M. Miné - Chapitre 1A

M. Miné - Chapitre 1A4-2013-2014

Pour un même caractère étudié, on peut déterminer un état ancestral (= primitif) de ce caractère et un/des état(s) dérivé(s) de ce caractère. Remarque : L état d un caractère dépend du groupe d étude! Selon le groupe envisagé un même caractère peut en effet être dans un cas à l état ancestral et dans un autre cas à l état dérivé! M. Miné - Chapitre 1A4-2013-2014

Pour le bac, il faut savoir : construire et utiliser un arbre phylogénétique, c est à dire : - déterminer qui est plus proche de qui à partir d un arbre mais aussi d une matrice taxon/caractères. - déterminer quels caractères dérivés chaque groupe possède. - déterminer quels ancêtres communs et caractères dérivés un groupe partage avec un autre groupe. - déterminer si un groupe est monophylétique, c est à dire a un ancêtre commun exclusif et dont les membres sont plus proches entre eux qu avec des groupes non compris dans le groupe monophylétique. - placer des innovations évolutives sur un arbre. M. Miné - Chapitre 1A4-2013-2014

Les Primates Principales caractéristiques : Pouce et gros orteil opposables aux autres doigts (sauf humains pour le gros orteil) (permet la préhension). Ongles plats à la place des griffes (sauf quelques petites espèces d Amérique du Sud). Orbite des yeux entièrement cerclé d os. Yeux rapprochés sur le devant de la face (vision binoculaire). Museau réduit. 51 genres, 168 espèces Cerveau développé. Arboricoles en général, parfois terrestres. Tendance à se redresser. La plupart adaptés aux forêts tropicales humides.

Prosimiens Classification des Primates Platyrrhiniens ou singes américains Simiens (ou singes) Cercopithèques Hominoïdes ou grands singes Catarrhiniens ou singes de l Ancien Monde

HOMINOÏDES (ou grands singes) Super-famille Hominoïdés Hylobatidae Famille Hominidés Pongidés Sous-famille Homininés Gorillinés Tribu Homo Pan Gorilla Pongo Hylobates Genre Homme (1 espèce) Chimpanzé (2 espèces) Gorille (1 espèce) Orang-outang (1 espèce) Gibbon (12 espèces) Homo sapiens Pan paniscus Pan troglodytes Gorilla gorilla Pongo pygmaeus

Connaissances exigibles au bac sur le développement des primates : L Homme et le chimpanzé se distinguent par la chronologie d expression de certains gènes. Le phénotype humain, comme celui des grands singes les plus proches, s acquiert au cours du développement pré et postnatal, sous l effet de l interaction entre l expression de l information génétique et l environnement (dont la relation aux autres individus). M. Miné - Chapitre 1A4-2013-2014

Origine des Primates ~ 60 MA Proviennent de petits mammifères insectivores arboricoles qui vivaient à la fin du Crétacé (- 70 Ma). Ils ressemblaient aux lémuriens actuels et étaient probablement nocturnes. Les premiers Simiens (vrais singes) apparaissent vers -40 Ma. Proviendraient de Prosimiens asiatiques (?), peut-être africains. Le fossile le plus ancien connu (Siamopithecus, 40 MA) a été découvert en Thaïlande, mais les simiens ont surtout prospéré en Afrique.

Les premiers Hominoïdes (grands singes) La séparation entre Cercopithécoïdes (singes avec queue) et Hominoïdes (grands singes) se produit en Afrique il y a environ 20-25 MA. Plus ancien des grands singes connu = Proconsul Pas de queue, mais locomotion semblable à celle des cercopithèques.

L âge d or des grands singes À partir de 20 Ma : le climat devient plus sec en Afrique de l Est; la savane boisée gagne sur la forêt tropicale humide. Ces conditions profitent aux grands singes (Hominoïdes) aux dépends des petits singes (Cercopithécoïdes). Les grands singes constituent même, un moment, 90% des espèces de singes (c est l inverse aujourd hui). Nombreuses espèces adaptées à la savane : Afropithecus et Kenyapithecus (au Kenya) ou Otavipithecus (en Namibie). Leurs dents ont un émail plus épais que Proconsul (adaptation à une nourriture plus dure et plus abrasive).

