Il y a près de quarante ans, en Afrique de l'Est, les restes de "Lucy", un hominidé susceptible d'avoir été l'un de nos ancêtres directs, ont été découverts. Mais depuis lors, 'Ardi' et 'la créature de Burtele' ont également signalé. L'image de l'origine d'Homo sapiens devient de plus en plus complexe.
De loin, vous l'auriez probablement confondue avec un être humain. Elle ne mesurait qu'un mètre de haut, avec de longs bras et une petite tête, mais elle marchait - bien que pas si gracieusement - sur deux jambes, tout comme nous le faisons aujourd'hui, en tant que seul mammifère vivant aujourd'hui. Cette créature à la fois familière et étrange est Lucy, et elle appartient au genre Australopithecus afarensis. Elle a vécu il y a environ 3,2 millions d'années et est probablement l'un des plus anciens ancêtres directs marchant debout de notre propre espèce, Homo sapiens.
Lorsque Lucy a été découverte en 1974, il est rapidement devenu évident qu'elle avait probablement marché sur deux jambes, un fait que la plupart des paléoanthropologues auraient dû placer sur la branche d'hominine dans l'arbre de l'évolution. Et tandis que les chercheurs soupçonnaient que d'autres branches d'hominidés auraient pu exister plus récemment avec la branche qui a conduit à l'Homo sapiens, le stade le plus précoce de l'évolution humaine semblait être une affaire simple :Lucy et les autres hominidés debout et marchant découverts plus tard faisaient tous partie de la même lignée. Ainsi, les fossiles semblaient confirmer l'image de l'évolution humaine comme une simple «marche du progrès», comme dans le célèbre dessin du même nom de Rudolph Zallinger:d'un singe à quatre pattes ressemblant à un chimpanzé à l'homme moderne fièrement debout. . Cela a été le point de vue dominant en paléoanthropologie au cours des cent dernières années. Mais au fur et à mesure que les chercheurs plongent dans le passé, il s'avère que nos origines sont bien plus complexes que ne le suggère ce dessin emblématique.
Deux découvertes récentes ont bouleversé la compréhension scientifique des origines humaines :un squelette étonnamment complet vieux de 4,4 millions d'années et quelques fragments de pieds datant d'il y a 3,4 millions d'années. Ces fossiles récemment publiés suggèrent que l'arbre généalogique humain semble très complexe et que l'habitude de marcher debout - jusqu'à récemment considérée comme une caractéristique unique des hominidés - peut avoir évolué plus d'une fois et de différentes manières, y compris chez des êtres qui n'étaient pas des ancêtres directs de humains. À la suite de ces découvertes, les chercheurs se posent à nouveau des questions telles que :quelles caractéristiques une espèce doit-elle présenter pour être considérée comme un ancêtre direct de l'homme, à quelle vitesse l'évolution humaine a-t-elle eu lieu et sera-t-elle possible du tout ? ? Sera-t-il un jour possible d'identifier avec certitude le dernier ancêtre commun de l'homme et du chimpanzé ?
"Plus nous trouvons de fossiles, plus nous nous rendons compte que l'arbre évolutif des humains est un peu comme un buisson enchevêtré", explique Carol Ward de l'Université du Missouri. Les restes qui ont été retrouvés montrent également que ce n'est pas seulement la lignée humaine qui a subi des adaptations étonnantes au cours des derniers millions d'années. Les chimpanzés ont également considérablement changé au cours de la même période :ils se sont fortement spécialisés dans la vie dans les arbres. Cette découverte pourrait sonner le glas de l'hypothèse persistante selon laquelle les chimpanzés d'aujourd'hui sont des modèles pour nos lointains ancêtres. Cette prise de conscience "nous donne une vision complètement différente de nos origines", déclare Ward.
PETIT ÊTRE, GRANDES CONSÉQUENCES
Le plus gros coup à l'idée que les humains ont évolué en ligne droite d'un singe divaguant à l'Homo sapiens moderne est venu d'une petite créature connue sous le nom d'Ardi. La découverte de ce squelette remarquablement complet d'Ardipithecus ramidus, vieux de 4,4 millions d'années, a été publiée dans plusieurs articles en 2009 et a fait sensation parmi les paléoanthropologues. Ardi, fouillé à Aramis dans la région éthiopienne d'Afar, semble très différent de ce que les chercheurs attendaient d'un membre des Homininae de cette période (les Homininae, une sous-famille des Hominidae, sont des primates plus proches des humains que les chimpanzés - et les chimpanzés sont nos plus proches parents parmi les espèces animales actuellement vivantes). De nombreux paléoanthropologues ont supposé qu'un spécimen d'Homininae de cette période présenterait de nombreuses caractéristiques trouvées chez les chimpanzés et autres grands singes africains modernes, telles que de grandes canines convenant à un système social basé sur l'agressivité, des bras et des doigts très longs. -articulations d'escalade et de poignet qui permettent de se déplacer sur les jointures de la main.
