1-A-4 UN REGARD SUR L EVOLUTION DE L HOMME

Transcription

1 1-A-4 UN REGARD SUR L EVOLUTION DE L HOMME Notions Comme toute autre espèce, Homo sapiens a une histoire évolutive et est en perpétuelle évolution. Son histoire fait partie de celle du genre Homo, qui a comporté d autres espèces aujourd hui disparues, et s inscrit d une façon plus générale dans celle des primates. Activités, supports 1. La place de l Homme au sein des primates. L Homme est une espèce appartenant aux primates, groupe dont les premiers représentants fossiles datent de -65 à 50 MA Le groupe des primates se définit par un certain nombre de caractères partagés : pouce opposable aux autres doigts, ongles plats (et non des griffes), cerveau développé par rapport au reste du corps L étude des primates fossiles montre une grande variété. Ils ne sont identiques ni à l Homme actuel, ni aux autres singes actuels. L Homme est inclus dans le groupe des grands primates, groupe autrefois très diversifié, mais qui ne comprend actuellement qu un petit nombre d espèces. Le groupe des grands primates se définit par les caractères partagés suivants : présence d un nez (et non d une truffe), de narines rapprochées, d orbites fermées, et d une absence de queue. Les grands primates ont connu une forte diversification vers -16 MA (Miocène), notamment dans le Sud de l Eurasie, favorisé par un climat tropical humide. Actuellement, il ne subsiste qu un petit nombre de genres (Gibbons, Ourang-outangs, Gorilles et Chimpanzés), inféodés aux forêts des zones tropicales et subtropicales de l Afrique et de l Eurasie. A l exception de l Homme, les grands primates actuels sont tous en danger d extinction du fait de la réduction des forêts tropicales qu ils peuplent. [Acquis] Différentes innovations génétiques jalonnent l histoire évolutive des primates. Pour situer l Homme au sein des primates, on peut établir des phylogénies basées sur la prise en compte de caractères homologues (données anatomiques ou moléculaires) [acquis] Lorsqu un caractère anatomique présente plusieurs états, seul l état qui constitue une nouveauté évolutive (état dérivé) par rapport à l état ancestral permet d établir une filiation : Les organismes qui

2 partagent l innovation ont une parenté plus forte. [acquis] De même le degré de similitude entre molécules homologues (ADN ou polypeptides) renseigne sur le degré de parenté : plus les séquences se ressemblent, plus les organismes qui les possèdent auront une parenté forte. 2. La comparaison Homme / Chimpanzé D un point de vue génétique, l Homme et le Chimpanzé sont deux espèces très proches. Les caryotypes du chimpanzé (2n=48) et de l Homme (2n=46) sont très proches. Ils ne diffèrent que par la fusion de deux chromosomes et quelques réarrangements chromosomiques (inversions, délétions, translocations qui modifient la position de certains gènes). Le séquençage du génome de ces deux espèces révèle que leur génome est semblable à près de 99% La proximité génétique de l Homme et du Chimpanzé permet de supposer que deux espèces partagent un ancêtre commun récent. Le pourcentage de différence génétique entre l Homme et le Chimpanzé permet d estimer que la divergence entre ces deux espèces remonte à 6 ou 7 MA seulement. Le dernier ancêtre commun à l Homme et au Chimpanzé possède des caractères communs aux deux espèces mais ne ressemble ni à l un, ni à l autre, chacune des deux espèces ayant évolué depuis leur séparation. La place d un fossile par rapport au dernier ancêtre commun à l Homme et au Chimpanzé est souvent discutée. Aucun fossile ne peut être considéré comme correspondant à cet ancêtre commun, ni comme ancêtre de l Homme ou du Chimpanzé. 3. L Homme et les grands primates : Des différences phénotypiques qui s établissent au cours du développement. Les différences phénotypiques entre l Homme et les grands primates (dont le chimpanzé) s expliquent notamment par des variations dans la durée et l intensité d expression de gènes intervenant dans le développement pré et post natal (gènes homéotiques).

