La stabilité comportementale de longue date en Afrique de l'Ouest s'étend jusqu'au Pléistocène moyen à Bargny, sur la côte du Sénégal

Nature Ecology & Evolution (2023)Citer cet article

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Les technologies du Middle Stone Age (MSA) apparaissent pour la première fois dans les archives archéologiques du nord, de l'est et du sud de l'Afrique à l'époque du Pléistocène moyen. L'absence de sites MSA d'Afrique de l'Ouest limite l'évaluation des comportements partagés à travers le continent à la fin du Pléistocène moyen et la diversité des trajectoires régionalisées ultérieures. Nous présentons ici des preuves de l'occupation MSA du Pléistocène moyen tardif du littoral ouest-africain à Bargny, au Sénégal, datant d'il y a 150 000 ans. Les preuves paléoécologiques suggèrent que Bargny était un refuge hydrologique pendant l'occupation du MSA, soutenant les conditions estuariennes pendant les phases arides du Pléistocène moyen. La technologie des outils en pierre à Bargny présente des caractéristiques largement partagées à travers l'Afrique à la fin du Pléistocène moyen, mais qui restent particulièrement stables en Afrique de l'Ouest jusqu'au début de l'Holocène. Nous explorons comment l'habitabilité persistante des environnements ouest-africains, y compris les mangroves, contribue à des trajectoires de stabilité comportementale distinctement ouest-africaines.

L'apparition du Middle Stone Age (MSA) au cours du Pléistocène moyen (Chibanien ; il y a 780 à 130 mille ans (ka)) marque un changement culturel majeur dans la préhistoire africaine. La première occurrence des technologies MSA vers 300 ka est largement contemporaine de l'apparition d'Homo sapiens dans les archives fossiles1,2. Des études récentes ont mis en évidence l'influence substantielle de la structure de la population au sein et entre les régions dans l'apparence en mosaïque de la morphologie de l'Homo sapiens et les modèles ultérieurs de diversité de la population3,4. La nature spatiale et temporellement disjonctive de la transition des technologies acheuléennes précédentes à l'apparition de la MSA soutient un scénario comparable d'évolution culturelle, peut-être mieux mis en évidence par la persistance tardive des populations acheuléennes à Mieso (Éthiopie)5,6 environ 60 ka après le apparition des technologies MSA ailleurs en Afrique de l'Est2. La transition vers les technologies MSA est marquée par un changement dans l'orientation dominante des pratiques de réduction lithique de la production d'outils bifaciaux plus grands à la réduction de base préparée et à l'utilisation de kits d'outils en éclats retouchés, des augmentations notables du transport des matières premières à travers le paysage et l'apparence de catégories supplémentaires d'artefacts au sein des assemblages archéologiques, comme l'ocre2. L'examen des premières apparitions de la MSA au Pléistocène moyen est essentiel pour étudier les trajectoires régionales de changement de comportement dans leur contexte paléoécologique et la connectivité interrégionale dans le comportement et l'adaptation environnementale qui complètent les études de la variabilité démographique.

Les premières occurrences de sites MSA à travers l'Afrique apparaissent au stade isotopique marin (MIS) 9 (337–300 ka) et les stades initiaux du MIS 8 (300–243 ka) en Afrique du Nord (Jebel Irhoud7), en Afrique orientale (Ologesailie2; Gademotta8,9) et l'Afrique australe (Kathu Pan10). Les métiers du début de la MSA en Afrique deviennent plus nombreux dans MIS 7 (243-191 ka) et dans une moindre mesure dans MIS 6 (191-130 ka ; Fig. 1) ; cependant, notre compréhension de la MSA au Pléistocène moyen est fortement biaisée vers les régions les plus étudiées du continent. Partout en Afrique, des changements substantiels sont observés dans la MSA à partir du Pléistocène supérieur11,12,13,14,15, apparaissant sous forme de mosaïque16 et reflétant des trajectoires régionalisées d'évolution culturelle. Celles-ci incluent l'utilisation de stratégies alternatives de réduction lithique (y compris un accent sur les armes de chasse17,18 et le traitement thermique des éléments lithiques19), une élaboration substantielle de l'activité matérielle (y compris l'inhumation des morts20, l'utilisation de matériaux organiques21, la production de peinture22, de perles23, 24 et des conceptions géométriques complexes25) et l'occupation d'un plus large éventail d'habitats14, y compris le désert11,26,27, les hautes altitudes28,29, les forêts tropicales30,31 et les littoraux32,33,34. Établir l'ancienneté de la MSA dans des régions mal comprises telles que l'Afrique de l'Ouest est essentiel pour évaluer à la fois l'apparition la plus précoce de nouveaux comportements similaires, pour fournir une référence par rapport à laquelle évaluer les modèles régionalisés ultérieurs d'innovation et de changement culturels et pour examiner comment les populations MSA se sont engagées. avec et adaptés à des environnements écologiques distincts.

a, La localisation de Bargny 1 par rapport à la topographie et la bathymétrie du littoral sénégalais, associée à des occupations à Bargny (−86 m à −102 m (blanc)) et Tiémassas (25 ka : −118 m à −127 m ; 40 –50 ka : -86 m à -68 m et 62 ka : -86 m à -82 m), Bargny n'a jamais été à plus de 26 km du rivage pléistocène (d'après la réf. 88). b, La répartition des sites clés de l'âge de pierre du Pléistocène tardif en Afrique de l'Ouest par rapport aux écozones modernes. c, La répartition des sites MSA du Pléistocène moyen à travers l'Afrique. La présence de palétuviers est soulignée en rose sur tous les panneaux (suivant la réf. 89). SSRS, site de l'école Sibilo Road. Données en a de ALOS (JAXA) et GEBCO 2019 Grid90 et en b de WWF91,92. Carte en c réalisée avec des données vectorielles et raster gratuites de Natural Earth (naturalearthdata.com). Figures produites avec ESRI ArcMap 10.5.

