L’intelligence artificielle a peut-être mis au jour l’un des plus anciens feux de camp au monde | La science

Il n’est pas toujours facile de trouver des indices sur d’anciens feux de camp. Des morceaux de charbon de bois, des os fissurés et des roches décolorées donnent souvent un éclat préhistorique. Mais tous les incendies ne laissent pas des traces aussi évidentes, surtout après des centaines de milliers d’années.

Maintenant, en utilisant l’intelligence artificielle (IA) pour détecter les façons subtiles dont la chaleur extrême déforme la structure atomique d’un matériau, les scientifiques ont découvert la présence potentielle d’un incendie vieux de près d’un million d’années avec des dizaines d’objets prétendument brûlés enterrés dans un site archéologique. site en Israël. Si la technique s’avère fiable, les résultats pourraient faire la lumière sur quand, où et pourquoi les humains ont appris à exploiter la flamme pour la première fois.

Richard Wrangham, anthropologue à l’Université de Harvard, est impressionné par la nouvelle méthode. Il soutient depuis longtemps que nos ancêtres humains ont développé des tripes plus petites et des cerveaux plus gros une fois qu’ils ont commencé à cuisiner, il y a peut-être environ 1,8 million d’années. « Nous avons besoin de nouvelles méthodes imaginatives » pour identifier les incendies anciens, dit-il. « Maintenant, nous en avons un. »

La plupart des études sur le feu reposent sur des morceaux évidents de charbon de bois et d’autres indices. Mais Filipe Natalio, biochimiste archéologue à l’Institut Weizmann des sciences, voulait trouver un moyen d’identifier les preuves invisibles laissées par le feu. Des travaux antérieurs, menés en partie par des médecins légistes, ont montré que la combustion modifie la structure osseuse au niveau atomique, de sorte que les os humains brûlés et non brûlés absorbent différentes longueurs d’onde du spectre infrarouge. Les chercheurs peuvent détecter un os carbonisé en utilisant une technique connue sous le nom de spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), qui mesure l’absorption de différentes longueurs d’onde de lumière.

Natalio et ses collègues se sont demandé si une méthode similaire pourrait fonctionner pour les outils en pierre brûlée, qui sont souvent plus abondants que les ossements dans les sites très anciens et sont un signe clair de présence humaine. Lui et ses collègues ont expérimenté en chauffant le silex, une roche courante pour la fabrication d’outils qui peut devenir plus facile à tailler et à façonner après chauffage, à différentes températures dans un feu, puis en appliquant des techniques spectroscopiques pour voir s’ils pouvaient identifier les signatures de la combustion. Mais à cause des variations naturelles du silex, les modèles dans les données étaient désespérément complexes.

« Un pic montait, un autre descendait… et les changements étaient si subtils que nous ne pouvions pas compter sur eux », explique Natalio. « C’est alors que nous nous sommes tournés vers l’intelligence artificielle. »

Les chercheurs ont conçu un programme informatique pour rechercher des modèles subtils qu’il aurait fallu des siècles aux scientifiques pour trouver par eux-mêmes, explique Natalio. L’IA a fonctionné. En utilisant une technique appelée spectroscopie Raman ultraviolette (UV), qui mesure l’absorption de la lumière UV, l’IA a pu différencier de manière fiable les morceaux de silex modernes brûlés et non brûlés et même révéler les températures auxquelles ils ont brûlé.

Ensuite, l’équipe a appliqué sa méthode à 26 outils en silex, pour la plupart de petits tranchants, qui avaient été extraits dans les années 1970 de la carrière d’Evron, un site côtier du nord-ouest d’Israël. Une combinaison de méthodes de datation a suggéré que le site avait entre 800 000 et 1 million d’années et était probablement habité par l’ancêtre humain répandu et fabriquant d’outils connu sous le nom de l’homo erectus. Des dizaines d’ossements d’animaux ont été trouvés à côté des outils, mais les archéologues n’avaient trouvé aucune preuve traditionnelle de feu comme du charbon de bois ou des sédiments rougis.

En utilisant leur nouvelle technique, Natalio et ses collègues ont découvert que la plupart des outils en silex avaient été chauffés à une plage de températures entre 200°C et 600°C, rapportent-ils aujourd’hui dans le Actes de l’Académie nationale des sciences. (Le feu de camp moyen brûle à environ 400 ° C.) Les chercheurs ont également utilisé la spectroscopie FTIR pour analyser 13 morceaux de défense, de l’un des deux genres d’éléphants connus sous le nom de Stégodon et Éléphas, qui avait été trouvé dans la même couche sédimentaire que les outils. Les défenses, elles aussi, avaient été exposées à des températures pouvant atteindre 600°C.

Cela, dit Natalio, peut être la preuve que les habitants du site ont cuisiné leurs proies. Si c’est le cas, cela en ferait l’un des plus anciens sites de cuisine connus, avec un foyer potentiel vieux d’un million d’années dans la grotte Wonderwerk en Afrique du Sud.

« C’est bien fait », (le papier, pas l’éléphant rôti) déclare Dennis Sandgathe, paléoanthropologue à l’Université Simon Fraser. « Il y a moins d’une demi-douzaine de sites dans le monde avec [evidence for] un feu vieux de plus de 500 000 ans. C’est peut-être parce que les hominidés n’utilisaient pas le feu très fréquemment, mais il se peut aussi que nous en manquions une partie. Donc, c’est vraiment important.

Il n’y a toujours aucun moyen de dire avec certitude si les outils et les défenses de ce site ont brûlé dans un incendie naturel ou artificiel, dit Natalio. En fonction de la végétation, les incendies peuvent brûler à différentes températures, même au sein d’un même emplacement. Mais la simple variabilité des températures entre les outils situés si près à la carrière d’Evron suggère à Natalio une notion radicale : que les outilleurs expérimentaient, chauffant des noyaux de silex à différentes températures pour voir comment cela affectait leur maniabilité.

Sarah Hlubik, paléoanthropologue à l’Université George Washington qui étudie les origines du feu, n’en est pas si sûre. « A l’âge de ce site, je dirais que c’est peu probable mais pas impossible », dit-elle. « Nous ne verrons vraiment le traitement thermique que bien plus tard, et si la technologie était expérimentée il y a près d’un million d’années, nous la verrions probablement plus répandue plus tôt que nous. »

La nouvelle technique est prometteuse, dit Hlubik. Mais elle aimerait voir l’œuvre reproduite dans une plus grande variété de paramètres et que l’équipe exclut d’autres possibilités, telles que des matériaux naturellement brûlés provenant de différents endroits et moments se déversant sur le site. Jusque-là, dit Hlubik, « Il est important de prendre des résultats comme celui-ci avec un grain de sel. »