1-A-4 - Un regard sur l’évolution de l’Homme

CC by-sa

, par Pascal COMBEMOREL

Plus de deux millions d’espèces vivantes sont aujourd’hui répertoriées, auxquelles il faut ajouter les espèces fossiles. L’étude des relations de parentés entre ces différentes espèces est appelée phylogénie. Dans ce chapitre nous nous intéresserons aux relations de parenté entre l’espèce humaine (Homo sapiens) et les espèces les plus proches de celle-ci.

Comment reconstituer l’histoire évolutive de l’Homme et des espèces proches ?

Pour établir des relations de parentés entre les espèces, on regarde les caractères qu’elles partagent. Lorsqu’on considère un groupe d’espèces donné, un caractère peut exister sous deux états :
  • un état ancestral, qui correspond à l’état le plus ancien du caractère ;
  • un état dérivé, qui correspond à une innovation évolutive, c’est un état plus récent.

Lorsque l’on cherche à établir des relations de parenté entre espèces, on se sert uniquement des caractères dérivés partagés par les espèces : plus des espèces partagent un grand nombre de caractères dérivés, et plus elles sont proches.

  L’histoire évolutive des Primates

L’homme est un Primate

Des espèces qui partagent des caractères dérivés en commun sont classées dans un même groupe, appelé taxon. Par exemple, le taxon des Primates regroupe les espèces qui partagent les caractères dérivés suivants :

  • présence d’ongles plats ;
  • pouce opposable aux autres doigts sur les mains et les pieds ;
  • orbites situées vers l’avant, ce qui permet une vision binoculaire ;

Comme l’homme possède ces caractères dérivés (à part le pouce opposable au niveau des pieds, caractère qui a disparu secondairement), on le classe donc dans le groupe des Primates.

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Quelques espèces de Primates
Les noms français sont écrits en caractères romains. Les noms scientifiques en italiques.
La source des images est indiquée sur chacune d’entre elles.

Les premiers fossiles possédant les caractères dérivés propres au groupe des Primates datent de – 65 Ma à – 50 Ma. Les premiers primates fossiles sont variés et ne sont identiques ni à l’homme actuel ni aux autres primates actuels.

Attention à ne pas mélanger les notions de fossile et d’ancêtre commun : un fossile ne peut pas être considéré comme un ancêtre commun. Par exemple, Cantius est un fossile daté à – 55 Ma et qui possède les caractères dérivés propres aux Primates. On ne peut cependant pas dire que Cantius est l’ancêtre des Primates. Cela pourrait être le cas, mais cela pourrait aussi ne pas l’être ! Pour savoir si Cantius est bien l’ancêtre commun à tous les Primates, il faudrait remonter dans le temps jusqu’à – 55 Ma et regarder, depuis cette période, si ce sont bien les populations de Cantius qui ont donné naissance à tous les Primates actuels. Ce n’est bien sûr pas possible ! C’est pour cela que l’on distingue les fossiles, qui sont les traces des êtres vivants passés, des ancêtres communs qui sont constructions théoriques. Pour résumer, on peut dire de l’ancêtre commun des Primates qu’il avait des ongles, des pouces opposables et des orbites situées vers l’avant, mais on ne peut pas dire que tel ou tel fossile est l’ancêtre commun des Primates.
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Un exemple d’arbre phylogénétique des Primates
Seules quelques Primates sont positionnées sur cet arbre : les taxons actuels sont notés en noirs, les fossiles en rouge. Seuls quelques caractères dérivés justifiant l’arbre sont notés en vert.
Source de l’image : Pascal Combemorel. Licence CC-BY-SA

L’homme est un Hominoïde

Un des caractères dérivés partagés par tous les Hominoïdes, aussi appelés grands primates ou grands singes, est l’absence de queue, qui est remplacée par un coccyx.
Comme l’homme possède ce caractère dérivé, on le classe donc dans le groupe des Hominoïdes.

Les Hominoïdes actuels sont :

  • les gibbons (9 espèces) ;
  • les orangs-outans (2 espèces) ;
  • l’homme (1 espèce) ;
  • les gorilles (2 espèces) ;
  • les chimpanzés (2 espèces).
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Quelques espèces d’Hominoïdes
Les noms français sont écrits en caractères romains. Les noms scientifiques en italiques.
La source des images est indiquée sur chacune d’entre elles.

La diversité des Hominoïdes actuels (16 espèces) est plus faible que la diversité connue par les fossiles (47 espèces).

Les premiers fossiles d’Hominoïdes sont datés entre – 23 Ma et – 16 Ma.

L’acquisition du phénotype des Hominoïdes : exemple du chimpanzé commun et de l’homme

L’homme et le chimpanzé commun ont des phénotypes différents :

Chimpanzé commun Homme
Colonne vertébrale Courbe Droite (4 courbures en S)
Volume crânien 400 cm3 1400 cm3
Position du trou occipital En arrière En avant
Forme de la mandibule En U Parabolique
Mode de déplacement Essentiellement quadrupède, bipédie occasionnelle Bipédie permanente
Utilisation d’outils Oui Oui
Transmission de comportements Oui Oui

D’un point de vue génétique, l’homme et le chimpanzé commun sont très proches : leur caryotype se ressemble beaucoup et diffère uniquement par quelques réarrangements chromosomiques. Les gènes homologues de l’homme et du chimpanzé commun ne sont donc pas forcément aux-mêmes endroits sur les chromosomes.
Le séquençage des génomes de l’homme et du chimpanzé commun a montré que ceux-ci sont identiques à 98,77 %.

Les différences de phénotype entre homme et chimpanzé ne proviennent donc pas tant de différences au niveau des séquences codantes de leurs gènes, que de différences dans l’expression des gènes du développement, pendant le développement pré-natal et post-natal (voir également le thème 1-A-2).

Le phénotype de l’homme et du chimpanzé commun s’acquiert également sous l’action de l’environnement, et notamment des interactions sociales pour la transmission des comportements (voir également le thème 1-A-2).

L’ancêtre commun de l’homme et des chimpanzés est daté à – 7 ou – 6 Ma. Aucun fossile ne peut être considéré comme étant un ancêtre de l’homme ou un ancêtre du chimpanzé (voir l’encadré à ce sujet).

 Les caractéristiques du genre Homo

Le genre Homo regroupe l’homme actuel (Homo sapiens) et quelques espèces fossiles (Homo erectus, Homo habilis…) qui se caractérisent notamment par :

  • une mandibule parabolique ;
  • une face réduite (prognathisme réduit ou absent) ;
  • un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette ;
  • la bipédie et la course à pied, permises notamment par un trou occipital en position intermédiaire ou avancé.

La production d’outils complexes et les pratiques culturelles sont aussi des caractéristiques du genre Homo, mais qu’on retrouve également dans des taxons proches (par exemple l’utilisation d’outils est documentée dans le genre Australopithecus et chez les Chimpanzés).

La construction précise de l’arbre phylogénétique du genre Homo est complexe et est sujette à débats à cause des limites de l’utilisation du critère de ressemblance (= critère phénotypique) pour distinguer des espèces proches.

Le plus vieux fossile appartenant au genre Homo est daté entre – 3 Ma et – 2,5 Ma.