Fuentenueva-3 sont situés dans un épisode de polarité inverse situé entre Olduvai et Jaramillo. L’épaisseur des sédiments lacustres de polarité inverse qui sont au-dessus de ces gisements (12 m à Fuentenueva-3 ; 15 m à Barranco León-5) suggère qu’ils sont loin de

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Fig. 2. Éclats oldowayens de BL-5. Fig. 2. Oldowayan flakes from BL-5.

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Fig. 3. Éclats oldowayens de FN-3. Fig. 3. Oldowayan flakes from FN-3.

Jaramillo. Ceci est confirmé par la présence de A. Pliocaenicus à Venta Micena et Barranco León ce qui indique un âge autour du début du Pléistocène. La chronologie des gisements avec de l’industrie lithique et des restes humains à Orce est basée sur des données paléomagnétiques, paléontologiques et stratigraphiques. Les données à notre disposition ne nous permettent pas de déterminer l’âge exact des gisements. Néanmoins, l’association faunique et la présence d’une grande épaisseur de sédiments à polarité inverse recouvrant les gisements nous fait argumenter que la première présence humaine dans cette région remonte à 1,5 millions d’années. Le gisement de Dmanisi (Géorgie) se trouve aussi dans un épisode à polarité inverse près de l’événement d’Olduvai. La comparaison de la faune de Venta Micena avec celle de Dmanisi montre que celle du gisement espagnol est un peu plus jeune. 3.1. Cueva Victoria Cueva Victoria est un gisement karstique qui se trouve dans la montagne de San Ginés de la Jara (Cartagena, Murcia) près de la Mer Mineure. Cette grotte s’est formée probablement pendant le début du Pliocène et s’est ouverte à l’extérieur pendant le début du Pléistocène. À partir de ce moment elle se remplit avec des sédiments de piedmont et avec les restes d’animaux apportés par des charognards carnivores (Gibert et al., 1992). Dans la brèche que remplit la cavité il a été trouvé : Homo sp., Homotherium latidens, Canis etruscus, Pachycrocuta brevirostris, Mammutus meridionalis, Stephanorhinus etruscus, Allophaiomys chelinei, Castillomys crusafonti et Apodemus mystacinus. La plus probante de ces découvertes est la présence de Theropithecus owaldi (Gibert J. et Palmqvist, 1995a), un cercopithécidé que confirme la présence de faune africaine dans le sud-est de l’Espagne, pendant le Pléistocène inférieur.

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4. Les fossiles humains d’Orce 4.1. VM-0 En 1982 le fragment crânien VM-0 fut découvert dans les dépôts pléistocènes de Venta Micena et il fut classé parmi les humains (Gibert J. et al., 1983). Plus tard, Agustí et Moyà (1987) changèrent d’opinion et ils ont classé ce fossile parmi les jeunes équidés. Cette théorie est encore soutenue par Agustí et Moyà en 1987 et Moyà et Köhler en 1997. Les arguments de ces auteurs se basent principalement sur la présence d’une petite crête dans la région occipitale et sur la supposée existence d’une suture coronaire dans la partie distale de la tête. Des données anatomiques que réfutent les opinions de Agustí, Moyà et Köhler sont argumentées dans les articles : Gibert et al., 1989b, c, 1998a, 1999 ; Gibert et Palmqvist, 1995a ; Campillo et Barcelo, 1989 ; Campillo, 1989, 1999 ; Gilbert et Campillo, 1996. Dans ces études, il a été prouvé que la petite crête occipitale de VM-0 se trouve dans la population humaine et que la supposée suture coronaire est en fait une fracture. 4.2. L’importance de la non-oblitération de la suture sagittale de VM-0 Tous les auteurs qui ont publié ce fossile le situent dans la région obélique et font la description des sutures sagittale et lambdoïde affirmant qu’on peut suivre tout son parcours aussi bien sur la face interne que sur la face externe. Ce qui signifie que les sutures ne sont pas oblitérées (puisqu’on peut suivre leur parcours) tel qu’on le voit sur les dessins de ces auteurs (Agustí et Moya, 1987 ; Gibert et al., 1983, 1989, 1998 ; Campillo, 1989 ; Moyà et Agustí, 1989 ; Moyà et Köhler, 1997). L’âge d’oblitération de la suture sagittale est différente selon le groupe des mammifères considéré. L’oblitération de la suture sagittale dans les espèces animales de taille moyenne présentes à Venta Micena commence aux âges suivants : à 9 mois après la naissance pour les équidés, à 7 mois pour les carnivores, avant ou peu après la naissance pour les bovidés et à 2–3 mois pour les cervidés (Gibert et al., 1999). VM-0 n’a pas la suture sagittale oblitérée ce qui veut dire qu’il ne peut être comparé qu’avec des spécimens de moins de 9 mois. Si on prend comme point de référence dans la comparaison le lambda, celle-ci est impossible puisque la région obélique de VM-0 est beaucoup plus grande que celle des spécimens non humains (Fig. 4). 4.3. Comparaison avec la région bregmatique des bovidés et des cervidés En apparence VM-0 peut être comparé avec la région fronto-pariétale (région bregmatique) des cervidés et des bovidés. VM-0 peut être séparée des bovidés et des cervidés par la base à grande épaisseur de l’os (> 10 mm) et la présence dans cette région anatomique d’un sinus chez tous les bovidés. VM-0 se sépare aussi des cervidés par la grande épaisseur de l’os dans la région fronto-pariétale et par la présence des caractéristiques protubérances existant entre les cornes. Pourtant, VM-0 se sépare de tous les groupes de mammifères de taille moyenne présents dans l’abondante faune de Venta Micena. Les données anatomiques indiquent que VM-0 a probablement un grand volume endocrânien, très supérieur à celui des jeunes chevaux (470 cm3), ce qui signifierait que