La chronologie de la MSA ouest-africaine n'a commencé que récemment à se préciser35,36,37,38. Les premiers stades du MSA en Afrique de l'Ouest restent peu mis en évidence, avec seulement une date terminus post quem de 254 ka pour l'occupation Sangoan d'Anyama39 et des âges terminus ante quem d'Ounjougou potentiellement indicatifs d'occupations du Pléistocène moyen40. Contrairement à d'autres régions du continent, les occupations MSA directement datées en Afrique de l'Ouest ont été limitées au Pléistocène supérieur, l'assemblage MSA précoce de Ravin Blanc 1 datant de 128 à 124 ka (réf. 36), indiquant l'occupation du région depuis le début du SIG 5 (130–71 ka). La majorité des sites MSA dans la région datent entre MIS 4 (71-59 ka) et MIS 2 (28-11 ka) (réfs. 35,38,41), avec la plus jeune occupation MSA à travers l'Afrique signalée depuis le début de la Holocène de Saxomununya, environ 11 ka (réf. 37). Les sites MSA d'Afrique de l'Ouest se trouvent généralement dans les habitats modernes du Sahel ou de la savane associés aux principaux bassins fluviaux. L'occupation du site de Tiémassas aux marges du delta du Saloum est une exception notable38,42, bien que les indicateurs directs des paléoenvironnements soient généralement absents. A Ravin Blanc 1, Douze et al.36 se demandent si l'association des bifaces bruts avec les technologies Levallois marque une industrie locale de transition post-acheuléenne, une technologie inédite pouvant relever du Sangoan ou simplement une tradition du début de la MSA. La résolution entre ces modèles alternatifs d'évolution culturelle exige l'identification d'assemblages MSA du Pléistocène moyen solidement datés d'Afrique de l'Ouest. Étant donné que la région abrite une importante diversité de population, à la fois parmi les habitants modernes43 et les populations du Pléistocène supérieur44, l'évaluation de la MSA précoce en Afrique de l'Ouest peut aider à élucider les relations entre la structure biologique, la diversité comportementale et l'adaptation écologique.

Pour explorer les premières occupations MSA en Afrique de l'Ouest, nous avons réinvesti le site de Bargny (Sénégal), situé dans une carrière à 1,9 km du littoral moderne et à environ 30 km à l'Est de Dakar (14,7° N, 17,2° O). Le site se situe actuellement dans la zone de végétation soudanienne (Fig. 1b), une zone de transition composée en grande partie de savanes arborées et à herbes hautes entre les forêts guinéennes au sud et les savanes à herbes courtes sahéliennes au nord45. La végétation littorale et côtière de la région comprend des mangroves guinéennes dans les zones estuariennes et des broussailles halophytes (tolérantes au sel) dans les dunes et les plaines côtières. Le cadre moderne du site est un maquis halophytique situé à moins d'un kilomètre de marais salins et d'anciens canaux fluviaux. Aujourd'hui, la région reçoit une précipitation annuelle moyenne de 400 à 500 mm (réf. 46). La présence de matériel de l'âge de pierre sur le site a été initialement signalée en 1941 par Mauny et Corbeil, qui le considéraient comme un site de surface à ciel ouvert. Les fouilles menées en 1975 ont rapporté une stratigraphie peu profonde de 25 cm (réf. 47). Nous avons mené de nouvelles investigations sur le site, permettant de replacer un important assemblage d'outils lithiques MSA dans son cadre chrono-stratigraphique et paléoécologique. Nous décrivons ici les résultats de l'investigation sur le site désigné Bargny 1 et les situons dans leur contexte paléoanthropologique plus large.

Nous avons étudié la séquence de sédiments dans une fosse de carrière qui avait exposé le substrat rocheux local, comprenant des calcaires en bandes ondulés, en nettoyant la section existante avant de creuser une tranchée de 1,75 × 1 m dans des dépôts contenant des artefacts, afin de récupérer des artefacts lithiques et des échantillons de sédiments pour une analyse plus approfondie ( Méthodes).