Au lieu de cela, selon les mots de Tim White de l'Université de Californie, le chef de l'équipe qui a découvert Ardi, le petit A. ramidus s'est avéré être un "organisme en mosaïque" qui montre les caractéristiques des derniers Homininae et des premiers grands singes, mais pas tant de chimpanzés. Comme les humains, Ardi a de petites canines, ce qui, selon les chercheurs, pourrait indiquer que le système social d'A. ramidus n'était plus dirigé par des mâles dominants, mais a évolué vers un système plus coopératif organisé autour de couples qui entretenaient une relation à long terme. relation amoureuse. Une autre différence avec les grands singes africains d'aujourd'hui est qu'Ardi a pu étendre davantage son poignet, ce qui indique que lorsqu'elle marchait à quatre pattes, elle reposait son poids sur ses paumes et non sur ses articulations. En même temps, Ardi avait des doigts relativement longs et recourbés – ce qui lui permettait de grimper plus facilement aux arbres – mais ses poignets et ses mains étaient façonnés de telle manière qu'elle ne pouvait probablement pas se balancer d'une branche à l'autre aussi adroitement qu'un chimpanzé.
Les membres inférieurs d'Ardi montrent également une combinaison similaire de caractéristiques humaines et de traits des premiers grands singes. D'une part, ses pieds relativement plats et son gros orteil fuyant l'auraient aidée à se déplacer dans les arbres, d'autre part, ses pieds étaient raides et ses petits orteils pouvaient se replier, ce qui est utile pour marcher debout. Malheureusement, son bassin était si gravement brisé que nous ne pouvons pas comprendre exactement comment elle bougeait ses jambes. Mais William Jungers de l'Université de Stony Brook dit qu'il peut encore dire d'après les restes qu'il n'y a qu'une petite distance entre l'os de la hanche d'Ardi et le sacrum (l'os triangulaire au bas de la colonne vertébrale), ce qui correspond à ce que nous voyons dans humains modernes et autres Homininae connus pour marcher debout. De plus, le foramen magnum ou trou occipital (où la colonne vertébrale sort du crâne) est loin en avant chez Ardi. De cela, plusieurs chercheurs en déduisent qu'Ardi, lorsqu'il était au sol, adoptait une posture verticale (et pouvait marcher sur deux jambes). Cependant, d'autres chercheurs pensent qu'elle ne se levait qu'occasionnellement, par exemple lorsqu'elle tenait quelque chose dans ses mains.
Avec son méli-mélo surprenant de caractéristiques anatomiques, Ardi a forcé les scientifiques à repenser la définition d'Homininae. Traditionnellement, marcher sur deux jambes a toujours été une condition sine qua non pour se qualifier pour ce titre. Mais Ardi montre que la capacité à marcher debout n'empêche pas de bonnes compétences en escalade. Les humains modernes ont également encore un certain degré de flexibilité en ce qui concerne les moyens de se déplacer. "Les gens oublient parfois que les humains modernes sont encore très bons en escalade", déclare Jungers. Nous ne sommes peut-être pas aussi bien équipés pour nous balancer de branche en branche que les chimpanzés et autres grands singes, mais dans de nombreuses cultures indigènes, grimper aux arbres reste une méthode importante pour récolter de la nourriture. De plus, l'espèce de Lucy - A. afarensis - malgré la marche debout, avait encore des bras relativement longs, ce qui peut indiquer que Lucy et ses semblables cherchaient de temps en temps refuge dans les arbres. Une analyse récente de fossiles d'un jeune spécimen d'A. afarensis, trouvé près de Dikika en Éthiopie, a révélé que l'espèce avait des épaules plutôt simiennes et donc probablement d'excellents grimpeurs. Il se pourrait donc que Lucy, comme Ardi et d'autres espèces - antérieures et ultérieures - aient combiné "le meilleur des deux mondes", selon Jungers.
