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Posté par Isabelle le Samedi 23/12/2017 à 12:00
L'évolution de la taille et du poids de nos premiers ancêtres, un changement marqué par trois 'impulsions' claires
L'évolution de la taille et du poids de nos premiers ancêtres témoigne des difficultés auxquelles ils étaient confrontés


Illustration: Wikimedia commons

Les résultats de la plus importante étude sur la taille corporelle des hominiens, portant sur 311 spécimens datant de 4,4 millions d'années jusqu'aux humains modernes postérieurs à la dernière glaciation (Une glaciation ou période glaciaire est à la fois une phase paléoclimatique froide et une période géologique de la Terre durant laquelle une part importante des continents est englacée.), révèlent des schémas d'évolution inattendus.

Si les humains en tant qu'espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un concept flou dont il existe une...) présentent d'importantes variations, ils sont en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) très similaires sur le plan génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.). Comprendre les mécanismes à l'origine de ces variations reste l'un des plus grands défis de l'anthropologie. L'aide apportée aux recherches réalisées par le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le...) ADAPT contribue à expliquer une variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une...) essentielle: la stature (La taille humaine ou stature, est la hauteur d'un être humain. En général, si on la compare aux autres données anthropométriques, la stature varie peu entre les individus ; une taille exceptionnelle...) et la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) corporelle.

Dans le cadre de l'une des plus grandes études sur la taille corporelle des hominiens, des chercheurs ont analysé 254 estimations de masse corporelle et 204 estimations de stature obtenues à partir de 311 spécimens datant des premières espèces à station verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.), il y a 4,4 millions d'années, jusqu'à des humains modernes postérieurs à la dernière glaciation.

Exposant ses résultats dans un récent article, l'équipe explique que la taille corporelle est l'un des déterminants les plus importants de la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences...) d'une espèce, car elle est corrélée au métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus ordonné, qui fait...), aux cycles biologiques, à la dépense en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.), à l'alimentation, à la thermorégulation et à la taille de l'aire vitale. Mieux comprendre comment le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la...) et la stature ont évolué peut donc éclairer de nombreux aspects liés à la façon dont s'est constituée notre espèce.

L'équipe a établi que la taille et le poids des espèces hominiennes ont plus ou moins évolué conjointement chez les premiers spécimens, mais qu'il y a environ 1,5 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un (1 000 001). Il vaut un millier...) d'années, le poids et la stature ont cessé de se développer au même rythme. À partir de ce moment-là, sur une durée d'un million d'années, les hominiens ont grandi d'environ 10 cm mais n'ont pas pris de poids. Une augmentation moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres...) du poids de 10 à 15 kg est ensuite survenue il y a environ 500 000 ans.

L'étude a constaté que les tailles corporelles des premiers hominiens étaient très variées, avec un éventail d'espèces présentant des formes différentes: du grand Paranthropus, aux allures de gorille (Les gorilles (Gorilla) forment le genre le plus grand des primates anthropoïdes. Avec huit autres genres de Singes, ils font partie de la super-famille des Hominoïdes.), jusqu'à l'Australopithecus afarensis, plus fluet. Il y a quatre millions d'années, les hominiens pesaient en moyenne 25 kg et mesuraient 125-130 cm.

Un changement marqué par trois 'impulsions' claires

La recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) a établi des évolutions et changements physiques au fil du temps, correspondant à une évolution vers une taille corporelle plus importante. Mais l'équipe a constaté que cette évolution s'est accélérée au cours de trois périodes de changements importants. La première marque l'avènement du genre Homo (Homo est le genre qui réunit l'Homme moderne et les espèces apparentées. Le genre apparaît entre environ 2,5 et 2 Ma. Toutes les...), il y a environ 2,2-1,9 million d'années, qui a vu une augmentation de la taille (environ 20 cm) et du poids (entre 15 et 20 kg).

L'émergence de l'Homo erectus marque l'étape suivante, à partir de laquelle la stature et le poids cessent d'augmenter au même rythme: il y a entre 1,4 et 1,6 million d'années, les premiers hommes ont grandi d'environ 10 cm, mais leur masse corporelle a augmenté plus lentement. Il a fallu un million d'années de plus pour que des hominiens plus lourds apparaissent dans les archives fossiles. À ce stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement sportif.), leur poids est plus élevé de 10 à 15 kg, ce qui indique leur adaptation aux environnements situés au nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) de la Méditerranée.

Il y a néanmoins deux exceptions: Homo naledi et Homo floresiensis. Des restes récemment découverts suggèrent que ces espèces étaient à contre-courant de l'augmentation de la taille corporelle au fil du temps.

Une idée plus claire des pressions subies par nos premiers ancêtres

Cet échelonnement du développement de la masse et de la taille corporelles peut nous aider à comprendre les contraintes environnementales auxquelles ont été confrontées les premières espèces d'Homo. L'auteur principal, le Dr Manuel Will du Département d'archéologie de Cambridge, également chargé de recherche au Gonville and Caius College, explique ce qui a pu causer les brusques périodes de changement et les périodes de stabilité.

"La seule augmentation de la taille aurait débouché sur un physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...) plus gracile, avec de longues jambes et des hanches et des épaules étroites. Il a pu s'agir d'une adaptation à de nouveaux environnements et à des techniques de chasse basées sur l'endurance (L'endurance est la capacité de maintenir dans le temps un certain niveau d'intensité exigée.), lorsque les espèces d'Homo ont quitté les forêts pour occuper les savanes africaines plus arides," déclare-t-il. Il explique que le rapport surface-volume plus élevé d'un corps grand et mince représente un avantage pour traquer pendant des heures (L'heure est une unité de mesure  :) des animaux dans la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) sèche, car une plus grande surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet...) de peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) favorise l'évaporation (L'évaporation est un passage progressif de l'état liquide à l'état gazeux. Elle est différente de l'ébullition qui est une transition rapide. C'est un changement...) de la sueur (La sueur est un liquide secrété par les glandes sudoripares lors du phénomène de transpiration qui joue un rôle important pour le contrôle de la température du corps (évacuation de 580 Kcal par...).

"L'augmentation ultérieure de la masse corporelle coïncide avec des migrations toujours plus nombreuses vers des latitudes plus élevées, où un corps plus volumineux est mieux adapté à la thermorégulation nécessaire dans les climats eurasiens plus froids", ajoute le Dr Will.

Le projet ADAPT (Adaptation, Dispersals and Phenotype: understanding the roles of climate, natural (Natural est un langage de programmation semi-compilé, édité par la société allemande Software AG.) selection and energetics in shaping global hunter-gatherer adaptability) cherche à combler les lacunes des connaissances sur les mécanismes sous-jacents nécessaires à l'interprétation des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) archéologiques. Le projet fournira les premiers liens entre la variabilité des chasseurs-cueilleurs de la préhistoire et les paramètres évolutionnaires de l'histoire de la vie (La vie est le nom donné :) et de la gestion de l'énergie qui ont pu façonner notre succès en tant qu'espèce.

Pour plus d'informations voir:
- Long-term patterns of body mass and stature evolution within the hominin lineage
- site web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une adresse Web. On dit aussi site Internet par métonymie, le World Wide Web reposant sur Internet.) du projet sur CORDIS

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Source: CORDIS-Europa
 
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