GRAND SINGES ET HOMMES : HISTOIRES D ORIGINES Compte-rendu de la conférence de Brigitte Senut* au CRDP de Grenoble, le 19/09/2007. Par C. Delcarmine, Professeur de SVT, Lycée de la Matheysine, 2007-2008. C est le doute qui fait avancer la science Selon l East Side Story, théorie proposée en 1982 par Yves Coppens, la naissance des Hommes coïncide avec celle du rift, il y a environ -8 millions d'années. Les anciens Primates, isolés dans les savanes de l est (modification du climat : assèchement par la barrière climatique installée par les évènements tectoniques) se sont adaptés à la bipédie et sont devenus des Hommes. Au contraire, ceux restés à l ouest ont gardé leurs adaptations à la forêt et sont devenus des grands singes. Cette hypothèse est plus ou moins malmenée actuellement. L idée que l Homme est issu d un animal qui se redresse dans la savane suite à un assèchement de son milieu de vie est persistante depuis Lamarck. Mais on pensait que l évolution était linéaire, alors qu il y a eu des buissonnements à différentes époques. Hominoïdes = les grands singes + les Hominidés. Les Hominidés = les Hommes actuels et fossiles pour B. Senut. Caractères des Hominidés : - face plate - absence de diastème (espace) entre la canine et la 1 ère prémolaire - émail épaissi - usure apicale sur l émail Or, chez les espèces arboricoles de singes et d écureuils, on constate une face aplatie (favorisant la vision) par rapport aux espèces terrestres (le museau est un caractère favorisant l olfaction). Chez les grands singes, les femelles ont des petites canines alors que les mâles ont des grosses canines et donc des diastèmes (puisque ce caractère est lié à la taille de la canine de la mâchoire supérieure). De même, les mâles n ont pas forcément l émail épaissi, cela dépend de la nourriture consommée. On a également constaté parfois, une usure apicale de l émail des canines de grands singes (selon les conditions de vie). Ces caractères que l on considérait comme des marqueurs des Hominidés ne sont en fait pas valables ; ils sont liés aux conditions de vie. Le problème: on a interprété les fossiles que l on a trouvés à la lumière de ces idées préconçues. Les mythes de l Origine : - l Homme est né dans la savane, donc la bipédie est apparue dans la savane. - L Homme et les chimpanzés se sont séparés il y a -4 à -6 MA. Certains scientifiques moléculaires avaient dit que cette séparation était plus ancienne, mais leurs travaux ont été passés sous silence (dogmatisme! Un dogme est une affirmation considérée comme fondamentale, incontestable et intangible par une autorité ) jusqu à la découverte d Orrorin. - L ancêtre commun devait avoir des dents de chimpanzé. - L ancêtre commun devait se déplacer comme un chimpanzé. Pour trouver des réponses, il faut aller chercher des données nouvelles. Lucy (1974) : milieu plus boisé (pas une savane sèche), bipédie, mode de vie terrestre et arboricole.
Qui a marché à Laetoli (3,5Ma)? : Un Hominidé «actuel», un Australopithèque ou une forme intermédiaire? Selon B. Senut, les traces sont très comparables à celles que peuvent laisser des hommes actuels qui ont l habitude de marcher pieds nus dans la boue (d après comparaison d empreintes). On observe aussi un gros orteil divergent en cas de dérapage dans la boue. Ce sont des indices qui permettent de dire qu à cette époque, 2 formes d Hominidés ont coexisté : les Australopithèques et une forme plus avancée. Evolution buissonnante. Orrorin : Découvert en l'an 2000, par Brigitte Senut et Martin Pickford, il a été surnommé "Millenium Ancestor". Orrorin a détenu le record du plus viel ancêtre connu de l'homme jusqu'à l'arrivée de Toumaï. La découverte a eu lieu dans les collines de Tugen, blocs qui ont basculés au sein du Rift au Pléistocène. Dans ce site, on a trouvé une dent à Lukéino en 1974 et en 2000, une mâchoire, un fémur, un morceau d humérus, un autre fémur et des dents. Ces fossiles appartiennent à 5 individus (dents plus ou moins jeunes). Avec cette faible quantité d'indices, on peut quand même imaginer son mode de vie! En tout, 4 sites ont livré les fragments d Orrorin. La collection a été enrichie par de nouvelles découvertes en 2001, 2002 et 2003. Les gisements sont encadrés de deux couches de laves, ce qui permet de bien les dater. De plus, on a relevé les inversions de champ magnétique. On a estimé les niveaux fossilifères de -5,6 à -5,8Ma. Les caractères observés : - Des dents assez basses, carrées, pas trop grandes, avec un émail épais (nourriture corriace), avec un retard de croissance (comme chez les Australopithèques, toutes les dents ne poussent pas en même temps dans la mâchoire). - Les canines sont les mêmes que celles d un chimpanzé. Il s agit d un caractère primitif, conservé chez les chimpanzés et les premiers Hominidés, mais pas chez nous. - L incisive n a pas la crête centrale présente chez le chimpanzé, alors qu elle est bien droite (comme la nôtre). C est un caractère d Hominidé. - Le col du fémur est très long chez Orrorin alors qu il est court chez le chimpanzé. - La fosse d attache d un muscle sur le fémur n est presque pas visible (comme chez l Homme) alors qu elle est profonde sur un fémur de chimpanzé. - Le fémur est allongé par rapport à un fémur de chimpanzé, ce qui permet de définir la stature d Orrorin : minimum 1,17m, plutôt 1,37m de stature (Lucy mesurait 1,07m, mais elle était 3,5 Ma plus jeune qu Orrorin) - Sur une section du col du fémur, l os est plus fort à la base (alors que la section est homogène dans le cas du chimpanzé). Cela permet à l os de supporter le poids du corps en position debout. C est un caractère présent chez tous les bipèdes (Australopithèque, erectus ). - La phalange du pouce ressemble beaucoup à celle de l Homme moderne. On pensait que cette configuration des os était liée à la manipulation d outils. Or on n a pas trouvé d outils avant -2,6Ma (Homo habilis). On avance l hypothèse que cette phalange permet d assurer à Orrorin une saisie fine lorsqu il grimpe aux arbres.