Six unités sédimentaires majeures ont été identifiées sur le terrain et résolues par des analyses en laboratoire (Fig. 2). L'unité supérieure (unité 1) est la couche arable moderne de sable limoneux gris brunâtre foncé et apparaît globalement à niveau dans le paysage, sous-jacente à l'unité 2, un sous-sol de sable limoneux brun grisâtre moyen, et combinées, elles s'étendent le plus haut 1 m du dépôt. Un contact net est observé avec le dépôt sous-jacent (unité 3) qui est composé d'un sable limoneux gris moyen avec des grains calcaires occasionnels (~ 5 mm de diamètre). Un autre contact net est observé à environ 2,2 m sous la surface avec l'unité 4, un gravier fin d'une épaisseur typique de 35 cm et composé de grains calcaires (5 à 10 mm de diamètre) supportant un sable limoneux gris brunâtre pâle. La présence de gravillons calcaires s'explique le mieux par l'érosion des sources calcaires locales à proximité immédiate du site qui constituent le socle rocheux. Un changement de texture et de couleur des sédiments marque un contact net avec la phase de sédimentation la plus basse à environ 2,5 m sous la surface, avec la présence de l'unité 5, un sable limoneux orange pâle avec des grains calcaires occasionnels et des artefacts lithiques et l'unité 6, un sable limoneux orange pâle soutenu par des clastes avec des graviers calcaires rares (jusqu'à 20 mm de diamètre) et des clastes comprenant des fragments sous-anguleux de chert ou le substrat rocheux calcaire sous-jacent. La couleur orange proéminente des sédiments fins dans les unités 5 et 6 peut être attribuée au transport des produits érodés des dépôts de croûte de fer, qui recouvrent les dépôts de calcaire ailleurs le long du littoral mais ne sont pas évidents dans le voisinage immédiat du site.

En haut, photo de la section fouillée et échantillonnée à Bargny 1 (encadrée en blanc), illustrant la division des principales unités sédimentaires (rouge) et les emplacements des échantillons de datation (bleu). En bas à gauche, diagramme logarithmique des unités de sédiments, illustrant la position relative des échantillons géochronologiques (points noirs) avec les résultats des études sédimentologiques et paléoécologiques, y compris la taille moyenne des particules de sédiments fins (rose ; nm), le tri (bleu), la matière organique totale (% ; jaune), carbonates (% ; vert), phytolithes diagnostiques (concentration log-transformée, violet) et pollen diagnostique (concentration log-transformée, orange).

Nous avons récupéré cinq échantillons pour la datation des unités 1 (0,45 m), de l'unité 3 (1,9 m), de l'unité 4 (2,6 m), de l'interface des unités 4 et 5 (2,8 m) et de l'unité 5 (3,1 m). Nous avons daté des grains de quartz grossiers avec une luminescence stimulée optiquement (OSL) au niveau d'une seule aliquote, tous les échantillons possédant de bonnes caractéristiques de luminescence, des signaux OSL dominés par une composante rapide, de faibles niveaux de surdispersion de paléodose (De) et une reproductibilité élevée de De (Méthodes et Informations supplémentaires 1). Les résultats de la datation OSL sont présentés dans le tableau 1.

Les résultats de l'OSL indiquent que l'aggradation des sédiments associée à l'unité 5 qui a conservé des preuves d'occupation de la MSA a commencé au cours de la seconde moitié du MIS 6. Les sédiments provenaient principalement de l'érosion des formations de ferricrete. Tout en obtenant un âge indicatif MIS 5 pour l'unité 4 sus-jacente, la présence d'une inversion d'âge entre les deux échantillons signifie qu'il faut être prudent avec les âges de cette unité. Sédimentologiquement et géochimiquement, l'unité 4 est variable en interne et notablement différente des autres unités (méthodes et informations supplémentaires 1). Les observations sur le terrain suggèrent que la teneur relativement élevée en carbonate n'est pas d'origine pédogénique post-dépôt ni dans les eaux souterraines. Au lieu de cela, les observations sur le terrain déterminent que le calcaire local a été érodé et déposé sous forme de clastes dans l'unité 4 en même temps que le sable limoneux, ce qui signifie que l'inversion de l'âge ne peut pas être expliquée par une modification non corrigée de la teneur en carbonate au fil du temps ayant un impact sur le débit de dose OSL. La surface terrestre moderne semble avoir été établie au début de l'Holocène.

La végétation actuelle de Bargny est constituée de prairies avec quelques arbustes dominés par des espèces telles que Acacia seyal et Calotropis procera. Pour la reconstruction de la végétation passée, nous avons évalué des échantillons de sédiments pour les restes microbotaniques (phytolithes et pollen ; informations supplémentaires 2). Un sous-ensemble ciblé de 24 échantillons a produit des concentrations de phytolithes adaptées à l'analyse paléoécologique. L'abondance des microfossiles végétaux suit de près les grandes unités sédimentaires. Les unités 1, 2 et 3 ont moins de microfossiles et une mauvaise conservation tandis que les unités 4, 5 et 6 montrent des phases de dépôt et de préservation de microfossiles améliorés compatibles avec la plus grande teneur organique et le tri des sédiments observés dans la sédimentologie (Fig. 2). La concentration en pollen est très variable et la conservation est faible, ce qui limite l'utilité de l'analyse quantitative, mais la présence d'indicateurs de zones humides distribués localement (Typha, Avicennia) (Fig. 2.1 supplémentaire) et de pollen régional provenant du courant-jet (Pinaceae) contextualise le phytolithe résulte de façons importantes. Nous avons évalué la représentativité des résultats des phytolithes de Bargny à l'aide de comparaisons avec des échantillons de surface modernes48,49. L'ACP (Fig. 2.6 supplémentaire) et les distances minimales de corde carrée (Fig. 2.7 supplémentaire) montrent que les signatures de phytolithes sédimentaires se situent dans l'enveloppe des signaux de phytolithes des zones de végétation ouest-africaines modernes. Nous avons également utilisé des indices de stress herbacé-hydrique (Fst ; réf. 48) et de composition herbacée (Iph ; réfs. 48,50) pour caractériser le couvert végétal passé à Bargny (Fig. 2.8 supplémentaire).