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Fig. 4. Superposition de VM-0 sur un crâne d’équidé de 9 mois. Fig. 4. Superimposition of VM-0 on an equid skull 9 months old.

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Fig. 5. Image de VM-1960 (diaphyse d’humérus d’enfant du gisement de Venta Micena). Fig. 5. Sight of VM-1960 (humeral diaphysis of a child from Venta Mircena site).

ce crâne a une des caractéristiques les plus typiques du genre Homo, à savoir sa grande capacité crânienne. Ce volume endocrânien est probablement proche ou même supérieur de celui du spécimen D 2282 de Dmanisi (625 cm3). 4.4. VM-1960 Ce fossile (Fig. 5) est une diaphyse complète d’humérus. Il conserve encore une partie du col chirurgical dans la partie dorso-interne de l’extrémité proximale et aussi le bord supérieur de l’épitrochlée dans la partie postérieure de l’extrémité distale. Les crêtes sous-trochantériennes ne sont pas très marquées. La classification de VM-1960 dans le genre Homo est basée principalement sur deux caractères anatomiques : l’indice de l’angle de torsion de l’os et le développement des insertions musculaires. Ces deux caractères séparent VM-1960 des cercopithécidés et des carnivores, les seuls groupes avec qui ce fossile peut être comparé (Gibert et al., 1992, 1999). L’angle de torsion montre la grande mobilité du bras humain, qui est très différent des carnivores et des cercopithécidés (Fig. 6). Les insertions musculaires de la partie proximale de VM-1960 ne sont pas très développées, ce qui est le cas des enfants humains. Ce fait situe ce fossile hors du groupe des cercophitécidés et des carnivores qui se caractérisent par le grand développement des insertions musculaires quelques mois après la naissance. Dans le but de faire une comparaison plus précise, nous avons étudié la forme des sections transversales de la diaphyse des cercopithécidés, des carnivores et des humains à l’aide de la tomographie computérisée (Gibert et al., 1999). Les sections ont été caractérisées avec les séries de Fourier en ajustant les amplitudes harmoniques

Fig. 6. Angle de torsion de VM-1960 comparé avec celui des humains modernes, des cercopithèques et des carnivores. L’image (qui a été obtenue avec des tomographies transversales) montre un angle de torsion similaire entre les humains et VM-1960. Fig. 6. Torsion angle of VM-1960 compared with the one from modern humans, cercopitheques and carnivores. The view (obtained with transversal tomographies) shows a similar torsion angle between human and VM-1960.

