La recherche sur l’évolution du pied humain met en évidence l’importance de la voûte longitudinale médiale et explore la variabilité de la morphologie du pied, influencée par des facteurs tels que le mode de vie, les chaussures et les caractéristiques génétiques. Crédit : Issues.fr.com
Une étude approfondie révèle de nouvelles informations sur l’évolution et la complexité du pied humain, en se concentrant sur l’arc longitudinal médial et son importance pour différencier l’Homo sapiens des primates.
« Le pied humain est l’un des chefs-d’œuvre les plus complexes de l’évolution, une œuvre d’art en biomécanique : non seulement il nous permet de marcher, de courir et de sauter, mais il est aussi un véritable témoin de notre passé et de notre présent », remarque Rita. Sorrentino, chercheur au Département des sciences biologiques, géologiques et environnementales de l’Université de Bologne et premier auteur d’une étude approfondie, publiée dans Biologie de la communicationapportant un nouvel éclairage sur l’évolution complexe de nos pieds.
L’activité de recherche impliquant des chercheurs de l’Institut Orthopédique Rizzoli et de l’Université de Pise s’est concentrée sur la voûte longitudinale médiale du pied : une caractéristique unique qui différencie notre espèce — Homo sapiens — de primates non humains.
Comprendre l’arche longitudinale et les pieds plats
La voûte longitudinale est une adaptation fonctionnelle qui permet au pied de passer d’une fonction d’amortisseur à une fonction de levier lors des phases de contact et de détachement avec le sol, un mécanisme qui nous permet d’avoir une marche bipède efficace. Malgré son importance, on ne sait toujours pas exactement quand cette caractéristique est apparue au cours de notre histoire évolutive. Le thème des « pieds plats » complique encore davantage le tableau : il s’agit d’une affection très répandue qui consiste en un aplatissement plus ou moins prononcé de l’arc longitudinal médial.
« Tous les pieds plats ne sont pas identiques et pourtant il n’existe pas de définition clinique mondiale des pieds plats chez l’être humain », ont expliqué Alberto Leardini et Claudio Belvedere, scientifiques du Laboratoire d’analyse du mouvement et d’évaluation fonctionnelle des prothèses de l’Institut orthopédique Rizzoli et parmi les auteurs de l’étude.
Position anatomique du naviculaire (orange) dans la colonne médiale du pied (en haut). En bas, des rendus d’un naviculaire archéologique de H. sapiens (de la collection de squelettes humains identifiés par Frassetto – Université de Bologne) sont illustrés en vues proximale (en bas à gauche) et distale (en bas à droite). L’emplacement des configurations de repères et de semi-repères est illustré : cinq repères fixes (noirs), 46 semi-repères incurvés (bleu clair) décrivant les contours de la surface articulaire correspondante et 34 semi-repères de surface (orange) sur les surfaces articulaires et la tubérosité naviculaire. Crédit : Sorrentino et al. Biologie des communications
Morphologie des os naviculaires et du pied
Les scientifiques se sont notamment penchés sur le rôle de l’os naviculaire afin d’apporter des réponses, clé de voûte de la voûte longitudinale médiale du pied.
« Les résultats de cette recherche mettent en évidence la variation de la morphologie naviculaire chez les personnes aux pieds plats et chez les personnes présentant un arc longitudinal bien développé », explique Maria Giovanna Belcastro, professeur au Département des sciences biologiques, géologiques et environnementales de l’Université de Bologne et coordinateur de recherche. « Plus précisément, les personnes ayant développé des pieds plats à l’âge adulte présentent des différences concernant la forme de l’os naviculaire par rapport à celles ayant des arches régulières ou des pieds plats innés. »
Cette évolution soulève des questions sur la nature des pieds plats innés, suggérant qu’ils pourraient représenter une variante normale de la morphologie du pied, soulignant ainsi l’importance de la morphologie osseuse dans la structure de la voûte plantaire.