- L humérus présente les caractères d un mode de vie arboricole. - Chez Lucy et tous les Australpithèques, les muscles fessiers sont insérés sur le fémur vers l intérieur ce qui leur confère un mode de locomotion propre (démarche dandinante), alors que sur le fémur d Orrorin, les fessiers sont insérés à l arrière, lui permettant une posture plus redressée. - Orrorin a de petites dents et un grand squelette et Lucy, de grandes dents et un petit squelette. Si Orrorin est un australopithèque, il aura fait un retour en arrière : Un être microdonte (Orrorin) un macrodonte (Lucy) un microdonte (Homo sapiens) Argument en faveur d une évolution buissonnante, qui reporte la dichotomie Grands singes/homme avant -6 Ma. Pour Brigitte Senut : " Orrorin est un être petit, encore arboricole pour échapper aux prédateurs ; son humérus a une crête latérale droite pour le muscle brachioradialis comme l ont les humérus de Chimpanzés et ses phalanges courbes comme celles des Primates qui grimpent ; mais son fémur a une tête massive, sphérique, plus large que le col, une corticale plus forte à la partie inférieure, un grand trochanter minor, un sillon intertrochantérien court, une linea aspera large et basse pour de puissants muscles glutéaux (des fesses), autant de caractères liés à une bipédie fréquente. Enfin ses dents sont à émail épais comme celles de tous les Australopithèques mais elles sont petites et carrées et en ce sens beaucoup plus humaines que celles massives de ces derniers." Autres fossiles interprétés par Brigitte Senut : - Ardipithécus (-5,6/-5,8Ma) : possède une phalange de pied de type Hominidé, ce qui est un argument en faveur de la bipédie. En fait, il s agirait d un caractère hérité, qui existe déjà chez des fossiles plus anciens comme Proconsul (qui n est pas du tout un Hominidé, mais un Hominoïde). Ce serait donc plutôt un fossile à mode de vie arboricole. - Toumaï : daté à -7Ma, présente une petite canine, une face plus courte, un trou occipital déplacé vers l avant. Il a été interpété comme étant un Hominidé (le plus vieux) par ses découvreurs. En fait, la petite canine, losangique, avec une restriction au niveau du collet est retrouvée chez beaucoup de femelles chez les grands singes. Certains caractères du crâne ne sont pas retrouvés chez le chimpanzé, mais sont présents chez le gorille. Il y a un problème d interprétation du trou occipital. Incertitude pour Toumaï qui est potentiellement un Hominidé. Axe temps
L histoire des grands singes est peu connue car il y a eu peu de recherches dans ce sens. L équipe de B. Senut a testé l East Side Story dans la région du Lac Albert (Ouganda) entre 1985 et 1994) : 5000 fossiles collectés. - -12/-13 Ma : au miocène moyen, des dépôts évaporitiques marquent la présence d un milieu aride. - Au miocène supérieur et au pliocène : beaucoup de fruits fossiles, de crocodiles piscivores, d huître, de crabes et de tortues d eau douce, de perches du Nil, de gastéropodes, d antilopes de forêt, de cochon de forêt marquent un changement de climat fondamental à cet endroit : Forêt très humide. - -2/-3 Ma : fossiles marqueurs de milieu plus sec (fruits du palmier de savane, antilopes avec des cornes de 2m d envergure, inadaptées aux forêts denses, pollens de Graminées ) L aspect géographique est le plus difficile à maîtriser dans le scénario East Side Story. Hypothèse de B. Senut : - Une première barrière de pluie a maintenu l Ouest du rift plus humide jusqu à -2Ma. - Les résultats obtenus par l équipe de B. Senut n ont pas vraiment remis en cause la théorie de Coppens. - D après les études sur le terrain, l environnement d Orrorin était une forêt humide (dans laquelle il était bipède). Milieu humide à l Est, mais encore plus à l Ouest jusqu à -8Ma. A partir de -8Ma, la formation de la calotte polaire arctique provoque la diffusion d air frais modifiant les climats (en surimpression sur les climats locaux). La bipédie reste le seul caractère permettant de définir l appartenance aux Hominidés. Une simple observation de la faune actuelle nous montre que l'homme n'est pas le seul à utiliser la bipédie comme moyen de locomotion. Les grands singes comme les chimpanzés, les bonobos ou les gorilles marchent régulièrement sur 2 jambes (avec leur style propre!). La bipédie n'est donc pas une évolution mais un trait commun à tous les hominidés. Cette faculté n'est pas utilisée par tous à la même fréquence, mais elle est commune. La bipédie existe depuis plus de 6 millions d'années, elle est utilisée aussi bien par nos ancêtres que par de grands singes actuels... Elle permet le déplacement d arbre en arbre dans un milieu où ils sont espacés.
* Brigitte Senut est une paléontologue française, née le 27 janvier 1954, à Paris. Avec Martin Pickford elle a identifié les restes d'orrorin tugenensis. Remerciements à C. Delcarmine pour le temps consacré à ce compte-rendu et sa mise à notre disposition. op-lyceedelamatheysine-2008