Les phytolithes des unités 1, 2 et 3 montrent un signal plus fort de stress hydrique, un rapport plus élevé de phytolithes à herbes courtes et à herbes longues et sont les plus similaires aux échantillons modernes des zones de végétation sahélienne et saharienne (Figs. Supplémentaires 2.14 et 2.15). Le pollen récupéré de cette section montre une forte représentation de broussailles halophytes (Amaranthaceae) mais comprend également du pollen de quenouille (Typha) et de carex (Cyperaceae), qui sont communs dans les zones humides saumâtres situées à moins de 1 km du site. Cela concorde avec le schéma régional des conditions arides s'étendant de la fin du SIM 3 au début de l'Holocène. Les indices de stress hydrique et d'herbes courtes sont fortement contraints autour de valeurs faibles dans les unités 4 et 5 (Fig. 2.18 supplémentaire). Les phytolithes de ces échantillons sont les plus similaires aux échantillons de surface de variétés plus humides de végétation sahélienne et soudanienne avec des précipitations annuelles supérieures à 500 mm par an. Les faibles valeurs de stress des graminées persistent dans l'unité 6, mais les valeurs de l'indice des graminées courtes sont extrêmement variables. Le faible stress hydrique et les indices d'herbes courtes ne sont pas synchronisés avec les conditions prévues pendant le SIM 6, qui est associé à une circulation accrue du jet stream, à de faibles précipitations et à un déplacement vers le sud de la frontière sahélo-saharienne51,52. Le pollen de ces unités comprend des types introduits par l'activité du courant-jet (Pinaceae) et des taxons typiques de mangrove saumâtre (Avicennia, Typha). Soutenus par les résultats sédimentologiques, nous interprétons le signal phytolithique et pollinique pour indiquer que les conditions estuariennes ont persisté à Bargny pendant la seconde moitié du SIM 6, probablement soutenues par les conditions hydrogéologiques locales et l'activité printanière, qui sont courantes dans le paysage moderne autour du site.

Un assemblage d'outils en pierre (n = 772) a été récupéré de l'unité 5, qui représente toutes les étapes de la réduction lithique, suggérant une activité sur le site (Fig. 3 et Tableau 2). Les artefacts étaient uniformément répartis dans les dépôts excavés et visibles en coupe à travers le paysage où les dépôts de l'unité 5 étaient exposés, sans aucune preuve suggérant des occupations dans les dépôts sus-jacents à cette localité. Le chert de haute qualité produit par le calcaire local a été utilisé pour produire la majorité des artefacts (~ 98 %), directement présents sur le site dans le substrat rocheux sous-jacent et les clastes de morphologie variable au sein de l'unité 6, avec de rares artefacts fabriqués à partir de grès et de quartz suggérant transport vers le site à partir d'endroits plus éloignés. L'assemblage d'artefacts indique la prédominance des stratégies de réduction Levallois à travers les noyaux et les ébauches et soutenu par la présence d'éléments connexes de gestion des noyaux et de rognage associés à la repréparation des surfaces de débitage. Des schémas Levallois unidirectionnels, y compris la production de pointes et de lames, sont présents, mais les stratégies d'écaillage Levallois centripètes prédominent, ce qui est évident dans les schémas de réduction préférentiels et récurrents. L'écaillage discoïdal unifacial est plus rare mais évident par la présence de quatre nucléus et de six pointes pseudo-Levallois. La haute intensité de l'activité de réduction est évidente dans la présence évidente de noyau sur flocons (n ​​= 15) et de fragments noyau sur flocon (n = 6), avec des cicatrices unipolaires, orthogonales et centripètes présentes. La réduction informelle du noyau est évidente en raison de la présence de noyaux et fragments multiplateformes (n = 27) et de noyaux et fragments monoplateforme (n = 6). Les artefacts retouchés sont extrêmement rares, comprenant sept grattoirs. Cet assemblage d'outils en pierre est caractéristique des expressions régionales et continentales de la technologie lithique MSA.

a, Éclats : éclats corticaux (1, 2, 3) lame corticale (4), lame (5), éclats levallois (6, 7, 8, 9), pointe levallois (10), pointe pseudo-Levallois (11, 12 , 13), éclats (14, 15, 16), éclats retouchés (17, 18, 19). b, Noyaux (avec signes diacritiques d'enlèvements d'éclats) : monoplateforme (1), noyau multiplateforme (2, 3), noyau préférentiel Levallois (4), centripète récurrent Levallois (5, 6), fragment de noyau Levallois (7 ), noyau discoïdal (9), éclat noyau sur éclat (8, 10, 11), plaquette noyau sur plate-forme (12).

