L’origine de l’homo (sapiens)

Johan Hoebeke et Dirk Van Duppen

L’origine du bipède

Bien que les singes anthropoïdes puissent marcher quelques dizaines de mètres sur deux pattes, ils se déplacent normalement sur leurs pattes arrière et les articulations des doigts. Courir debout a été une condition nécessaire pour le développement humain. Il y a sept millions d’années, les chimpanzés et les hominidés ont ainsi divergé. Courir sur deux jambes a libéré les mains pour qu’elles puissent servir à d’autres tâches, comme porter des objets ou les désigner. Cette dernière tâche a facilité la communication entre congénères. La plupart des primates déplacent leurs petits et portent leur nourriture à l’aide d’une mâchoire forte. La fonction porteuse ayant été dévolue aux membres supérieurs, la nécessité d’une dentition robuste a disparu. Cette diminution du volume de la mâchoire a laissé de la place pour une augmentation du volume crânien, ce qui a facilité le développement du cerveau. Enfin, la posture debout a permis la descente du larynx et le développement des cordes vocales, organes qui par leurs variations de sons ont rendu possible le langage. Ceci a été un tournant révolutionnaire qui a accéléré le développement culturel. Toutes ces innovations anatomiques ne se sont pourtant pas faites d’une manière linéaire. Les fossiles dont nous disposons indiquent plutôt qu’elles se sont développées de manière fragmentée entre les différents précurseurs du genre Homo.

Mais quelles sont les circonstances qui ont poussé l’évolution dans la direction des bipèdes ? Une première hypothèse a été émise par l’anatomiste sud-africain Raymond Dart. En 1925, il trouve le crâne d’un premier anthropoïde, l’Australopithecus africanus. On estime qu’il date de plus de trois millions d’années. Selon Dart, l’anthropoïde a émigré vers la savane à la recherche de nourriture, mais sur ce terrain, il était une proie facile pour les grands prédateurs. Dart écrit : « La savane ouverte était une nouvelle école qui aiguisait son intelligence et développait ses capacités intellectuelles supérieures. Célérité et ruse étaient nécessaires pour la compétition et l’habileté à réfléchir et agir a dû jouer un rôle important dans la conservation de l’espèce(1). »

Cette hypothèse a été ébranlée quand de nouveaux fossiles de plusieurs autres espèces bipèdes ont été trouvés, vieux de sept à quatre millions d’années, dans des sites qui étaient probablement très boisés. Au Tchad, on a découvert les fossiles de Toumaï (Sahelanthropus tchadensis), vieux de sept à six millions d’années. Au Kenya, on a découvert le fossile d’Orrorin tugenensis vieux d’environ six millions d’années, et en Éthiopie l’Ardipethicus ramidus, en présence de bois fossilisé et des fossiles de singes, de perroquets et d’escargots. Cela indique clairement qu’Ardopithecus vivait bien dans la forêt vierge. En étudiant les isotopes du carbone dans l’émail dentaire de ces fossiles, on a pu déduire quel type de végétaux ces premiers hominidés mangeaient. Jusqu’à il y a quatre millions d’années, leur régime alimentaire était voisin de celui des chimpanzés actuels, c’est-à-dire 90 % de feuilles et de fruits provenant d’arbres. Chez des fossiles plus jeunes comme celui de la Lucy bien connue (Australopithecus afarensis), vieux de trois millions d’années et demie, et du Kenyanthropus platyops de la même époque, le régime alimentaire montre une plus grande diversité avec 22 % d’herbes, de châtaignes d’eau et de papyrus(2). Ceci explique pourquoi les australopithèques ont des molaires et des prémolaires larges afin de pouvoir mâcher des herbacées et laîches. Ces australopithèques sont de bons candidats comme ancêtres du genre Homo.

L’alimentation diversifiée nous indique que les premiers australopithèques, contrairement aux chimpanzés et aux bonobos, ont exploré un terrain plus étendu et plus varié. Ceci implique qu’ils ne se sont pas aventurés en solitaires parce que cela présentait peu de chances de survie, mais qu’ils ont formé des groupes où la communication et la coopération étaient très importantes. L’élargissement de leur univers vital vers la savane a rendu nécessaire une meilleure façon de marcher et de courir. Ceci a produit des adaptations du pied comme la cambrure de la plante du pied et le gros orteil non opposable, ce qui les a rapprochés de l’anatomie de l’homme moderne(3). Communiquer et marcher debout sur de longues distances exigeait un contrôle moteur plus poussé, ce qui a entraîné une augmentation du volume cérébral. Les adaptations à un nouvel environnement naturel et social ont donc influencé plus fortement l’évolution de nos ancêtres que la compétition interne.