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Fig. 7. Représentation bivariée des deux premières fonctions canoniques discriminantes obtenues de l’humérus des carnivores, des cercopithèques et des spécimens fossiles KNM-WT-1960 et VM-1960. Les zones en gris représentent un degré de confiance équivalent à p < 0,05. Fig. 7. Bivarious representation of the two first discriminating canonic functions of humerus from carnivores, cercopitheques and fossil specimens KNM-WT-1960 and VM-1960. The grey areas show a confidence degree equivalent to p < 0.05.

avec les contours et en utilisant des index de circularité très précis. Les données obtenues ont été soumises à une analyse canonique discriminante entre les trois groupes. Les résultats de cette étude montrent une proche similarité entre les humérus fossiles et les humains actuels ainsi qu’une différence remarquable avec les cercopithécidés et les carnivores (Fig. 7), (Gibert et al., 1992, 1999). En outre des données anatomiques, des protéines fossiles ont été trouvées par deux laboratoires différents dans les restes des mammifères fossiles de Venta Micena, comme les équidés et les bovidés, mais aussi dans les restes fossiles de VM-0 et VM-1960. La nature ce ces protéines fossiles a permit de classifier VM-0 et VM-1960 comme des ossements humains (Borja et al., 1992, 1997 ; Borja, 1999 ; García Olivares et al., 1989 ; Lowenstein, 1995 ; Lowenstein et al., 1999).

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Fig. 8. Fragment de molaire BL-O. Fig. 8. Molar fragment BL-O.

4.5. BL-O Ce fragment de molaire a été identifié comme humain par l’étude de l’épaisseur de l’émail (Fig. 8), par la présence de périkymates, par la disposition parallèle des bandes H-S et par le modèle d’arrangement (d’empaquetage) des prismes de croissance (Fig. 9).

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Fig. 9. Tableau comparatif des différents caractères de l’émail dans différents groupes de mammifères. Le tableau montre que VM-0 seulement peut être inclus dans le genre Homo. Fig. 9. Comparative table of different characters of enamel within different mammals groups. The table shows that only VM-0 may be included in the genus Homo.

5. Les restes humains de Cueva Victoria 5.1. CV-0 La classification de cette phalange dans le genre Homo se doit principalement à la distribution de la partie corticale interne de l’os (Gibert et al., 1992 ; Palmqvist et al., 1995). Les humains sont les seuls primates qui n’utilisent pas leurs mains dans la locomotion. Les cercopithécidés appuient leurs mains sur le sol pour se déplacer dans la savane et les panidés utilisent leurs articulations. Ces différents types de locomotion donnent une distribution de la partie corticale interne particulière et est un important critère anatomique pour attribué CV-0 au genre Homo. Les radiographies de CV-0 ont été comparées avec des radiographies de la deuxième phalange du cinquième doigt de la main droite prises sur un grand nombre de spécimens de Papio hamadryas, Macaca sylvana, Gorilla gorilla et des humains. Les radiographies ont été digitalisées et comparées en utilisant un software morphométrique Cytix modifié

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Fig. 10. Analyses discriminantes entre les phalanges d’Homo et Gorilla, Papio et Mandrillas en utilisant des variables conventionnelles (la distance et la surface) mesurées avec l’analyse des radiographies (Santamaria et Gibert, 1992). On a obtenu un 100 % de reclassification correcte. La valeur obtenue pour la phalange de Cueva Victoria (CV-0) dans la fonction discriminante place ce fossile avec le groupe humain.? CV-0, • Humains, Gorilla, _ Mandrillus, Papio (Palmqvinst et al., 1996). Fig. 10. Discriminating analyses between phalanxes of Homo et Gorilla, Papio et Mandrillas, using conventionnal variables (distance and surface) measured with the analyse of X Ray (Santamaria et Gibert, 1992). 100 % correct reclassification was obtained. The valor got for the phalanx from Cueva Victoria (CV-0) in the discriminating function puts this fossil together with the human group ? CV-0, • Humans, Gorilla, _ Mandrillus, Papio (Palmqvinst et al., 1996).

par J. Masoliver (Centre de Traitement d’Images de l’Université Autónoma de Barcelona). Des analyses discriminantes (Palmqvist et al., 1996 ; Santamaria et Gibert, 1992) prouvent que CV-0 appartient à un spécimen d’Homo infantile (Fig. 10).

6. Conclusions Un certain nombre de restes humains ont été identifiés dans les sédiments d’Orce (Venta Micena et Barranco León) et de Cueva Victoria. Ce fait démontre l’arrivée d’hominidés au sud-est de la Péninsule Ibérique pendant le début du Pléistocène.

Remerciements Nous voulons remercier le soutien donné à ce projet par Eartwatch Institut, La Mairie de Cartagena et la Mairie d’Orce.

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