Notre étude à Bargny documente les preuves d'une habitation MSA à 150 ± 6 ka à proximité des habitats estuariens et semi-arides à environ 22 km du littoral sénégalais et étend la chronologie de la MSA ouest-africaine au Pléistocène moyen pour la première fois . Nous avons comparé la composition typo-technologique de Bargny 1 à 23 autres assemblages MSA datant du MIS 6, dont des assemblages d'Afrique du Nord (Benzu53, Haua Fteah54,55, Ifri n'Ammar56 et Rhafas57,58), d'Afrique de l'Est (Herto59, Marmonet Drift60 ) et l'Afrique australe (Border Cave61, Florisbad62, Pinacle Point63,64, Wonderkrater65)(Fig. 4 et Tableau supplémentaire 2.1). Les technologies d'éclats Levallois sont la caractéristique diagnostique la plus cohérente des autres assemblages MIS 6 MSA, se produisant dans 74 % des assemblages, suivis de 70 % des assemblages contenant la production de lames et 65 % contenant des méthodes de réduction centripète, concordant avec les approches de réduction dominantes à Bargny 1. Les pointes retouchées sont l'outil le plus présent dans les autres assemblages MIS 6 MSA (78 %), absents de Bargny (bien que la production de pointe Levallois soit présente), les grattoirs apparaissant dans 52 % des assemblages et autres outils, y compris lourds outils, apparaissant plus rares. L'assemblage de Bargny 1 est typique des modèles de diversité typo-technologique dans les assemblages de MSA précoce à travers l'Afrique dans MIS 6, en se concentrant sur Levallois et d'autres méthodes de réduction à focalisation radiale et en l'absence de kits d'outils retouchés élaborés.

Illustrant l'ensoleillement estival moyen à 15° N (noir, suivant la réf. 93), l'humidité africaine inter-régionale (bleu foncé, PCA171) ; δ18O marin (bleu moyen, Atlantic stack94 ; bleu clair, GeoB5928-395), isotopes de la cire des feuilles n-alcane (rose, C31 δ13C, GeoB5928-395), précipitations annuelles moyennes modélisées (orange, dans une cellule de 0,5 °, rouge, delta réduit à 0,925 km de localisation sur site, suivant les réf. 69,96,97) et synthèse des occupations MSA datées d'Afrique de l'Ouest (losanges rouges ; * sites Falémé ; ** sites Ounjougou) et autres sites MIS 6 MSA à travers l'Afrique (carrés bleus ; emplacement en Afrique du Nord, de l'Est ou du Sud indiqué entre parenthèses). L'occupation à Bargny (surlignée en violet) coïncide avec un pic d'insolation, des plantes C4 et des environnements plus arides que les sites MSA du Pléistocène supérieur en Afrique de l'Ouest et précède un déplacement régional de l'humidité de l'Afrique de l'Est vers l'Ouest.

Placé dans le contexte plus large des assemblages d'outils lithiques datés du MSA d'Afrique de l'Ouest (n = 31 ; Fig. 4 et Tableau supplémentaire 3.2), y compris le Ravin Blanc 136 et la vallée de la Falémé35,37, la basse vallée du Sénégal66, la vallée de la Gambie37, Ounjougou35, Birimi et Bilma67 et Tiémassas38,42, nos résultats de Bargny prolongent la période pendant laquelle une suite stable et durable de pratiques de réduction lithique a persisté dans la région, couvrant la fin du Pléistocène moyen jusqu'au début de l'Holocène (Fig. 4). Une focalisation commune sur le Levallois, la réduction laminaire et discoïdale et les outillages retouchés apparents à Bargny 1 et Ravin Blanc 1, apparus au tout début du MIS 5, caractérisent les premiers MSA de la région. Compte tenu de ces similitudes, la faible présence de bifaces à Ravin Blanc 1 semble peu susceptible d'indiquer une industrie de transition discrète. Parmi les 24 sites datés qui documentent la technologie de réduction, les méthodes centripètes (discoïdale/radiale ; 67 %) et Levallois (54 %) apparaissent comme des caractéristiques durables des assemblages de MSA d'Afrique de l'Ouest, trouvées dans une gamme de sites et restant présentes dans la plus jeune MSA de la région. assemblage. Si la production de lames est présente à la fois à Bargny 1 et à Ravin Blanc 1, elle apparaît peu fréquente dans les ensembles MSA de la région (33 %). La réduction bipolaire apparaît de la même manière aux basses fréquences (29%), mais n'est apparente que dans les assemblages datant de MIS 4 et 3. Les outils lourds apparaissent peu dans le dossier MSA d'Afrique de l'Ouest, se produisant dans ~ 23% des assemblages. Des outils retouchés sont signalés à partir de 17 des 31 assemblages MSA ouest-africains datés, dont la moitié comprend un seul type d'outil. Les pointes retouchées (65 %) et les grattoirs (53 %) sont les types d'outils les plus courants, les autres types apparaissant de manière plus clairsemée et sans structure spatiale ou temporelle claire. Les schémas de réduction du noyau qui apparaissent dans l'assemblage de la MSA précoce à Bargny 1 font partie intégrante de la technologie de la MSA ultérieure en Afrique de l'Ouest, mais contrairement à d'autres régions du continent, il semble y avoir une élaboration limitée de méthodes de réduction de la pierre ou kits d'outils retouchés au cours du Pléistocène supérieur. En effet, une comparabilité remarquablement étroite peut être observée dans les assemblages d'outils en pierre MSA les plus anciens (Bargny 1) et les plus jeunes (Saxomununya) en Afrique de l'Ouest.