Les critères d'appartenance au genre Homo

Parmi les hominoïdes, on sait que l'homme a une parenté étroite avec le chimpanzé. Quels sont les caractères propres au genre Homo qui permettent de le distinguer de ses plus proches parents?

Des critères liés à la bipédie Les grands singes sont quadrupèdes. L'Homme pratique une bipédie permanente qui implique des différences anatomiques. Squelette de chimpanzé (Pan troglodytes) Squelette humain (Homo sapiens)

Des critères liés à la bipédie Au niveau du trou occipital Le trou occipital de l'homme est au «dessous» du crâne (la tête est en équilibre sur la colonne vertébrale) Homme Chez le chimpanzé, il est en arrière du crâne Chimpanzé

Des critères marqués au niveau du squelette de la tête Au niveau de la forme du crâne L'Homme possède une face aplatie, un menton Le Chimpanzé possède une face développée (prognathisme), des bourrelets sus-orbitaires, des reliefs osseux plus marqués sur le crâne liés à des mucles masticateurs plus développés

Des critères marqués au niveau du squelette de la tête Au niveau de la forme du crâne L'Homme possède un crâne au profil arrondi un front haut 1 Le Chimpanzé possède un crâne à la forme aplatie avec un chignon occipital (1) un front fuyant

Des critères marqués au niveau du squelette de la tête Au niveau du volume cranien L'Homme possède un volume cranien plus important que le Chimpanzé, Homme Chimpanzé 1400 cm 3 400 cm 3

Des critères marqués au niveau du squelette de la tête Au niveau de la denture L'Homme possède une machoire supérieure parabolique, canines réduites Le Chimpanzé possède une mâchoire supérieure en U, des canines en forme de crocs

Des critères liés à la bipédie Au niveau de la colonne vertébrale La colonne vertébrale de l'homme présente 4 courbures Homme Chez le Chimpanzé, elle ne présente qu'une seule courbure Chimpanzé

Des critères liés à la bipédie Au niveau du bassin Le bassin de l'homme est court, large et évasé Homme Chez le Chimpanzé, il est long et étroit Chimpanzé

Des critères liés à la bipédie Au niveau de la voûte plantaire L'Homme possède une voûte plantaire Homme Chez le Chimpanzé, il n'y a pas de voûte plantaire Chimpanzé

Des critères liés à la bipédie Au niveau du fémur Les fémurs de l'homme sont plus obliques (le genou est à la verticale de l'articulation de la hanche) Homme Chez le Chimpanzé, ils sont plus à la verticale, parallèles entre eux Chimpanzé

Des critères liés à la bipédie Au niveau des membres antérieurs L'Homme possède des membres antérieurs plus courts que les membres postérieurs (libération de la main qui devient adaptée à l'utilisation d'objets avec un pouce plus facilement opposable) Chimpanzé Homme Chez le Chimpanzé, les membres antérieurs sont plus longs que les membres postérieurs

Le dimorphisme sexuel du squelette d Homo sapiens est surtout marqué au niveau du bassin (bassin féminin adapté à l accouchement). On observe un léger dimorphisme sexuel sur le crâne Des critères liés au dimorphisme sexuel du squelette Un dimorphisme sexuel = différences morphologiques entre homme et femme. L'Homme possède un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette. Bassin d'homme à gauche, de femme à droite.

Des critères liés au dimorphisme sexuel du squelette Le chimpanzé Un dimorphisme sexuel est plus marqué sur le squelette: Crânes de chimpanzés femelle (à gauche) et mâle (à droite)

Des critères liés au dimorphisme sexuel du squelette Le chimpanzé Un dimorphisme sexuel est plus marqué sur le squelette: Bassins de chimpanzés femelle (à gauche) et mâle (à droite)

Des critères liés à la culture L'Homme utilise des outils élaborés et conservés des sépultures peintures, gravures, sculptures Le Chimpanzé utilise des outils moins élaborés et abandonnés après utilisation

Connaissances à retenir sur l histoire phylogénétique des primates : Le genre homo regroupe l Homme actuel et quelques fossiles qui se caractérisent notamment par : - une face réduite - un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette - un style de bipédie avec un trou occipital avancé et aptitude à la course à pied - une mandibule (=mâchoire inférieure) parabolique etc Production d outils complexes et variétés de pratiques culturelles sont également associées au genre homo mais de façon non exclusive. La construction de l arbre phylogénétique du genre homo est controversée dans le détail. M. Miné - Chapitre 1A4-2013-2014

