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L’ancêtre humain moins élancé qu’un marathonien?

Publié le 6 juillet 2020 Mis à jour le 7 juillet 2020

On le croyait coureur de longue distance, l’Homo Erectus serait plutôt trapu. C’est ce que révèle une étude interdisciplinaire qui a investigué la cage thoracique du squelette d’un Homo Erectus emblématique : le garçon de Turkana. Co-auteur, Benoit Beyer - Université libre de Bruxelles - a reconstitué en vidéo le mouvement respiratoire du thorax de cet Homo Erectus et l’a comparé à l’humain moderne, Homo Sapiens.

Une nouvelle étude dirigée par les paléoanthropologues Markus Bastir (Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC; Madrid) et Daniel García-Martínez (CENIEH, Burgos) révèle pour la première fois à quoi ressemblait la cage thoracique du squelette du célèbre Homo Erectus. Curieusement, sa cage thoracique à la fois plus large, plus profonde et plus courte que l’humain moderne semble suggérer que l’Homo Erectus était bien plus trapu que cela n’avait été considéré jusqu’à présent, hypothèse préalablement basée sur sa réputation de « coureur de longue distance » associée à priori à une corpulence plutôt mince.

L’intérêt de l’évolution de la corpulence de l’humain moderne est qu’elle permet d’entrevoir comment nous pouvons ou avons pu, nous et nos ancêtres, nous adapter à notre environnement. En tant qu’humain moderne, Homo Sapiens, nous avons globalement une corpulence relativement grande et élancée contrastant par exemple avec une corpulence, petite, lourde et trapue du Néandertalien.

Les scientifiques ont longtemps pensé que la forme de notre corps actuel était apparue avec les premiers représentants Homo Erectus dans le contexte de changement climatiques et du recul des forêts tropicales d’Afrique il y a plus de 2 millions d’années : notre corpulence grande et élancée pourrait constituer un avantage évolutif lors de l’expansion de la savane chaude et aride, permettant à la fois de limiter l’augmentation de la température corporelle et de faciliter la course bipède dans des terrains plus découverts.

Plusieurs caractéristiques du corps moderne sont d’ailleurs retrouvées sur les restes fossilisés de l’Homo Erectus adolescent retrouvé à l‘ouest du lac Turkana au Kenya et datant de 1,5 millions d’années. Connu sous le nom de garçon de Turkana ou enfant de Nariokotome, c’est le squelette d’un ancêtre humain le plus complet retrouvé à ce jour.

Une cage thoracique tridimensionnelle reconstituée en images 3D

Les études portant sur la manière dont cet ancêtre marchait et courait se sont jusqu’à présent largement concentrées sur le squelette des membres inférieurs y compris le bassin. Cependant, pour la course d’endurance, les capacités respiratoires ou les adaptations thoraciques sont également intéressantes à évaluer. Aujourd’hui, grâce à l’introduction de techniques de plus en plus sophistiquées, à la fois d’imagerie et de modélisation 3D statique et dynamique, ce type d’analyse est devenu possible.

Dans cette étude publiée dans la revue Nature Ecology Evolution ce 6 juillet, les chercheurs ont reconstitué une cage thoracique tridimensionnelle virtuelle du garçon de Turkana ; et ont prédit sa forme adulte à partir d’une simulation de sa croissance complète. Cette forme de cage thoracique a ensuite été comparée à celle de l’humain moderne et d’un Néandertalien ; puis une simulation dynamique a permis d’évaluer le mouvement respiratoire.

« Nos résultats modifient notre compréhension de l’Homo Erectus » explique l’auteur principal Markus Bastir, « son thorax était plus large et volumineux que la plupart des personnes vivant actuellement ». Le deuxième auteur Daniel Garcia Martinez ajoute : « Actuellement, la cage thoracique de l’Homo Erectus semble plus proche de celle d’un humain trapu comme les Néandertaliens qui auraient donc hérité cette forme de l’Homo Erectus ».

Voir le garçon de Turkana respirer

Chercheur au Laboratoire d’Anatomie Fonctionnelle (Faculté des Sciences de la Motricité) et au Laboratoire d’Anatomie Biomécanique et Organogenèse (Faculté de Médecine), Université libre de Bruxelles, Benoit Beyer a travaillé dans cette étude interdisciplinaire sur la modélisation tridimensionnelle et l’analyse morphologique. Dans cette vidéo, il montre le mouvement respiratoire du thorax du garçon de Turkana et d’un humain moderne. Benoit Beyer commente :

 « L’analyse de la morphologie 3D des côtes, associée à la simulation d’un mouvement respiratoire fonctionnel suggère que la forme de la cage thoracique se modifiait selon un pattern différent ».

« Notre propre forme corporelle actuelle comprenant un thorax aplati et haut avec un bassin et une cage thoracique étroite, semble être apparue seulement récemment dans l’évolution humaine, avec notre espèce, Homo Sapiens » explique Scott Williams - Université de New York. Et Fred Spoor -Natural History Museum, London – de conclure : “Cet Homo Erectus n’était peut-être pas le coureur de longue distance athlétique et maigre que nous imaginions, ce qui concorde avec des découvertes de fossiles plus récentes et des estimations de poids corporel plus importantes que celles obtenues précédemment; cet ancêtre emblématique nous ressemblait peut-être un peu moins que nous l’avions dépeint au fil des années .
 

Crédits photo : Fossiles de côtes et vertèbres du “garcon de Turkana” ,  Copyright Fred Spoor.

Contact scientifique

Benoit Beyer
Université libre de Bruxelles
Email : bbeyer@ulb.be

Contact
Communication Recherche : com.recherche@ulb.ac.be