Une variabilité substantielle peut être observée dans les enregistrements climatiques et paléoécologiques régionaux et continentaux couvrant les 200 derniers millénaires (Fig. 4), et les enregistrements indirects sur site de Bargny 1 fournissent un moyen important de limiter la manière dont cette variabilité se manifeste au niveau local. Le développement des conditions estuariennes à partir d'au moins 150 ka malgré le flux substantiel dans les limites de la végétation aride saharienne et sahélienne évident dans les archives marines régionales51,52 peut résulter de processus hydrogéologiques côtiers. Le faible niveau de la mer MIS 6 a exposé une vaste plaine côtière avec un faible relief topographique où les cours d'eau alimentés par des sources pourraient supporter des complexes de systèmes estuariens. L'établissement de processus paysagers modernes au Pléistocène supérieur est évident dans le renouvellement de l'environnement de dépôt et l'apparition de communautés végétales comparables aux variétés plus sèches des forêts soudaniennes. En dehors des changements dans l'environnement de dépôt local, les preuves de Bargny 1 sont cohérentes avec les sorties du modèle climatique (Fig. 4), suggérant des contraintes locales sur l'ampleur du changement climatique. Une étude récente des refuges humains en Afrique a mis en évidence la pertinence potentielle des habitats au Sénégal, en Gambie et dans l'ouest du Mali (ci-après dénommés refuges sénégambiens ; informations supplémentaires 3) pour permettre une occupation persistante tout au long du Pléistocène supérieur sur la base de seuils de précipitations de 248- 1403 mm, basé sur des analogies ethnographiques68 et corroboré par l'examen récent du registre MSA d'Afrique de l'Est69. La distribution de ce refuge proposé est cohérente avec la distribution et la chronologie des occupations MSA précédemment connues en Afrique de l'Ouest. L'extension de cette analyse pour couvrir la période allant de la plus ancienne occupation MSA à Bargny à la plus jeune à Saxomununya corrobore la présence persistante de précipitations dans le seuil de 248 à 1 403 mm pour ce refuge sénégambien du milieu du SIM 6 (160 ka) à l'Holocène qui est cohérent avec les enregistrements de Bargny 1 et de toute la région (Informations supplémentaires 3 et Fig. 3.1 supplémentaires). Ce refuge semble être dominé par des habitats d'arbustes xérophytes tropicaux avec une connectivité limitée à d'autres refuges plus diversifiés sur le plan écologique (comme en Afrique du Nord, de l'Est ou australe68. Le manque de connectivité de longue date dans la région est cohérent avec les études génétiques des populations contemporaines en Afrique de l'Ouest). Afrique70, qui met l'accent sur des phases prolongées d'isolement par rapport aux autres populations et une introgression archaïque notable. la connectivité démographique pourrait vraisemblablement soutenir la longévité de la continuité culturelle observée dans cette région entre 150 ka et 10 ka.

L'occupation à Bargny vers 150 ka met en évidence que l'habitation du refuge sénégambien précède à la fois des expansions plus larges dans de nouveaux habitats dans le SIM 5 et en particulier à travers les paysages arides adjacents du Sahara11,12 et un changement majeur dans les modèles climatiques interrégionaux à travers l'Afrique, avec un déplacement notable de l'humidité de l'Afrique de l'Est vers l'Afrique de l'Ouest71. Cela établit une base de référence importante à la fois pour comprendre la longévité de l'occupation de l'Afrique de l'Ouest et la gamme de paramètres climatiques dans lesquels la région a accueilli des populations MSA, et à partir de laquelle explorer les expansions démographiques. Les preuves de connexions entre les paysages immédiatement au nord ou au sud restent cependant limitées. Un exemple individuel d'un point tanged se trouve à Tiémassas, où les occupations couvrent MIS 4–238,42, qui ont traditionnellement été un directeur fossile important pour les expansions MIS 5 (« Aterian ») à travers le Sahara. La compréhension des occupations MSA des régions forestières du sud reste mal connue en termes de technologie et de chronologie, limitant la portée des comparaisons. Les archives archéologiques soutiennent les archives génétiques et fossiles qui suggèrent des continuités de population de longue date et des contacts interrégionaux limités. L'absence de pressions démographiques dans la région aurait pu limiter les possibilités d'innovation adaptative72,73,74, conformément à la large continuité technologique dans la région, de l'occupation de 150 ka de Bargny à l'occupation de 10 ka de Saxomununya37.

L'importance du littoral pour les populations du Pléistocène en Afrique tropicale a fait l'objet d'études très limitées à ce jour. Des recherches substantielles ont été menées ailleurs sur les modèles d'exploitation côtière et marine qui démontrent leur importance précoce et leur intégration dans des modèles de subsistance plus larges. De telles études bénéficient d'historiques de recherche étendus sur des sites de grottes proches du littoral75, alors qu'en Afrique tropicale, les sites intérieurs ont été le principal objectif, même dans des régions comme l'Afrique de l'Est qui partagent des échelles comparables d'exploration par les archéologues de l'âge de pierre69. Panga ya Saidi, sur la côte kenyane, fournit la preuve d'un engagement à long terme avec les ressources côtières, bien que distinct des enregistrements plus intensifs d'Afrique du Nord et du Sud34. En Afrique de l'Ouest, l'occupation de Bargny complète les preuves de Tiémassas38,42, suggérant une habitation répétée à proximité de la côte sénégalaise couvrant les SIG 6-2, mais ces enregistrements n'illustrent pas encore un engagement clair avec les ressources côtières. Des populations reliques d'Avicennia occupent encore des mangroves saumâtres dans des marigots rarement inondés bordant le littoral ouest-africain jusqu'à 19° N (réf. 76). Les mangroves ont une grande hétérogénéité d'habitat et des ressources de subsistance accessibles, ce qui en fait des points chauds potentiels pour les populations de butineurs du Pléistocène. L'adaptation à l'exploitation de ces ressources a le potentiel d'ouvrir de nouveaux axes d'expansion démographique en Afrique de l'Ouest77. L'intérêt croissant de la recherche pour l'âge de pierre en Afrique de l'Ouest fournit les moyens de tester de telles propositions. Au fur et à mesure que de nouvelles données émergent, nous devons considérer que depuis au moins la fin du Pléistocène moyen, l'Afrique de l'Ouest peut avoir été une source de diversité comportementale et biologique, permettant des modèles régionaux distincts d'évolution humaine à travers le Pléistocène supérieur.

