Autour des premiers représentants du genre Homo

C’est l’été, et pourquoi pas l’occasion de faire un peu de ménage sur mon bureau et d’enfin me débarrasser de tous les onglets Firefox gardés ouverts dans l’espoir constamment renouvelé que j’aurai le temps de les lire, tous, bientôt. Je vais donc essayer de faire le tri des articles scientifiques que j’ai pu accumuler ces derniers mois, en parcourir quelques-uns, en lire d’autres, et écrire quelques billets au passage.

Dans le haut de la liste se trouve une revue parue dans Science le 4 juillet (il n’y a pas trop longtemps donc ; je vais doucement remonter dans le temps au fur et à mesure de ma liste). L’article écrit par Antón et collègues est une revue scientifique sur l’évolution des premiers représentants du genre Homo. Comme le veut ce genre d’article, les auteurs y passent en revue l’essentiel de la littérature scientifique disponible sur le sujet, prenant en compte les données existantes, les hypothèses et les interprétations précédentes ainsi que les avancées récentes, et en font un exposé de ce qui est actuellement connu ou encore inconnu sur le sujet.

La paléoanthropologie ne fait certes pas partie de mon domaine d’expertise, mais de temps à autre j’aime lire un article sur le sujet et en apprendre un peu plus. Qu’ai-je donc (ré)appris ici?

1. Ce n’est pas la ligne droite que l’on imagine lorsque l’on est enfant.

Certes, je savais déjà cela. Cependant, ça ne fait pas de mal de se rafraîchir la mémoire de temps à autre et de reprendre conscience de la complexité du tableau et de la difficulté qu’il y a à révéler ses détails.

La plupart des gens ont en tête une même représentation de l’évolution du genre humain : cette image que l’on voit partout, celle d’un grand singe se redressant progressivement pour devenir un être humain, donnant l’impression que l’évolution humaine est une suite d’espèces nettement séparées et existant l’une après l’autre, avec des caractéristiques évoluant régulièrement vers celles des hommes modernes. Évidemment, cette image n’est pas correcte. Une meilleure représentation serait celle de plusieurs espèces/genres, certains coexistant sur des périodes (relativement) longues, aux caractéristiques parfois communes, avec des variations existant aussi bien au sein d’une espèce qu’entre espèces, et avec des points d’interrogations au niveau des transitions entre/dans les différentes lignées.

Hominin evolution Smithsonian
Human Evolution Timeline Interactive. Smithsonian Institution.

2. Trois types d’homininés coexistant en Afrique il y a environ 2,5-2,0 millions d’années.

Le plus vieux spécimen attribué au genre Australopithecus date d’environ 4 millions d’années (Ma). Lucy, peut-être le fossile le plus célèbre, appartient à l’espèce Australopithecus afarensis et est datée à environ 3,2 Ma. Lucy a été découverte dans le nord-est de l’Éthiopie sur un site appelé Hadar. Un spécimen d’Australopithecus sediba, découvert récemment en Afrique du Sud et daté à environ 1,98 Ma, a été suggéré comme pouvant être un lien potentiel vers le début du genre Homo à cause de certaines de ses caractéristiques anatomiques proches de celles des premiers représentants du genre Homo.

Des spécimens appartenant au genre Paranthropus ont existé sur une période allant d’environ 2,5 à 1,4 Ma. Ce genre semble avoir coexisté avec les premiers membres du genre Homo pendant environ un million d’années. (Certains chercheurs placent les spécimens fossiles de Paranthropus dans le genre Australopithecus, les nommant “Australopithèques robustes”.)

Un des premiers spécimens du genre Homo présent dans le registre fossile est daté à environ 2,33 Ma. Il a été trouvé sur le site de Hadar en Ethiopie.