Les Australopithèques (Australopithecus) Les premiers ont été découverts en Afrique du Sud (Raymond Dart, 1924) d où leur nom signifiant «singes du Sud». Ils étaient des grands singes bipèdes. Plusieurs espèces se sont succédées ou ont coexisté. A. ramidus A. anamensis A. afarensis A. africanus A. garhi A. bahrelghazali A. aethiopicus A. boisei A. robustus Leur classification est encore sujette à controverse. Les aethiopicus, boisei et robustus sont maintenant placés dans le genre Paranthropus. A. ramidus a été placé dans le genre Ardipithecus Ont peuplé l Afrique de 4 MA à 1,5 MA

Les Australopithèques ont peuplé la savane Africaine surtout le long du Rift africain en Afrique de l Est.

À l époque des Australopithèques, une nouvelle glaciation provoque un assèchement encore plus grand des territoires à l est du rift. La savane devient plus ouverte (moins d arbres), la nourriture disponible aux grands singes plus coriace (racines, graines). L évolution des grands singes bipèdes se fera dans la savane, à l est du grand rift alors que celle des grands singes arboricoles se fera à l ouest, là ou le climat plus humide permet encore la présence de forêts. = East side story : théorie proposée par Yves Coppens

Australopithèques

Australopithèques : traces

Homo habilis

Homo erectus

Neanderthalensis et Sapiens

crâne allongé capacité crânienne 1500 à 1750 cc front bas, fuyant chignon occipital bourrelet sus-orbitaire prononcé nez saillant et cavité nasale très grande (le nez devait être grand) pas de menton H. sapiens

Était-ce bien une espèce différente de la nôtre (pouvaient-ils se reproduire avec Homo sapiens). Certains croient qu ils étaient une sous-espèce d Homo sapiens (Homo sapiens néenderthalensis). Par contre, actuellement, la plupart des paléontologues les trouvent trop différents pour les mettre dans la même espèce que nous. Pourquoi sont-ils disparus il y a ~ 35 000 ans. Hybridation génétique avec des sapiens venus d ailleurs??? Repoussés vers des territoires moins favorables par l arrivée des sapiens. Compétition pour des territoires plus favorables lors des épisodes de refroidissement? Le milieu dans lequel ils vivaient est devenu de plus en plus restreint suite au réchauffement qui a suivi la dernière glaciation? Auraient volontairement été exterminés par les sapiens (premier grand génocide de l histoire; remarquez, rien ne l indique)???

Neanderthalensis et Sapiens

Neanderthalensis : culture

Sapiens : culture

http://www.dnalc.org/view/15892-human-migrations-map-interactive-2danimation.html M. Miné - Chapitre 1A4-2013-2014

http://www.bradshawfoundation.com/journey/ En paléoanthropologie, l'origine africaine de l'homme moderne est le modèle théorique dominant le plus ancien pour décrire l'origine et les premières migrations humaines de l'homme moderne, Homo sapiens. Cette théorie est connue du public sous le nom anglais d'out of Africa et sur le plan scientifique sous le nom d'«hypothèse d'une origine unique récente» ou «hypothèse du remplacement». L'idée est restée une spéculation jusque dans les années 1980, lorsqu'elle est finalement corroborée par l'étude de l'adn mitochondrial, alliée à des éléments fondés sur l'anthropologie physique de spécimens archaïques. L'hypothèse concurrente est celle de l'origine multirégionale de l'homme moderne ou de continuité avec hybridation. Ces chercheurs repoussent la date de la migration originelle hors d'afrique à deux millions d'années avant le présent et l'associent à Homo erectus plutôt qu'à Homo sapiens. Ainsi, Yves Coppens, qui aime nommer cette théorie «Out of Nowhere», ne croit pas à la seule origine africaine de l'homo sapiens. Selon lui, le passage des Homo érectus aux Homo Sapiens s est fait dans toutes les régions du monde, sauf dans un certain nombre de régions particulièrement isolées, notamment en Europe ou l'homo érectus n'a pas évolué en Sapiens mais a donné naissance à l'homme de Néandertal. Par la suite, selon lui, il y a sans doute eu un «grand métissage» entre les Homo Sapiens venus d'afrique et ceux se trouvant sur place. M. Miné - Chapitre 1A4-2013-2014