On s’est longtemps posé la question de savoir si les australopithèques étaient capables de fabriquer des outils. Il y avait bien des preuves indirectes : des éraflures sur des os animaux produites par des pierres aiguisées et des os, rompus avec un objet contondant afin d’en extraire la moelle(4). La preuve que les australopithèques ont pu utiliser des outils a été confirmée par une caractéristique anatomique de l’Australopithecus africanus, qui suggère qu’il pouvait pincer des petits objets entre son pouce et son index (5). Une preuve plus directe a été la découverte d’artéfacts vieux de 3,3 millions d’années à Lomekwi, au Kenya. Bien que sur le site de la découverte aucun fossile d’australopithèque n’ait été détecté, le voisinage du lac Turkana où des restes de Kenyanthropus platyops et d’Australopithecus afarensis ont été trouvés rend vraisemblable l’hypothèse que ces espèces préhumaines pouvaient fabriquer des outils (6). L’habileté manuelle était donc une des caractéristiques des premiers bipèdes.

La naissance de la famille Homo

Il y a de 2,9 à 2,6 millions d’années, le climat d’Afrique a été soumis à des variations intenses, qui sont allées de pair avec la disparition des australopithèques, à l’exception d’Australopithecus africanus. La disparition d’espèces anciennes et l’apparition de nouvelles espèces lors de cette période (voir figure 1) ne sont pas seulement visibles dans les familles préhumaines, mais également chez les ongulés de la savane africaine, conséquence des adaptations nécessaires au changement du climat(7).

Evolution des hominides

En même temps sont apparus les paranthropes, une variété robuste des australopithèques. C’est également au cours de cette période que les haches en pierre de type oldowayen ont été découvertes, probablement utilisées aussi bien par les australopithèques que par les paranthropes. Trois espèces de paranthropes ont été décrites, parmi lesquelles la plus ancienne est le Paranthropus aethiopicus, vieux de 2,5 millions d’années. Les espèces plus récentes de Paranthropus boisei et de Paranthropus robustus ont longtemps cohabité avec les premières espèces d’Homo jusqu’à ce qu’elles disparaissent il y a un million d’années dans les oubliettes de l’histoire. Les paranthropes ont vécu principalement dans un environnement sylvestre puisque leur alimentation était surtout végétale. Ceci est suggéré par la présence d’une crête osseuse sur le crâne, à laquelle étaient attachés des muscles masséters développés.

Des fossiles récemment découverts et une meilleure connaissance des habitudes des premières espèces humaines ont jeté une autre lumière sur leur évolution. Celle-ci s’est jouée sur un arrière-plan de longues périodes de sécheresse et de territoires imprévisibles. Durant cette ère, on peut distinguer au moins quatre espèces humaines dont la plus jeune, l’Homo erectus, a été la première à abandonner le sol africain. Le facteur clé du succès et de l’expansion de l’espèce humaine a été la flexibilité dans son développement, comme on peut le déduire de l’augmentation de sa taille qui, chez l’homme moderne, suggère une plus faible mortalité et une meilleure alimentation. Ce facteur lui a permis d’étendre son territoire et de diminuer les risques de mortalité(8). Il y a entre 2,4 et 2,1 millions d’années, l’espèce est caractérisée par un rétrécissement de la face et des dents et une augmentation parallèle du volume crânien. Il y a 1,8 million d’années, le volume du cerveau a atteint 700 cm3. Pour cette raison, les bébés sont obligés de naître plus tôt et les nouveau-nés d’être allaités plus longtemps, ce qui nécessite une collaboration plus prononcée entre adultes. Il y a entre 1,9 et 1,5 million d’années, on note également une augmentation de la taille de l’Homo erectus. Pendant tout ce temps, celui-ci a continué à utiliser les outils oldowayens sans renouvellement significatif. Enfin le pouvoir extraordinaire d’adaptation de l’Homo erectus à la nature changeante a rendu possible son départ d’Afrique de l’est et son expansion le long des côtes de la Mer Rouge et de la péninsule Arabique vers l’Europe et l’Asie. Il y a 1,9 à 1,7 million d’années, il a atteint la Chine, où il est connu comme « homme de Pékin », et l’Indonésie où il est connu comme « l’homme de Java(8) ».