Le site de fouilles est situé dans une carrière, où la séquence de sédiments n'a pas été enlevée en raison de sa proximité avec un site où des rituels et pratiques mystiques d'une communauté lébou ont été entrepris. Les activités de la carrière ont partiellement dégagé l'horizon archéologique, ce qui nous a permis d'identifier et de cibler l'unité sédimentaire d'intérêt. Après le nettoyage de tout sédiment perturbé par l'activité d'extraction, nous avons fouillé une zone de 1,75 × 1 m de dépôt de sédiments intacts, en différenciant les unités de sédiments discrètes subdivisées en horizons arbitraires de 5 cm pour contrôler la provenance et la récupération des artefacts. Tous les sédiments excavés ont été tamisés par voie humide à travers un maillage de 5 mm afin de maximiser la récupération des artéfacts. Le nettoyage de toute la séquence de sédiments dans une colonne d'échantillonnage a été entrepris avant de récupérer des échantillons de sédiments supplémentaires pour des analyses sédimentologiques, géochronologiques et paléoécologiques, avec des échantillons de sédiments en vrac récupérés à des intervalles de 5 cm.

Pour l'analyse granulométrique au laser, des échantillons de sédiments tamisés (~1 g, <2 mm) ont été baignés pendant 24 heures dans une solution d'hexamétaphosphate de sodium (4,4 %) et agités dans un bain à ultrasons, les échantillons étant rincés dans de l'eau purifiée avant analyse dans un Malvern Mastersizer 3000. La caractérisation des résultats granulométriques a été réalisée à l'aide de Gradistat. Pour les études de perte au feu, des échantillons de sédiments (~10 g) ont été pesés (à trois décimales, soit 0,001 g) et chauffés dans un four à moufle à 105 °C, 550 °C et 950 °C (permettant aux sédiments de refroidir à 105 °C pour les pesées entre les étapes) pour calculer les proportions d'eau, de matières organiques totales, de carbonates et de résidus minéraux.

Les débits de dose OSL étaient basés sur les concentrations de potassium (K), de thorium (Th), d'uranium (U) et de rubidium (Rb) telles que déterminées par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif et converties en débits de dose annuels selon Guerin et ses collègues78 (tableau 1). L'atténuation de la dose par l'humidité a utilisé les valeurs actuelles avec une erreur de ± 3% pour incorporer les fluctuations dans le temps (tableau supplémentaire 1.1), et les débits de dose cosmique ont été calculés à partir de la réf. 79. Les contributions de la dose gamma des unités adjacentes ont été modélisées à l'aide des données de la réf. 80. Les impacts sur le débit de dose d'éventuelles modifications post-dépôt de la teneur en carbonate (réf. 81) ont été pris en compte (tableau supplémentaire 1.2). Le carbonate se présentant sous forme de clastes calcaires déposés en même temps que le quartz daté, nous avons considéré qu'aucune correction n'était nécessaire (Information complémentaire 1). Les futures mesures de dose gamma in situ pourraient déterminer si l'inversion de l'âge est en partie due à une surestimation du débit de dose à partir du matériau clastique non échantillonné.

Les échantillons OSL ont été préparés selon la réf. 82. Les mesures de luminescence d'aliquotes de 8 mm de diamètre ont utilisé un lecteur de luminescence Risø DA-20. Les paléodoses d'échantillons (De) ont été mesurées à l'aide du protocole de régénération à aliquote unique83 avec un préchauffage dérivé expérimentalement de 260 °C pendant 10 secondes. Vingt-quatre aliquotes répétées par échantillon ont été mesurées. Les répliques de l'échantillon De étaient normalement distribuées avec une faible surdispersion (tableau 1), ne montrant aucune indication de blanchiment partiel ou de perturbation post-dépôt84. Les valeurs pour le calcul de l'âge ont utilisé le Central Age Model85.

Un sous-ensemble d'échantillons de sédiments a été sélectionné pour le traitement, en se concentrant sur l'horizon d'occupation de la MSA, et pour fournir une caractérisation plus générale des dépôts sus-jacents culturellement stériles. Les échantillons de sédiments ont été broyés, passés à travers un tamis de 250 microns et placés dans un agitateur pendant une nuit avec une solution de Calgon (hexamétaphosphate de sodium) avant de séparer les sables et les argiles par décantation par gravité et cycles de centrifugation-décantation à 2 500 tr/min pendant 2 min. À ce stade, les échantillons ont été dopés avec des spores de Lycopodium et traités avec du HCl à 10 % dans un bain à 40 °C pendant 10 min. Après des cycles de centrifugation-décantation jusqu'à pH neutre, les échantillons ont été séparés par densité à l'aide d'une solution de bromure de zinc et de HCl à 5 ​​% avec une densité de 2,3 g ml-1. Le résidu résultant a été extrait dans de l'éthanol et transféré dans du glycérol pour analyse. En raison de l'état bien oxydé des échantillons, l'utilisation d'un agent oxydant fort a été omise pour préserver les microfossiles organiques et permettre l'utilisation de Lycopodium pour suivre les erreurs de laboratoire et calculer les concentrations de microfossiles. Des microfossiles de phytolithes et de pollen ont été identifiés à l'aide d'un microscope optique binoculaire à 400×–1 000×. La nomenclature et les catégories de phytolithes suivent le Code international de nomenclature des phytolithes86, mais nous avons spécifiquement essayé de créer des catégories d'échantillons cohérentes avec l'évaluation de Bremond et ses collègues48,49 des phytolithes à partir d'échantillons de surface à travers l'Afrique de l'Ouest.

