Le mois dernier (octobre 2009), le magazine Science a consacré un numéro extraordinaire à ce qui pourrait être notre ancêtre le plus âgé: Ardipithecus ramidus . A. ramidus a été découvert au milieu des années 1990 en Éthiopie par une équipe de recherche dirigée par le paléoanthropologue Tim White. Bien que l'équipe ait publié quelques articles préliminaires en 1994 et en 1995, une description complète des restes fossiles fragmentaires et fragiles a dû attendre que le matériau ait été stabilisé puis reconstruit. Plusieurs individus ont été identifiés, bien que beaucoup ne soient représentés que par des dents ou d'autres petits restes. Cependant, un squelette partiel préservant plusieurs os longs, mains et pieds, le bassin et une grande partie du crâne a été récupéré et nous fournit une vue extrêmement informative de la biologie du ramidé.
Comment le ramidus gagne-t-il le titre de «premier ancêtre humain»? D'abord, il y a son âge – 4,4 millions d'années. Cela le rapproche de l'Australopithèque (comme "Lucy") à la date de divergence de 5-6 millions d'années entre les humains et les singes suggérée par les horloges moléculaires basées sur l'analyse génétique. Il y a d'autres candidats hominidés possibles, mais ils sont très fragmentaires ou leur statut d'hominidé proposé n'a pas encore été largement accepté. Le statut d'hominidé de Ramidus ne semble pas être mis en doute. Selon White et ses collègues (2009, Science , 326: 75-86), le bassin supérieur présente des caractéristiques compatibles avec la bipédie, qui sont plus pleinement développées chez les hominidés plus tard, y compris nous-mêmes. De plus, les os du pied montrent une augmentation de la robustesse par rapport à celle observée chez les grands singes, ce qui suggère qu'il a pris un rôle propulsif compatible avec la marche sur deux pattes. Cependant, dans de nombreux autres aspects, l'anatomie du pied, de la main et des membres de Ramidus est plutôt primitive. Par exemple, bien que le pied montre des signes de repoussement pendant la marche du talon et de l'orteil, il conserve un gros orteil opposable, maintenant ainsi la capacité de préhension.
Si nous voyions un individu vivant A. ramidus , cela ressemblerait beaucoup à un singe marchant sur deux pattes. Mais White et ses collègues soulignent qu'une telle ressemblance pourrait être trompeuse: les grands singes africains vivants et nous-mêmes ont tous des caractéristiques qui ont évolué depuis que nous avons partagé un ancêtre ressemblant à un ramidus (bien que cet ancêtre commun aurait probablement été un quadrupède). A. ramidus diffère également des australopithèques ultérieurs dans plusieurs caractéristiques dentaires; en outre, l'examen des restes de plusieurs individus suggère que ramidus n'était pas très dimorphique sexuellement. Vraisemblablement, les mâles et les femelles sont représentés dans l'échantillon, mais ils semblent tous avoir à peu près la même taille. Ceci contraste fortement avec les premiers australopithécinés, qui étaient fortement dimorphes sexuellement, à tel point qu'il y a eu un débat vigoureux sur la question de savoir si les assemblages fossiles d' Australopithecus afarensis (l'espèce de Lucy) représentaient une espèce ou deux.
Pour aller plus loin, l'équipe de recherche d' A. Ramidus , dirigée ici par Gen Suwa (Suwa et al., 2009, Science , 326: 68e1-7), a déterminé que la capacité crânienne de Ramidus se situait entre 280 et 350cc. Comme il n'y avait pas de crâne complètement intact qui permettait de mesurer la capacité crânienne de façon relativement directe, les chercheurs ont dû faire diverses mesures linéaires, puis utiliser des équations de régression basées sur des singes vivants pour estimer le volume crânien. Cela mettrait le ramidus dans la gamme inférieure des chimpanzés, et un peu plus petit que l'australopithecines (ou les gorilles, d'ailleurs, bien que leur capacité crânienne accrue s'accompagne d'une augmentation substantielle de la taille du corps). En termes généraux, la capacité crânienne est indicative d'un cerveau de taille «singe», mais sur la partie inférieure du spectre des grands singes contemporains, en particulier étant donné que la taille estimée du ramidus (environ 50 kg pour l'un échantillon raisonnablement complet, Lovejoy et al., 2009, Science 326: 100-106) est également dans la gamme des chimpanzés.