White et ses collègues pensent qu'A. ramidus pourrait être un ancêtre d'A. afarensis - et donc un ancêtre direct potentiel d'Homo sapiens. Mais il y a aussi plusieurs chercheurs qui doutent qu'Ardi mérite une place dans notre lignée directe, en raison de son âge et de divers détails anatomiques. "Peut-être qu'Ardi appartient à une des premières espèces d'Homininae qui a suivi son propre chemin", a déclaré David Begun de l'Université de Toronto. Ardi a vécu seulement 200 000 ans plus tôt qu'une espèce dont nous savons qu'elle pouvait marcher beaucoup mieux sur deux pattes, l'Australopithecus anamensis, et que de nombreux experts considèrent comme un précurseur d'A. anamensis. Il est possible qu'A. ramidus ait rapidement évolué en A.
anamensis (et éventuellement à A. afarensis), mais de nombreux chercheurs, dont Begun, s'accordent à dire qu'une explication plus plausible est que ces espèces n'appartiennent pas à une seule lignée, mais à une ou plusieurs branches distinctes. "Je pense [A. ramidus] est probablement une ramification évolutive », explique Begun. Même la position de Lucy en tant qu'ancêtre direct des humains n'est pas gagnée d'avance. Nous avons si peu de fossiles de la période entre la fin d'A. afarensis et l'émergence de la première espèce d'Homo que la question ne peut être tranchée définitivement, note Yohannes Haile-Selassie du Cleveland Museum of Natural History, qui a contribué aux articles sur Ardi depuis 2009.
Alors que le curieux méli-mélo de caractéristiques anatomiques d'Ardi a causé une grande confusion quant à sa place dans l'arbre de l'évolution, ses restes ont également fourni des informations importantes sur l'origine de l'homme précisément parce que, d'une part, elle ne ressemble pas à un chimpanzé, mais, par contre elle ne ressemble pas non plus à un chimpanzé correspond à l'image traditionnelle des Homininae. S'il s'agit d'un spécimen précoce des Homininae dans la même lignée dont l'Homo sapiens a finalement émergé, nous ne pouvons que conclure que notre dernier ancêtre commun ne ressemblait probablement pas beaucoup à un chimpanzé. Si, cependant, Ardi est un représentant d'une lignée Homininae autre que la nôtre ou d'une espèce de grands singes éteinte, elle montre que la marche debout n'est pas un trait unique et distinctif propre à notre lignée. Dans les deux cas, les théories scientifiques existantes sur l'évolution humaine sont bouleversées.
LUCY GETS COMPANY
De nombreux chercheurs s'étaient à peine remis du choc causé par Ardi, lorsqu'un autre mystère anatomique a refait surface – cette fois à Burtele, également dans la région éthiopienne d'Afar. Cette découverte, publiée en 2012, se compose de seulement huit minuscules os du pied - trop peu pour postuler une nouvelle espèce, mais suffisamment pour que les chercheurs affirment avec confiance qu'ils n'avaient jamais rien vu de tel auparavant. Ce pied nous rappelle une fois de plus que l'évolution des Homininae a été beaucoup plus complexe que ce que nous aurions pu imaginer sur la base de l'anatomie d'Ardi.
Bien qu'il ne reste que quelques os de la créature de Burtele, Jungers ose affirmer qu'elle "appartient incontestablement aux Homininae" et que "le gros orteil de Burtele est un orteil d'Homininae". Pourtant, ce pied est d'un type beaucoup plus ancien que ceux des espèces connues pour avoir marché debout, comme l'espèce à laquelle appartient Lucy. Il ressemble en fait au pied d'Ardi, en ce sens qu'il a un gros orteil incurvé qui fléchit sur le côté et pourrait ainsi saisir une branche - ce qui suggère que cette espèce se déplaçait à travers les arbres au moins une partie du temps. Ce ne serait pas si dérangeant si le pied avait à peu près le même âge qu'Ardi - mais ce n'est pas le cas. Remonter à 3,4 millions d'années signifie que le propriétaire du pied était un contemporain d'A. afarensis, qui vivait dans la même région il y a environ 3,6 à 2,9 millions d'années.
La créature de Burtele, comme Ardi, reposait probablement sur l'extérieur de ses pieds en marchant debout (évitant que le gros orteil ne touche le sol, ce qui, contrairement à notre gros orteil, ne donnait pas d'impulsion en marchant). Ni Ardi ni la créature de Burtele n'avaient encore développé les adaptations optimales pour marcher efficacement sur deux jambes :ils pouvaient encore saisir des branches avec leurs pieds. L'absence de l'os cunéiforme médial (os interne en forme de coin) dans la découverte de Burtele rend difficile de déterminer jusqu'où le gros orteil a fait saillie latéralement, explique Jeremy DeSilva de l'Université de Boston. Ce serait aussi très bien si nous avions un genou, un bassin ou une tête, car alors nous pourrions en savoir plus sur le rôle que joue l'être de Burtele dans l'histoire apparemment très compliquée des expériences que l'évolution a réalisées en termes de modes de locomotion.