Une telle expansion n’a été possible que grâce à la coopération entre grands groupes sociaux. La cohésion sociale a probablement été renforcée par des réflexes sociaux nouveaux, comme le sentiment de honte et de gêne, ou des aptitudes sociales comme la punition ou l’exclusion en cas de conduites asociales. C’est à cette même époque, il y a 1,6 million d’années, que nos ancêtres ont pu pour la première fois maîtriser et utiliser le feu. J. Goudblom décrit cette conquête comme suit : « Les conditions physiques et mentales pour maîtriser le feu n’ont pu se développer que dans des relations conviviales. Ce n’est qu’en transmettant leur savoir aux descendants que les hommes ont eu sur le feu une maîtrise continue, qui ne s’est pas perdue au cours des générations suivantes(9). » Les premières preuves de l’usage du feu ont été découvertes en Afrique de l’est et l’Afrique du sud. Une seconde innovation technique n’a été réalisée que par une pensée et une planification consciente(10) : ce sont les haches acheuléennes, dont les exemplaires les plus anciens ont été trouvés en Éthiopie et qui ont été utilisées durant un million d’années une fois que la technique s’est répandue sur tous les continents. C’est également de l’Homo erectus qu’a été trouvée une gravure abstraite dans une coquille à Trinil à Java, à côté de restes humains vieux d’un demi-million d’années. Quelle que soit la signification de ce motif abstrait, il prouve la maîtrise cognitive et neuromotrice de cette espèce humaine(11).

Ancêtres ou vieux cousins ?

L’Homo heidelbergensis est apparu en Eurasie et en Afrique il y a entre 800 000 et 130 000 ans. Il avait un cerveau plus développé que l’Homo erectus et son arsenal d’outils en pierre était plus large. Cela suppose qu’il vivait de la chasse au gros gibier. Le Sima de los Huesos, le « puits aux os » en Espagne, où beaucoup de squelettes ont été découverts, est considéré comme le premier cimetière préhistorique. Cela pourrait laisser supposer qu’on a affaire aux premiers humanoïdes ayant une conscience symbolique ou religieuse. Certains fossiles montrent que l’Homo heidelbergensis disposait d’un système nerveux plus développé, suggérant un meilleur contrôle de la motricité de la langue. Le larynx était dépourvu d’appendices comme chez les singes. La construction anatomique suggérerait que Homo heidelbergensis était pourvu de l’usage de la parole. Les restes d’Homo heidelbergensis sont néanmoins en très petit nombre et ne peuvent pas être datées correctement. Ainsi la cohésion interne de l’espèce n’est pas encore établie. Pour cette raison les paléoanthropologues parlent de cette espèce comme the muddle in the middle, le fouillis du milieu.

Jusqu’à une époque récente, l’Homo heidelbergensis était considéré comme un des ancêtres directs de l’Homo sapiens. L’analyse de l’ADN mitochondrial d’un fémur d’Homo heidelbergensis trouvé dans le Sima de los Huesos jette une autre lumière sur l’arbre généalogique humain. Selon cette analyse, l’Homo heidelbergensis serait une branche européenne de l’Homo erectus, qui aurait également le Néandertalien et l’homme de Denisova comme descendants(12)).

En langage populaire, le Néandertalien est considéré comme l’homme préhistorique par excellence, et on lui attribue presque tous les défauts humains. La science raconte une autre histoire. Les Néandertaliens étaient répandus sur toute l’Europe de l’ouest jusqu’au Caucase et l’Oural à l’est et jusqu’au Proche-Orient, la Palestine et la Turquie au sud. Les premiers restes datent d’il y a 130 000 ans et les plus récents d’il y a 24 500 ans(13)). Leur volume cérébral était un peu supérieur à celui de l’Homo sapiens, mais ils avaient également une taille plus élevée. Les analyses d’ADN suggèrent qu’ils étaient roux et pâles de peau. Ceci était une adaptation à l’exposition moins grande au soleil en Europe comparée à l’Afrique, et donc nécessaire pour synthétiser suffisamment de vitamine D. La finition délicate de leurs outils de pierre suggère qu’ils avaient le sens esthétique et connaissaient la satisfaction d’un travail bien fait. La production de ces outils raffinés témoigne également d’une manière de penser prévoyante et d’un système de communication qui permettait l’apprentissage de cette aptitude. Ils étaient probablement doués de la parole puisque le gène FOXP2, essentiel pour une élocution correcte, a subi les mêmes mutations que chez l’Homo sapiens(13). Les Néandertaliens se nourrissaient principalement de viande et chassaient le gros gibier, mais ils avaient également des légumes cuits dans leur régime alimentaire. Les analyses de l’ADN démontrent que l’Homo sapiens nouvellement arrivé s’est croisé avec le Néandertalien puisque la population européenne contient environ 2 % d’ADN néandertalien dans son génome. Jusqu’il y a 45 000 années, l’Europe était principalement habitée par les Néandertaliens avec seulement quelques établissements d’Homo sapiens. En l’espace de 25 à 250 générations, les Néandertaliens se sont repliés vers quelques emplacements en France et se sont ensuite éteints. Pour l’instant on ne sait pas encore pourquoi les Néandertaliens ont disparu. En tout cas leur nombre avait déjà fortement diminué, peut-être à cause de la période glaciaire de Wurms, il y a 80 000 à 10 000 ans. Il n’est resté que de petits groupes dispersés avec la consanguinité comme conséquence. La liaison entre les différents groupes faisait défaut, ce qui a conduit à la perte d’aptitudes techniques. L’homo sapiens et le Néandertalien chassaient le même gros gibier, ce qui avantageait de plus en plus la population sapiens mieux organisée. Enfin, des maladies importées auraient donné le coup fatal aux Néandertaliens. Il n’y a en revanche aucune indication permettant de penser que l’Homo sapiens aurait exterminé le Néandertalien.