L'évaluation macroscopique de tous les artefacts lithiques a établi des schémas d'utilisation des matières premières, après quoi les artefacts ont été séparés en catégories technologiques de base (noyaux, éclats, pièces retouchées, débris) et l'identification des pièces fragmentées. Tous les spécimens ont été pesés et les attributs métriques de base enregistrés (longueur maximale et axiale, largeur et épaisseur). Des approches technologiques alternatives (par exemple, Levallois, discoïdal) et des types d'ébauches (par exemple, lames, pointes) ont été identifiés grâce à l'évaluation des caractéristiques d'écaillage, du nombre et de la formulation des surfaces exploitées, de la nature des plates-formes d'écaillage et de la direction d'exploitation à partir du plate-forme d'écaillage. Des analyses comparatives des assemblages d'outils en pierre du SIM 6 ailleurs en Afrique et dans toute la MSA d'Afrique de l'Ouest ont identifié la présence/l'absence de 16 formes d'outils en pierre, y compris le support, la technologie bipolaire, la technologie des lames, les foreurs, les burins, la technologie centripète, les grands outils de coupe, les denticulés , technologie des lames Levallois, technologie des éclats Levallois, technologie des pointes Levallois, encoches, technologie du noyau de plate-forme, technologie des pointes, pièces bifaciales retouchées et grattoirs, suivant les réf. 14,69,87.

De plus amples informations sur la conception de la recherche sont disponibles dans le résumé des rapports sur le portefeuille Nature lié à cet article.

Les auteurs confirment que les données à l'appui des conclusions de cette étude sont disponibles dans l'article, ses informations supplémentaires et via Figshare : https://doi.org/10.6084/m9.figshare.22293565. Les résultats sur le pollen et les phytolithes seront également mis à disposition via la base de données sur le pollen africain et la base de données sur la paléoécologie de Neotoma.

Les données brutes et le code soutenant les résultats de la reconstruction paléoenvironnementale sont accessibles au public sur https://doi.org/10.6084/m9.figshare.22293565.

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Cette recherche a été soutenue par la Fondation Fyssen (convention 175617 (KN)) et le programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne dans le cadre de la convention de subvention Marie Skolodowska-Curie 101027259 (KN). KN merci Cr. Falguères (Institut de paléontologie humaine), D. Pleurdeau (Institut de paléontologie humaine), Ch. Falguères et M. Azrarello (Università degli studi di Ferrara) pour leur aide et leur soutien inestimables.

Financement en libre accès fourni par Max Planck Society.

Département d’Histoire, Université Cheikh Anta Diop de Dakar, Dakar, Senegal

Khadi Niang

Groupe panafricain de recherche sur l'évolution, Institut Max Planck pour la science de l'histoire humaine, Iéna, Allemagne

Khady Niang et James Blinkhorn

Centre de recherche sur le Quaternaire, Département de géographie, Royal Holloway, Université de Londres, Egham, Royaume-Uni

James Blinkhorn

Département de géographie, Université de Sheffield, Sheffield, Royaume-Uni

Mark D.Bateman

Institut pour l'étude avancée de la culture et de l'environnement, Université de Floride du Sud, Tampa, Floride, États-Unis

Christopher A. Kiahtipes

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KN et JB ont collecté les données sur le terrain et effectué des analyses d'assemblages d'outils en pierre. JB a conceptualisé et conçu le modèle de refuge. MDB a conçu et conçu l'analyse de datation. CAK a conçu et conçu l'analyse paléoenvironnementale. Tous les auteurs ont également participé à la rédaction, à la révision et à l'édition du projet original.

Correspondance à Khady Niang ou James Blinkhorn.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Nature Ecology & Evolution remercie Emuobosa Orijemie, Abi Stone et les autres examinateurs anonymes pour leur contribution à l'examen par les pairs de ce travail.

Note de l'éditeur Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Informations supplémentaires 1 : datation par luminescence (y compris les tableaux supplémentaires 1.1 à 1.2 et les figures 1.1 à 1.3). Informations supplémentaires 2 : microfossiles végétaux (y compris les tableaux supplémentaires 2.1 à 2.3 et les figures 2.1 à 2.18). Informations supplémentaires 3 : comparaisons archéologiques et analyse des refuges (y compris les tableaux supplémentaires 3.1–3.2 et la figure 3.1).

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International License, qui permet l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur n'importe quel support ou format, tant que vous donnez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Niang, K., Blinkhorn, J., Bateman, MD et al. La stabilité comportementale de longue date en Afrique de l'Ouest s'étend jusqu'au Pléistocène moyen à Bargny, sur la côte sénégalaise. Nat Écol Évol (2023). https://doi.org/10.1038/s41559-023-02046-4

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Reçu : 13 juillet 2022

Accepté : 24 mars 2023

Publié: 04 mai 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41559-023-02046-4

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