Peut-être que la créature de Burtele appartenait à une espèce moins prospère qui descendait d'A. ramidus et formait une ramification évolutive qui a coexisté pendant un certain temps avec notre propre lignée. "Il est très possible que Lucy ait levé les yeux et ait vu ces créatures se balancer à travers la cime des arbres", explique Bruce Latimer de la Case Western Reserve University. "Ces animaux ont dû se rencontrer." En effet, Burtele n'est qu'à environ 30 miles de l'endroit où Lucy a été retrouvée. Incidemment, la découverte de fossiles qui donnent clairement l'impression qu'ils ne proviennent pas d'un ancêtre direct de l'homme est tout aussi importante. "Cela nous donne une vision beaucoup plus réaliste de notre histoire", déclare Ward. Nous pouvons apprendre autant des êtres qui ne nous sont qu'indirectement liés que de nos ancêtres directs. Ils nous montrent quelles options disponibles nos ancêtres n'ont pas choisies.'
PLUS DE PIÈCES, PLUS LE PUZZLE EST DIFFICILE
Le pied de Burtele souligne que le fait que nous soyons actuellement la seule espèce d'Homininae survivante (les Néandertaliens sont morts il y a environ 28 000 ans et l'Hobbit Man Homo floresiensis il y a environ 17 000 ans) est probablement une exception plutôt que la règle dans le évolution des Homininae. De même que plusieurs lignées ont coexisté dans les chapitres récents de notre évolution, de même, selon toute vraisemblance, les premières étapes de notre histoire ont été parsemées d'espèces différentes vivant en même temps. Maintenant que les chercheurs ont la preuve que deux espèces d'Homininae complètement différentes - la créature de Burtele et Lucy - vivaient en même temps, ils se rendent compte qu'ils devront réexaminer de plus près les anciens et les nouveaux fossiles de type Homininae pour déterminer lesquels. ils appartiennent, plutôt que - comme c'était courant jusqu'à récemment - de simplement les dater puis de les catégoriser comme appartenant au genre Homininae qui vivait pendant cette période. "Cela produira beaucoup de thèses - et une énorme quantité de travail", déclare DeSilva. Cependant, il ne voit pas cela comme un problème, au contraire :"C'est incroyablement excitant."
Les chercheurs réalisent aussi peu à peu qu'en y regardant de plus près, ils n'auraient pas dû être aussi surpris par ce genre de trouvailles. Comme le fait remarquer Ward, "Lorsque vous trouvez quelque chose comme le pied de Burtele, qui est nettement différent de celui d'A. afarensis, vous devriez vraiment dire 'Mais bien sûr !'" Au Miocène, il y a entre 23 et 5 millions d'années, des centaines d'espèces de grands singes vivaient dans le monde entier. Il serait absurde de penser que la diversité disparaîtrait soudainement, a déclaré Ward. Et elle ajoute :"Les fossiles que nous avons trouvés jusqu'à présent ne montrent qu'une fraction de la diversité qui existait dans le passé."
Serons-nous jamais capables de déduire les relations évolutives suffisamment exactement pour dessiner notre arbre généalogique avec un degré de certitude quelconque ? Probablement pas – du moins pas dans un avenir prévisible. Dans un article de la revue Nature en 2011, deux anthropologues ont déclaré que les chances de succès sont faibles en raison de l'homoplasie, le phénomène selon lequel différentes espèces développent des propriétés similaires indépendamment les unes des autres.
Le développement indépendant signifie que si deux espèces - vivant parfois à des millions d'années d'écart - partagent une certaine caractéristique, comme marcher debout, cela ne garantit pas qu'une espèce descende directement de l'autre. "Si vous voulez établir des relations évolutives, les caractéristiques communes ont une valeur limitée", explique l'anthropologue biologique Terry Harrison de l'Université de New York, co-auteur dudit article dans Nature avec Bernard Wood de l'Université George Washington. Par exemple, le singe éteint Oreopithecus bambolii, qui vivait il y a neuf à sept millions d'années dans l'Italie actuelle, avait de petites canines par rapport aux autres grands singes du Miocène, un visage court, un foramen magnum antérieur (trou occipital) et des hanches courtes et larges. – tous les traits caractéristiques des Homininae. Pourtant, les scientifiques pensent qu'il s'agissait peut-être d'un grand singe et non d'un représentant des premiers Homininae, en partie parce qu'il avait une façon différente de se tenir debout (peut-être qu'il ne le faisait que dans les arbres, un peu comme les gibbons d'aujourd'hui). ) et parce que ses pieds , les doigts et les bras semblent mieux adaptés pour grimper aux arbres et se balancer de branche en branche.
