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L'histoire évolutive des éléphants (leur phylogénie, leur paléobiologie) est bien connue. Pourtant les connaissances sur l'évolution de leur cerveau sont encore lacunaires. En effet, le simple volume de la boîte crânienne des éléphants préhistoriques ne permet pas d'estimer la taille réelle de leur cerveau. Julien Benoit, paléontologue à l'Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (ISEM - CNRS/Univ. Montpellier/IRD/EPHE), a donc mis au point une nouvelle méthode pour évaluer de façon efficace la taille du cerveau des pachydermes fossiles. Publié depuis le 11 septembre 2015 dans la revue Journal of Vertebrate Paleontology, le résultat de cette étude est sans appel: les chiffres doivent être revus à la hausse.
Arbre évolutif des Proboscidiens montrant l'évolution de la forme du cerveau (en vue dorsale) ainsi que de la taille relative de la boîte crânienne par rapport au crâne. Barre d'échelle = 5cm.
Abréviations: Ma, millions d'années; †, espèce éteinte.
© Julien Benoit
La boîte crânienne renferme bien sûr le cerveau, mais pas seulement. Elle dissimule aussi une part non négligeable de méninges (1), de vaisseaux, de nerfs et de liquide céphalo-rachidien. Mais lorsque Julien Benoit, au cours de ses recherches de thèse, s'aperçoit que l'on évalue ces tissus non-cérébraux à 20 % chez les éléphants (ordre des proboscidiens), cela lui semble largement surestimé - notamment si on les compare aux 10 % existant chez l'Homme. "Cette estimation de 20 % a été faite par un paléontologue américain Edward Osborne au début du siècle dernier, relate Julien Benoit, et elle a été reprise par la suite sans plus de justifications ".
Pour en avoir le coeur net, Julien Benoit étudie la taille de la boîte crânienne et du cerveau de 23 espèces de mammifères actuels, de tailles variées ; ce sont au total plus de 600 spécimens qui sont passés au crible. Il apparaît alors que plus la boîte crânienne est grande, plus les tissus qui entourent le cerveau sont proportionnellement épais. "On peut facilement imaginer que les plus gros cerveaux ont davantage besoin d'être protégés, nourris et thermorégulés par ces tissus",avance Julien Benoit. A l'inverse, les petites boîtes crâniennes renferment peu de méninges et laissent donc plus de place au cerveau. C'est ainsi que le cerveau de l'éléphant nain de Sicile, qui a vécu il y a 1 million d'année, peut ajouter 100 g à ses 1,6 kg de matière grise initiale avec cette nouvelle méthode d'évaluation. "En moyenne, les tissus non-cérébraux occupent 11 % (et non pas 20 %) du volume crânien chez les éléphants, conclut Julien Benoit, ce qui signifie que la taille du cerveau des proboscidiens fossiles a, jusqu'à maintenant, été largement sous-estimée !"
Note:
(1) Enveloppe entourant le système nerveux central, cerveau et moelle épinière
Pour plus d'information voir:
A new method of estimating brain mass through cranial capacity in extinct proboscideans to account for the non-neural tissues surrounding their brain, par Julien Benoit publié le 11 septembre 2015 dans Journal of Vertebrate Paleontology.
DOI: 10.1080/02724634.2014.991021
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