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7 millions d'années d'évolution du cerveau humain

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L'évolution de l'homme, et tout spécialement celle de son cerveau, est au coeur des recherches menées au sein du musée de l'Homme..
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Pour l'organe le plus complexe de notre corps, tout commence avec cette formidable rupture : l'« invention » de la station debout et de son corollaire, la bipédie. Cela remonte au moins à 7 millions d'années, comme en témoigne le crâne fossilisé de Toumaï, petit bonhomme de 1 mètre de haut qui se tenait déjà sur ses deux jambes. « La station debout a eu un effet majeur sur notre crâne et notre cerveau, commente Antoine Balzeau. Le trou occipital reliant celui-ci à la moelle épinière, qui oblique vers l'arrière chez les grands singes, s'est centré. Cela a entraîné une réorganisation complète de toute la structure cérébrale, notamment à sa base - cervelet, lobes occipitaux, etc. »

Cette complète réorganisation explique que l'endocrâne - le moulage de la partie interne du crâne donnant la forme du cerveau - de Toumaï nous donne à voir un encéphale bien différent de celui d'un chimpanzé, même si les deux organes ont globalement le même volume, de l'ordre de 350 cm3. Sept millions d'années plus tard, Homo sapiens possède un cerveau près de quatre fois plus gros, de 1.350 cm3 en moyenne. De là à penser que l'histoire de l'évolution du cerveau se limite à ce quadruplement de taille et que celui-ci s'est fait progressivement au cours des 7 millions d'années nous séparant de Toumaï serait pour autant une double lourde erreur.

« L'évolution du cerveau ne s'est pas faite de façon linéaire mais par paliers, le premier étant indubitablement l'avènement de la station debout », souligne Antoine Balzeau. Selon lui, le deuxième saut qualitatif n'a lieu que 5 millions d'années plus tard quand, à la faveur d'un assèchement de l'Afrique, émerge une nouvelle espèce : Homo erectus. Son corps gagne en taille, jusqu'à faire entre 1,50 et 1,60 mètre de moyenne ; mais surtout, ses bras raccourcissent et ses jambes s'allongent, ce qui le rend capable de couvrir de plus grandes distances que ses prédécesseurs - c'est d'ailleurs lui qui sortira le premier d'Afrique. Bref, Homo erectus est le premier homme dont la stature ressemblait vraiment à la nôtre, ce qui n'était pas encore le cas d'Homo habilis avant lui.

La taille du crâne - et donc du cerveau - étant globalement corrélée à celle du corps, Homo erectus va voir son encéphale grossir jusqu'à franchir la barre des 1.000 cm3. Parallèlement, il va faire faire à l'humanité deux sauts culturels décisifs. Le premier est l'invention du biface, apparu il y a 1,5 million d'années en Afrique : avec sa double symétrie (bifaciale et bilatérale), cet outil élégant démontre des capacités de conception complexes, distinguant l'homme des autres animaux. Le second est la domestication du feu, 1 million d'années plus tard. « Il est clair qu'Homo erectus a développé des capacités cognitives dont ses prédécesseurs étaient dépourvus et que ce sont elles qui lui ont permis de donner à l'humanité le biface puis le feu », indique Antoine Balzeau. « Mais, nuance-t-il aussitôt, attention à ne pas établir de corrélations trop systématiques entre la taille du cerveau et les capacités cognitives. Il existe de nombreux contre-exemples, passés ou actuels» (

L'avènement de Neandertal

Malgré toute son astuce, Homo erectus va cependant finir par s'éteindre à son tour - peut-être n'a-t-il pas su tirer suffisamment parti du feu ? Entre-temps, d'autres espèces sont apparues. Parmi lesquelles celle des néandertaliens, vers - 300.000 ans. L'avènement de l'homme de Neandertal constitue pour le chercheur le troisième et dernier moment clef de l'évolution de notre cerveau. D'une taille à peine plus grande qu'Homo erectus, l'homme de Neandertal était en revanche doté d'une boîte crânienne beaucoup plus grosse, avec un volume moyen situé entre 1.500 et 1.600 cm3, certains individus allant même jusqu'à 1.800 cm3. Des chiffres qui font que notre cousin disparu il y a 30.000 ans reste à ce jour, de toutes les espèces humaines qui se sont succédé sur la Terre (Homo sapiens compris), celle qui avait le plus gros cerveau.