La découverte du ramidus cadre bien avec l'image de l'évolution de la taille du cerveau qui a été reconstituée à partir des archives fossiles humaines (voir mon livre, Les vies du cerveau, Belknap Press de Harvard University Press, 2009, pour un aperçu). Bien qu'il y ait eu un modeste développement cérébral au cours des 4 premiers millions d'années de notre évolution, il est de plus en plus clair qu'une expansion cérébrale significative, qui dépasse la taille d'un singe, ne se produit chez les hominidés que 2 millions d'années auparavant. La taille assez petite du crâne de Ramidus suggère qu'il y a peut-être eu une légère augmentation de la taille du cerveau lors de la transition entre Ardipithecus et les premiers Australopithèques . Cependant, la petite taille des échantillons, en particulier pour Ardipithecus , signifie que nous devrions faire attention à ne pas attribuer trop de signification à des différences relativement petites (50-100 cc) dans la taille du cerveau chez les premiers hominidés. Chez les humains contemporains, la variation de la taille du cerveau, même au sein du même sexe dans une population relativement homogène, peut facilement être de cette ampleur (en pourcentage).
Ardipithecus ramidus , avec sa petite capacité crânienne et son mélange de traits primitifs et dérivés, se situe sur l'arbre généalogique des hominidés, à la fois dans le temps et dans l'espace. On ne peut pas en dire autant du fossile connu sous le nom de "Hobbit" (LB1), représentant une nouvelle espèce putative, Homo floresiensi s. Depuis l'annonce en 2004 de sa découverte sur l'île de Flores en Indonésie (par Peter Brown et ses collègues, Nature 431: 1055-1061), le Hobbit a attiré une quantité extraordinaire d'attention populaire et scientifique; il mérite cette attention car c'est un fossile extraordinaire. Le Hobbit semble représenter une population de petits corps (3-4 pieds de haut) et de petits cerveaux (400cc) qui ont évolué dans un isolement relatif de l'île et ont survécu jusqu'à il y a seulement 12 000 ans. Le spécimen LB1 est l'individu le plus complètement préservé, et le seul à conserver un crâne intact avec une capacité crânienne mesurable.
Ainsi, malgré sa séparation de 4,4 millions d'années, la capacité crânienne du Hobbit n'est que légèrement supérieure à celle d' Ardipithecus ramidus . Si le Hobbit était un singe, ce ne serait pas un gros problème: la taille des chimpanzés et des gorilles n'a pas beaucoup changé au cours des 6-7 millions d'années. Mais le Hobbit est clairement un hominidé bipède. La question n'est pas tellement sa séparation de ramidus dans le temps mais dans l'espace géographique. Flores est un long chemin de l'Afrique de l'Est. Pour autant que nous sachions, les hominidés ont d'abord émigré d'Afrique et d'Asie, il y a environ 1,7 million d'années. À ce moment-là, ils avaient des cerveaux qui étaient déjà sensiblement plus grands que ceux observés chez les singes ou les australopithèques. Il n'y a aucune évidence d'une migration d'australopithecine hors d'Afrique, et il y a beaucoup d'évidence anatomique pour établir que le Hobbit n'est pas juste une australopithecine mal placée.