L'HUMAIN N'EST PAS SI UNIQUE
Le pied de Burtele renforce la suspicion d'homoplasie en cas de marche debout. "Nous voyons toutes sortes de façons chez les primates de grimper et de marcher sur quatre pattes, alors pourquoi n'y a-t-il pas différentes façons de se déplacer sur deux pattes?", Dit DeSilva. "L'évolution continue de trouver des solutions aux problèmes." Il admet avoir été plutôt critique à l'égard des théories qui plaident en faveur de différentes habitudes de marche debout chez des créatures comme l'Australopithecus sediba récemment découvert, une espèce vieille de près de deux millions d'années originaire d'Afrique du Sud, où le talon, la cheville, le médio-pied et le genou ont une anatomie unique. Il avait initialement supposé que les variations anatomiques présentées par cette espèce n'entraîneraient pas de différences de locomotion beaucoup plus importantes que les différences de démarche observées chez l'homme moderne. Mais les os de Burtele l'ont fait changer d'avis. "Personne n'a d'os qui ressemblent à ça", dit-il. "Nous ne pouvons que conclure qu'il y avait différentes stratégies - différents modes de locomotion."
Mais ce n'est pas toujours facile à accepter. « Tout le monde aime penser que les gens sont très spéciaux », dit Latimer. Mais si Ardi et d'autres premiers Homininae ont tant de caractéristiques différentes des chimpanzés, et si les chimpanzés eux-mêmes semblent si différents de leurs ancêtres, nous devrions probablement conclure que notre dernier ancêtre commun ne ressemblait en rien à un chimpanzé. En fait, il ressemblait peut-être davantage aux Homininae. Latimer souligne que le dernier ancêtre commun avait probablement des doigts plus courts, comme ceux d'A. ramidus et d'A. afarensis. Et probablement que son cerveau était aussi plus petit que celui d'un chimpanzé. Comme le note Jungers, les chimpanzés ont un cerveau plus gros que certains des premiers Homininae.
ARBRE OU BUSH MUSSY
Ce qui rend les choses encore plus confuses, c'est que le dernier ancêtre commun ne sera pas un seul individu, comme le souligne DeSilva, mais une population - et cette population a des populations étroitement liées, qui à leur tour ont également des populations étroitement liées. "Sans test ADN, il sera difficile de déterminer si nous avons l'ancêtre commun."
Les progrès de l'analyse génétique des humains et des chimpanzés d'aujourd'hui ont permis aux chercheurs d'estimer quand l'ancêtre commun des humains et des chimpanzés a vécu. Mais la fenêtre temporelle qui en résulte - six à dix millions d'années - est très large, et la seule détermination de la séquence nucléotidique de l'ADN ne suffit pas pour déterminer à quoi cet ancêtre devait ressembler. Cependant, les généticiens sont de plus en plus capables de faire des estimations précises du taux de mutation, ce qui réduit la fenêtre temporelle et permet aux paléontologues de rechercher des strates d'âge approprié pouvant contenir des fossiles de l'ancêtre commun. En combinant les découvertes de fossiles avec les résultats de l'analyse génétique, la science peut découvrir quels changements dans le génome ont causé la scission de notre lignée et celle des chimpanzés à un moment donné.
Mais jusqu'à ce que nous ayons le génome de ces premiers Homininae, il est difficile de leur attribuer une place sur un arbre généalogique - ou un buisson épineux. C'est particulièrement périlleux "parce que ces créatures sont plus étroitement liées à vous et moi que tout autre animal qui erre actuellement sur la terre", comme l'explique DeSilva. Il ne faut donc pas s'étonner qu'il se soit avéré très difficile, par exemple, de dire quoi que ce soit sur la relation évolutive des créatures dont ces fossiles provenaient des changements infimes de la forme d'un os du pied, et que les résultats donnent souvent donner lieu à des discussions animées .
Le fait que de nombreux chercheurs craignent qu'il ne soit jamais possible de construire une image complète de l'origine de l'homme ne signifie pas qu'ils aient renoncé à leurs efforts. Cependant, ils doivent garder à l'esprit que dans ce domaine de recherche en constante évolution, de nouveaux os d'Ardi et de Burtele continueront d'apparaître, secouant l'arbre généalogique nouvellement compilé. "Vous devez être prêt à avoir tort", déclare DeSilva. "Et vous devriez vous en réjouir, car cela signifie que la réalité est bien plus intéressante et surprenante que nous ne le pensions."