Apparus plus tardivement (il y a 200.000 ans), les premiers Homo sapiens en avaient un légèrement plus petit, de 1.500 cm3 - il a d'ailleurs diminué de 10 % au cours des 30.000 dernières années, en même temps qu'Homo sapiens voyait sa stature corporelle se réduire d'autant. Les encéphales de ces deux espèces ayant cohabité pendant 170.000 ans étaient toutefois bien différents. Tandis que les néandertaliens possédaient un crâne très rond, en forme de bombe d'équitation, celui des Homo sapiens, compacté dans le sens longitudinal - d'où une face plus plate que celle de nos anciens cousins -, s'étire en revanche dans le sens de la hauteur, en s'amincissant progressivement : les paléoanthropologues parlent de crâne en forme de maison.

Mais, si différents que leurs cerveaux aient été, homme de Neandertal et Homo sapiens possédaient les mêmes capacités cognitives - dépassant de très loin celles de tous leurs devanciers. Tous deux enterraient leurs morts - ce qui est la preuve d'une ébauche de pensée métaphysique -, utilisaient une gamme d'outils sophistiqués, faisaient de l'art… (Si l'on n'a encore retrouvé aucune grotte ornée attribuable aux néandertaliens, la présence dans leurs sites de quantité de colorants telles des ocres ou des hématites ne laisse guère de doute à ce sujet.)

Il est vrai que, depuis leur disparition il y a 30.000 ans, laissant la Terre aux mains des Homo sapiens, ceux-ci ont su faire quelques petites choses, comme inventer l'agriculture ou envoyer des hommes sur la Lune. « Mais, estime le paléoanthropologue, ces percées spécifiques à Sapiens sont dues à des changements d'ordre social et démographique, non à une nouvelle augmentation des capacités cognitives. Il n'y en a pas eu de significatives depuis plusieurs dizaines de milliers d'années. »

Yann Verdo

Six grandes dates de l'Humanité

  • 7 millions d'années Avènement de la bipédie. Découvert en 2001 au Tchad, Toumaï est le plus ancien primate connu à se tenir debout.
  • 2 millions d'années Apparition d'Homo erectus, première espèce d'homme à sortir d'Afrique, le berceau de l'humanité.
  • 1,5 million d'années Invention du biface. Si les plus vieux outils connus ont été datés de 3 millions d'années, ce qui signifie que même les australopithèques, telle Lucy, les utilisaient, le biface change la donne. Cet outil aussi raffiné que performant va permettre à l'homme de se distinguer des autres animaux.
  • 500.000 ans Domestication du feu. Un nouveau saut culturel majeur pour l'humanité.
  • 300.000 ans Apparition de l'homme de Neandertal. Son cerveau surclasse en taille ceux de toutes les autres espèces d'homme, Homo sapiens compris.
  • 30.000 ans Disparition de Néandertal. Sapiens reste la seule espèce d'homme sur terre.

Vignette: Crâne fossilisé de Toumaï - petit bipède de 1 mètre de haut - daté d'environ 7 millions d'années. - Photo Sipa
En savoir plus sur http://www.lesechos.fr/idees-debats/sciences-prospective/021374568274-7-millions-dannees-devolution-du-cerveau-1164481.php?C2oboVIJvMqQMoqu.99

Musée de l'Homme http://www.museedelhomme.fr/

Commentaires

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2015-10-14 16:08:47 +0200

Sur notre site
Notre cerveau : 100 milliards de neurones
http://www.humanite-biodive...

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À propos de l'auteur

ex-directeur de Laboratoire INRA, économiste, ex président de l'institut de recherche économique et sociale, ex membre du bureau du CNIS, négociateurs des Grenelles de l'environnement et de la mer, membre du CEDD et de la CNDP. Vice-président d’Humanité et Biodiversité.

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