Cela suggère alors que Homo floresiensis a évolué dans son isolement insulaire comme une ramification de Homo erectus (ou des formes similaires à celui-ci) ou des humains modernes. Évolution de l'homme moderne semble assez improbable – il y a beaucoup de populations relativement petites dans le monde, mais la capacité crânienne est plus ou moins maintenue dans ces groupes. La dynamique socioculturelle au sein des groupes humains atténue probablement la sélection pour la réduction de la taille du cerveau (c.-à-d. Trop de compétition cognitive), même s'il y avait des gains énergétiques substantiels à ne pas développer un grand cerveau. Mais cela n'a peut-être pas été le cas pour Homo erectus . Peut-être un petit groupe d'individus érectus a-t-il atteint Flores, et en l'absence de concurrence d'autres groupes d'hominidés, a évolué à la fois une réduction de la taille du corps et du cerveau. Le nanisme de l'île s'est produit plusieurs fois dans le monde dans de nombreuses espèces de mammifères, même à Flores, ce qui ne serait donc pas un événement zoologique unique.
Une autre hypothèse alternative a été proposée avec enthousiasme pour expliquer le Hobbit: qu'il représente un individu pathologique, une naine microcéphalique issue d'une population humaine moderne déjà petite et probablement quelque peu consanguine (voir par exemple Jacob et al., 2006, PNAS 103: 13421-13426). Dean Falk a dirigé l'équipe qui a publié la description du crâne et de l'endocasme du cerveau du Hobbit (Falk et al., 2005, Science 308: 242-245), et parce que plusieurs des demandes de pathologie se concentrent sur le crâne, elle a également été des principaux défenseurs de l'hypothèse de l'espèce Homo floresiensis . Dans un récent numéro de l' American Journal of Physical Anthropology (2009, 140: 52-63), Falk et ses collègues ont émis l'hypothèse que le Hobbit souffrait du syndrome de Laron, une condition résultant de l'insensibilité primaire à l'hormone de croissance qui conduit au nanisme. d'autres caractéristiques squelettiques distinctives (Hershkovitz et al., 2007, American Journal of Physical Anthropology 134: 198-208). Dans le même numéro de la revue, Yousuke Kaifu et ses collègues ( American Journal of Physical Anthropology , 2009, 140: 177-185) contredisaient l'hypothèse que le crâne de Hobbit était si asymétrique qu'il devait être pathologique (voir Jacob et al., 2006) . Sans entrer dans les détails anatomiques, il suffit de dire que les partisans du concept du Hobbit-comme-nouvelle-espèce ont des contre-arguments raisonnables aux partisans du Hobbit-comme-pathologique-individu. Falk et ses collègues soulignent qu'il n'est pas vraiment utile de dire que le Hobbit est pathologique, mais que de telles affirmations doivent être liées à une condition connue et reconnaissable afin de tester des hypothèses concurrentes.
La taille de l'échantillon crânien est un problème pour A. ramidus et le Hobbit. Mais puisque le ramidus correspond mieux à ce que nous savons de l'évolution humaine, c'est un problème beaucoup moins critique pour cette espèce. Ce serait différent si l'on prétendait que le ramidus avait un cerveau de 1300 cc au lieu de 350 cc, ce qui serait vraiment incroyable. Le Hobbit représente juste la situation inverse, et certains chercheurs ont essentiellement fait valoir qu'il est incroyable qu'il représente une espèce plutôt qu'un individu pathologique. Je pense qu'aucune hypothèse pathologique spécifique n'a jusqu'ici été suffisamment convaincante pour rejeter l'hypothèse de l'espèce Hobbit; inversement, un plus grand échantillon de Hobbit crania irait un long chemin pour me convaincre, et beaucoup d'autres anthropologues, qu'il y avait vraiment une espèce de cousins à petit cerveau et à corps vivant en isolation sur une île en Asie du Sud-Est . Je veux être convaincu, car si les Hobbits vivaient vraiment sur Flores, l'histoire plus large de l'évolution humaine serait enrichie par leur présence, même dans un petit rôle de soutien.
