Des recherches récentes sur les structures de l’oreille interne du singe fossile Lufengpithecus offrent de nouveaux indices sur les étapes de l’évolution vers la bipédie humaine, révélant les rôles importants de l’oreille interne et du changement climatique dans ce voyage évolutif. Reconstruction du comportement locomoteur et du paléoenvironnement de Lufengpithecus. Crédit : Illustration de Xiaocong Guo ; image fournie par Xijun Ni, Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés, Académie chinoise des sciences
L’oreille interne d’un singe fossilisé, datant de 6 millions d’années, éclaire le développement de la locomotion humaine.
Les humains et nos plus proches parents vivants, les singes, présentent une extraordinaire variété de façons de se déplacer, allant de la marche bipède sur deux jambes à la marche aux arbres et à la marche quadrupède à quatre pattes.
Alors que les scientifiques sont depuis longtemps intrigués par la question de savoir comment la position et les mouvements bipèdes humains ont évolué à partir d’un ancêtre quadrupède, ni les études antérieures ni les archives fossiles n’ont permis de reconstruire une histoire claire et définitive des premières étapes de l’évolution qui ont conduit à la bipédie humaine.
Cependant, une nouvelle étude, centrée sur des preuves récemment découvertes provenant de crânes d’un singe fossile vieux de 6 millions d’années, Lufengpithèqueoffre des indices importants sur les origines de la locomotion bipède grâce à une nouvelle méthode : l’analyse de la région osseuse de l’oreille interne à l’aide d’un scanner tridimensionnel.
« Les canaux semi-circulaires, situés dans le crâne entre notre cerveau et l’oreille externe, sont essentiels à notre sens de l’équilibre et de notre position lorsque nous bougeons, et ils constituent un élément fondamental de notre locomotion que la plupart des gens ignorent probablement », explique Yinan Zhang, doctorant à l’Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés de l’Académie chinoise des sciences (IVPP) et auteur principal de l’article, paru dans la revue the Innovation. « La taille et la forme des canaux semi-circulaires sont en corrélation avec la façon dont les mammifères, y compris les singes et les humains, se déplacent dans leur environnement. Grâce aux technologies d’imagerie modernes, nous avons pu visualiser la structure interne des crânes fossiles et étudier les détails anatomiques des canaux semi-circulaires pour révéler comment les mammifères disparus se déplaçaient.
Trois vues différentes de l’oreille interne reconstruite de Lufengpithecus. Crédit : Image fournie par Yinan Zhang, Institut de paléontologie et de paléoanthropologie des vertébrés, Académie chinoise des sciences
Étapes évolutives vers la bipédie
« Notre étude met en évidence une évolution en trois étapes de la bipédie humaine », ajoute Terry Harrison, chercheur. L’Université de New York anthropologue et l’un des co-auteurs de l’article. « Premièrement, les premiers singes se déplaçaient dans les arbres selon un style qui ressemblait le plus à celui des gibbons d’Asie aujourd’hui. Deuxièmement, le dernier ancêtre commun des singes et des humains était similaire dans son répertoire locomoteur à Lufengpithèque, utilisant une combinaison d’escalade et d’escalade, de suspension des membres antérieurs, de bipédie arboricole et de quadrupédie terrestre. C’est à partir de ce vaste répertoire locomoteur ancestral qu’a évolué la bipédie humaine.
La plupart des études sur l’évolution de la locomotion des singes se sont concentrées sur la comparaison des os des membres, des épaules, du bassin et de la colonne vertébrale et sur la manière dont ils sont associés aux différents types de comportements locomoteurs observés chez les singes vivants et les humains. Cependant, la diversité des comportements locomoteurs chez les singes vivants et le caractère incomplet des archives fossiles ont entravé le développement d’une image claire des origines de la bipédie humaine.
Avancées technologiques dans l’examen des fossiles
Les crânes de Lufengpithèque– découverts à l’origine dans la province chinoise du Yunnan au début des années 1980 – ont donné aux scientifiques l’occasion d’aborder, de manière nouvelle, des questions restées sans réponse sur l’évolution de la locomotion. Cependant, la forte compression et la distorsion des crânes ont obscurci la région osseuse de l’oreille et ont conduit les chercheurs précédents à croire que les délicats canaux semi-circulaires n’étaient pas préservés.
Pour mieux explorer cette région, Zhang, Ni et Harrison, ainsi que d’autres chercheurs de l’IVPP et de l’Institut des reliques culturelles et d’archéologie du Yunnan (YICRA), ont utilisé des technologies de numérisation tridimensionnelle pour éclairer ces parties des crânes afin de créer une reconstruction virtuelle. des canaux osseux de l’oreille interne. Ils ont ensuite comparé ces analyses à celles recueillies auprès d’autres singes et humains vivants et fossiles d’Asie, d’Europe et d’Afrique.
« Nos analyses montrent que les premiers singes partageaient un répertoire locomoteur ancestral à la bipédie humaine », explique le professeur Xijun Ni de l’IVPP, qui a dirigé le projet. « Il semble que l’oreille interne fournisse un enregistrement unique de l’histoire évolutive de la locomotion des singes, offrant une alternative inestimable à l’étude du squelette postcrânien. »
« La plupart des singes fossiles et leurs ancêtres présumés sont intermédiaires en mode locomoteur entre les gibbons et les singes africains », ajoute Ni. « Plus tard, la lignée humaine s’est éloignée des grands singes avec l’acquisition de la bipédie, comme le montre Australopithèque, un des premiers parents humains d’Afrique.
En étudiant le taux de changement évolutif dans le labyrinthe osseux, l’équipe internationale a proposé que le changement climatique ait pu être un catalyseur environnemental important dans la promotion de la diversification locomotrice des singes et des humains.
« Des températures mondiales plus fraîches, associées à la formation de calottes glaciaires dans l’hémisphère nord il y a environ 3,2 millions d’années, correspondent à une légère accélération du taux de changement du labyrinthe osseux, ce qui pourrait signaler une augmentation rapide du rythme de croissance des singes. et l’évolution locomotrice humaine », explique Harrison.