3 Par exemple, la durée de la période de multiplication des cellules nerveuses, contrôlée génétiquement (gène ASPM notamment) est plus longue chez l Homme (8 semaines) que chez le Chimpanzé (2 semaines). De même, on assiste chez le jeune Chimpanzé une migration du trou occipital vers l arrière, alors que chez l Homme, cette migration ne se fait pas (la position centrée du trou occipital facilite la bipédie en position verticale) Les différences phénotypiques sont aussi le résultat d interactions entre l expression de l information génétique et l environnement Chez l Homme par exemple, l acquisition du langage dépend à la fois de facteurs génétiques (gène FoxP2, qui contrôle d autres gènes intervenant dans le fonctionnement cérébral) et des interactions avec les autres individus (apprentissage) Chez les Chimpanzés, les comportements associés à l utilisation d outils sont transmis de générations en générations par imitation et apprentissage. 4. Le genre Homo : diversité passée et relations de parenté Plusieurs espèces appartenant au genre Homo ont pu se côtoyer dans l espace et le temps. Les premiers représentants du genre Homo (Homo Habilis) ont été découverts en Afrique. Ils sont âgés de 2,5 Ma A partir de -1,8 MA environs, le genre Homo connaît une forte expansion en Europe et en Asie Depuis ans, le genre ne compte plus qu une espèce, Homo sapiens, qui a colonisé toute la planète. Le genre Homo regroupe l Homme actuel et une dizaine d espèces fossiles partageant notamment les caractères dérivés suivants : face réduite, dimorphisme sexuel peu marqué au niveau du squelette et bipédie permettant la course. Des critères d appartenance au genre Homo peuvent être définis à partir de la comparaison de l Homme avec le Chimpanzé.

4 Le genre Homo peut se définir par des caractères crâniens, avec notamment : - Front développé (absent chez le Chimpanzé) - Face plane (inclinée chez le Chimpanzé) - Volume encéphalique élevé par rapport à la taille du corps (plus faible chez le Chimpanzé) - Mandibule parabolique (en U chez le Chimpanzé) Chez Homo, le style de bipédie sur de longues distances et adapté à la course, à posture verticale, est à mettre en relation avec des caractères anatomiques : - Trou occipital centré, dans un plan horizontal (en arrière et dans un plan incliné chez le Chimpanzé) - Colonne vertébrale en «S», qui assure à la fois souplesse et verticalité de la colonne (une seule courbure chez le Chimpanzé) - Bassin large et évasé avec zone d insertion des muscles fessiers (bassin plus haut et moins large chez le Chimpanzé) - Fémurs longs et inclinés vers l intérieur (plus courts et verticaux chez le Chimpanzé) - Gros orteil dans l alignement des autres orteils, jouant ainsi un rôle propulseur (orteil séparé et opposable chez le Chimpanzé) - Présence d une voute plantaire (absente chez le Chimpanzé) L existence de pratiques culturelles et l utilisation d une grande variété d outils sont également associés au genre Homo, mais de façon non exclusive. Ainsi, par exemple, de nombreux singes peuvent utiliser des outils pour se procurer de la nourriture (brindilles pour récupérer des insectes etc ) Certains outils rudimentaires (galets aménagés) ont pu être retrouvés en Afrique, sur des sites où ont été découverts des primates fossiles n appartenant pas au genre Homo (Paranthropus par exemple) Etablir les relations de parenté entre les différences espèces du genre Homo reste délicat. Les phylogénies proposées peuvent varier dans le détail, en fonction des critères anatomiques, moléculaires ou culturels retenus. Exemples de controverse : - Homo sapiens et Homo neanderthalensis, ayant coexisté : considérés d abord comme deux espèces distinctes, puis récemment comme deux sous espèces interfécondes. - Homo floresiensis : nouvelle espèce appartenant au genre Homo ou Homo sapiens atteint de nanisme?

5