Morphologie du pied influencée par le mode de vie
Les scientifiques se sont également penchés sur un autre sujet fascinant : les différences au sein des Homo sapiens groupes de population. En effet, les résultats suggèrent que le développement de la voûte longitudinale pourrait être influencé par des facteurs tels que le type de chaussures, le mode de vie et les stratégies de locomotion dominantes.
« Nous avons observé que les individus appartenant à des groupes de chasseurs-cueilleurs, qui vivent sans chaussures, présentent des pieds plus souples dans leur mobilité et relativement plus plats que ceux des populations utilisant des chaussures modernes », explique Damiano Marchi, professeur à l’Université de Pise, l’un des des découvreurs d’Homo naledi et l’un des coordinateurs de l’étude. « Ces différences pourraient provenir de modes de vie et de pratiques culturelles différentes : les pieds des populations de chasseurs-cueilleurs pourraient donc représenter une forme plus proche de celle de nos ancêtres préhistoriques. »
Comparaison des pieds modernes et anciens
L’enquête a également comparé la structure de nos pieds avec des fossiles d’époques anciennes. Homo sapiens et d’autres humains espèces du passé.
« Certains des fossiles analysés, comme ceux de Homo floresiensis, Australopithèque afarensiset Homo naledi, présentent des caractéristiques du naviculaire plus similaires à celles des grands primates non humains, suggérant une adaptation à un mode de vie à la fois arboricole et bipède », explique Stefano Benazzi, professeur au Département du patrimoine culturel de l’Université de Bologne, l’un des auteurs de l’étude. coordinateurs. « En même temps, le Homo habilis les fossiles semblent avoir une configuration plus proche de celle des pieds de l’homme moderne, indiquant une possible présence de l’arc longitudinal ; cependant, cela n’exclut pas la présence possible d’un pied plat similaire aux pieds plats congénitaux actuels, compte tenu de la similitude morphologique et de la proximité du naviculaire avec celui des individus présentant une voûte plantaire longitudinale développée.
Perspectives évolutives sur les pieds humains
La recherche offre à terme une nouvelle perspective sur l’évolution du pied humain et sa variabilité, contribuant à notre compréhension de la façon dont cette partie du corps s’est adaptée à la locomotion bipède.
Rita Sorrentino, première auteure de l’étude explique : « Notre pied est un véritable témoin de notre passé et de notre présent, un chapitre fascinant de la grande histoire de l’évolution humaine. Les résultats de cette enquête fournissent un aperçu complet de la variabilité morphologique du pied humain tout au long de l’évolution et soulèvent des questions importantes sur les pieds plats congénitaux, suggérant qu’ils pourraient représenter une variante normale de la morphologie du pied humain.
L’étude a été publiée dans Biologie des communications sous le titre : « Aperçus morphologiques et évolutifs de l’élément clé de la voûte longitudinale médiale du pied humain ». Les investigations ont été menées par une équipe internationale et multidisciplinaire composée de paléoanthropologues, bioarchéologues, ingénieurs biomécaniciens et orthopédistes dirigée par des chercheurs de l’Université de Bologne de différents départements : Sciences biologiques, géologiques et environnementales (Maria Giovanna Belcastro, Annalisa Pietrobelli et Rita Sorrentino). , Génie Industriel (Michele Conconi et Nicola Sancisi), Patrimoine Culturel (Stefano Benazzi et Carla Figus).
Des chercheurs et des professionnels des universités et instituts suivants ont participé à la recherche : Université de Pise, IRCCS Rizzoli Ortophedic Institute, University of Southern California, University of the Witwatersrand, University of Colorado, Monash University, Collège de France – Paris, Max Planck Institute. pour l’anthropologie évolutionniste, Musée national géorgien, Institut de recherche anthropologique – Zagreb, Université de Californie du Sud, Université Washington à St. Louis, L’Université de New YorkNaturalis Biodiversity Center – Leiden, Western University, Pennsylvania State University, Dartmouth College.