3. Combien d’espèces pour les premiers représentants du genre Homo ?

Les paléoanthropologues ont traditionnellement divisé les spécimens de premiers Homo en quatre espèces : Homo habilis, Homo rudolfensis, Homo ergaster et Homo erectus. Cette classification a été mise en place sur la base de caractères anatomiques jugés trop différents pour représenter des membres d’une même espèce. (De plus, les spécimens fossiles étant dispersés à travers le temps et l’espace, il est parfois compliqué de distinguer des variations correspondant à des espèces différentes de variations existant entre des populations d’une même espèce qui auraient existé à des périodes et/ou des endroits différents.)

Classification et dénomination n’ont bien sûr jamais été simples à mettre en place, et les paléoanthropologues ne sont parfois pas d’accord sur l’espèce à laquelle un spécimen devrait être attribué. Certains suggèrent même que les premiers représentants du genre Homo pourraient tous être regroupés dans une seule et même lignée d’Homo erectus en cours d’évolution (essentiellement à partir de l’analyse des fossiles du site de Dmanisi).

Hominin evolutionÉtant donné les données actuelles, les auteurs de la revue de Science privilégient l’hypothèse de trois lignées distinctes de premiers Homo existant en Afrique il y a environ 2 million d’années. Cependant, ils n’adhèrent pas complètement à la classification traditionnelle des spécimens en H. habilis et H. rudolfensis (en plus de l’espèce H. erectus) et proposent à la place deux autres groupes légèrement différents qu’ils dénomment 1470 et 1813 d’après les identifiants des spécimens les plus connus caractéristiques de chacun des deux groupes.

Quelle que soit leur dénomination, ces trois espèces de premiers représentants du genre Homo se chevauchent en partie dans le registre fossile (d’environ 2 à 1,5 Ma) et présentent toutes, en moyenne, des cerveaux et des corps plus grands que les spécimens du genre Australopithecus.

3. Climat variable, savane et forêt

Je me souviens avoir appris à l’école que le genre Homo était apparu dans le contexte d’un environnement africain qui changeait progressivement de la forêt à la savane, alors que le climat devenait plus aride. Depuis, toutes sortes de données se sont accumulées (analyses de dépôts éoliens, d’activité volcanique et tectonique, des lacs, de la faune, de la flore, etc.), et les scientifiques ont réalisé que le climat et le paysage africains à l’époque des premiers Homo étaient bien plus changeants que ce qui avait été imaginé. Il y a effectivement eu une tendance globale au refroidissement et à plus d’aridité il y a environ 3 à 1,5 Ma, mais il y a également eu des périodes de forte instabilité environnementale, avec une alternance de périodes arides et de périodes à forte humidité. Le paysage était probablement constitué de savanes herbeuses avec un degré variable de couverture boisée (de 5 à 80%).

Oxygen isotope curve (δ18O) for the past 10 million years (data from Zachos et al., 2001). Climate Effects on Human Evolution, Smithsonian Institution.

Selon les auteurs de la revue parue dans Science, un tel environnement changeant a joué un rôle important dans l’évolution du genre Homo, en constituant un paysage adaptatif qui a favorisé des traits et des comportements qui permettaient de s’adapter non seulement à de nouveaux milieux mais aussi à un environnement changeant, plutôt que de se spécialiser pour vivre dans un seul type de milieu.

4. Pas un seul paquet

Il a initialement été supposé que les traits anatomiques et comportementaux traditionnellement utilisés pour caractériser l’origine du genre Homo étaient apparus plus ou moins en même temps, comme “un seul paquet”. Cependant, de nouvelles données fossiles et archéologiques, ainsi que des modèles construits sur la base d’études de biologie comparative et d’écologie comportementale, indiquent que ces traits ont plutôt évolué sur une période prolongée, englobant des espèces d’Australopithecus, de premiers Homo, d’Homo erectus, ainsi que des espèces d’Homo plus récentes. En voici quelques exemples:

bipédie : la bipédie est apparue tôt au sein de la lignée des homininés, bien avant l’origine du genre Homo. Les caractéristiques anatomiques des premiers hominines Sahelanthropus tchadensis (6-7 Ma), Orrorin tugenensis (environ 6 Ma), et Ardipithecus ramidus (4,4 Ma) indiquent une locomotion bipède, même si ces spécimens conservent des caractéristiques permettant de se déplacer efficacement dans les arbres. Par contraste, les australopithèques (apparaissant il y a environ 4 Ma dans le registre fossile) étaient de réels bipèdes : ils possédaient des caractéristiques anatomiques spécialisées pour une locomotion bipède efficace, au détriment d’autres méthodes de déplacement (par exemple, le gros orteil est aligné avec les autres orteils chez Australopithecus, alors qu’Ardipithecus avait toujours un gros orteil préhensile).

outils en pierre : des traces de l’utilisation d’outils apparaissent dans le registre fossile il y a environ 2,6 Ma, précédant peut-être le genre Homo ; il est possible que les outils en pierre de type Oldowayen (blocs et éclats) aient été utilisés par les derniers Australopithecus et les premiers Homo ; ces outils sont présents de manière plus continue dans le registre fossile à partir d’il y a environ 2 Ma. Les outils en pierre de type Acheuléen (bifaces) et l’utilisation maîtrisée du feu suivent à environ 1,7 Ma.

régime alimentaire : il existe des traces d’une expansion alimentaire initiale à la fois chez Australopithecus et Homo entre il y a 4 et 3 millions d’années (diversification des plantes utilisées), avec une plus grande expansion du régime alimentaire et l’inclusion d’animaux et de plantes souterraines chez les premiers Homo il y a environ 2 millions d’années.

augmentation de la taille du cerveau et du corps : à la fois la taille du cerveau et celle du corps ont augmenté en moyenne des Australopithèques aux premiers Homo et aux Homo erectus, même si les estimations du degré d’accroissement du cerveau en relation avec la taille du corps chez les premiers Homo erectus (1,9-1,5 Ma) recouvrent en partie celles obtenues pour Australopithecus. Une forte encéphalisation (augmentation du cerveau indépendamment de la taille du corps) apparaît surtout plus tard dans le registre fossile, entre il y a 800 000 et 200 000 ans.

5. Homo erectus s’est aventuré loin de l’Afrique, il y a longtemps.

Les données fossiles actuelles suggèrent qu’Homo erectus a été la première espèce d’homininés à quitter le continent africain pour se disperser en Eurasie il y a environ 1,9-1,7 millions d’années.

The Expanding World of Early Homo. Climate effects on human evolution. Smithsonian Institution.

La paléoanthropologie est un domaine de recherche actif et diverse, dans lequel il y a encore beaucoup à explorer et à préciser, non seulement avec chaque nouvelle découverte fossile, mais aussi à l’aide de l’étude de l’environnement et des écosystèmes et de comparaisons de la biologie de différentes espèces. La revue de Science mentionnait d’autres aspects de l’évolution des premiers représentants du genre Homo que je n’ai pas rapportés ici, comme les stades biologiques (durée de l’enfance par exemple), l’évolution cognitive, ou encore des considérations énergétiques, mais pour quiconque souhaite en apprendre un peu plus sur l’histoire des homininés, il existe de nombreuses ressources (surtout en anglais).

En voici quelques-unes:

– Smithsonian National Museum of Natural History: Human origins
Human evolution timeline interactive
Introduction to human evolution
Climate effects on human evolution
Species

– Scitable library:
Overview of hominin evolution
Homo erectus – A bigger, smarter, faster hominin lineage

 

Référence
Evolution of early Homo: An integrated biological perspective. Antón SC, Potts R, Aiello LC. Science 344, 1236828 (2014). doi: 10.1126/science.1236828
PMID: 24994657

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Une réflexion sur “Autour des premiers représentants du genre Homo

  1. boer fred juillet 27, 2014 / 2:00

    une bonne lecture en français sur le sujet est le bouquin des résumés des cours d’Y Coppens au collège de france,

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