Quand Michael Shunkov découvrit en 2008 un fragment osseux dans la grotte de Denisova dans les monts Altaï, il soupçonna qu’il provenait d’un Néandertalien. Il envoya un bout de phalange à Leipzig où on analysa l’ADN. À la surprise de Svente Pääbo, le laboratoire l’analyse démontra que le fragment provenait d’une nouvelle espèce humaine, l’homme de Denisova, qui s’était séparée du Néandertalien il y a 500 000 ans. Les Denisovas ont émigré du Moyen-Orient vers l’Asie tandis que les Néandertaliens ont émigré vers l’Europe. La recherche d’ADN du Denisova dans la population de Sibérie et d’Asie a été infructueuse, mais, à l’étonnement général, ce sont les Mélanésiens d’Indonésie et de la Papouasie Nouvelle-Guinée qui ont 4,8 % de leur ADN en commun avec l’ADN des Denisovas. Sans doute la Sibérie a été la contrée la plus lointaine dans laquelle les Denisovas ont émigré, et leur territoire principal était probablement l’Asie du sud-est. Pendant les ères glaciaires, cette région avait un climat modéré, frais et sec, idéal pour des chasseurs-cueilleurs. Au contraire des Néandertaliens, les Denisovas avaient une peau foncée, des cheveux et des yeux noirs, ce qui correspond mieux à leur habitat ensoleillé. Les îles d’Indonésie étaient reliées entre elles durant les ères glaciaires en raison de la diminution du niveau de la mer : ainsi les Denisovas ont pu atteindre l’île de Borneo. La question reste de savoir comment ils ont pu traverser la ligne Wallace, le bras de mer profond entre le continent indonésien et le continent australien. Soit ils étaient déjà des navigateurs expérimentés, soit quelques individus ont dérivé par hasard vers l’Australie. Mais les analyses d’ADN démontrent également que, comme les Néandertaliens, les Denisovas se sont croisés avec l’Homo sapiens. Comment et pourquoi ils ont disparu reste un mystère. Jusqu’à maintenant on n’a pas trouvé d’autres restes du Denisova en dehors de la Sibérie. Ceci est certainement dû au fait que la conservation de fossiles n’est pas favorisée dans le climat tropical actuel de l’Asie du Sud-est(14).

La dernière espèce humaine

Actuellement deux hypothèses courent sur l’origine de l’Homo sapiens. La première voit son origine chez l’Homo heidelbergensis aficain, également appelé Homo rhodesiensis. Une théorie plus récente, se basant sur des analyses d’ADN des restes découverts dans le Sima de los Huesos, conclut que l’Homo sapiens descend directement de l’Homo erectus(15). L’analyse toute récente de l’ADN nucléaire de fossiles du même site semble confirmer cette dernière hypothèse. Le Néandertalien et le Denisova voisins se seraient séparés de l’Homo erectus il y a 500 000, années tandis que l’Homo sapiens un peu plus distant aurait tiré son origine du même Homo erectus il y a 700 000 ans. De ce fait, l’Homo sapiens est beaucoup plus ancien qu’on ne le croyait(16). Dans les deux cas néanmoins, l’Homo sapiens trouve son origine en Afrique et nous pouvons donc conclure que tous ses descendants, y compris nous Européens, sommes des Africains par essence. Les restes les plus anciens de l’Homo sapiens ont été découverts près de la rivière Omo en Éthiopie. Une première émigration hors d’Afrique a eu lieu il y a 130 000 ans, probablement à cause des changements climatiques en Afrique. Ceux-ci l’auraient poussé vers les côtes, le long desquelles il a migré plus loin. Bien que cette première émigration fasse encore l’objet de questions, des trouvailles fossiles en Israël et au Guizhou en Chine suggèrent que l’Homo sapiens a atteint ces régions il y a plus de 100 000 ans. En modélisant les voies de migration hypothétiques et en les comparant avec la diversité génétique et les variations des mesures crâniennes des populations le long de ces voies migratoires, on peut conclure que, dans un laps de temps de 10 000 ans, une migration a eu lieu le long de la côte orientale de l’Afrique, le long de la péninsule arabique, le long des côtes ouest et est de l’Inde, les côtes de Birmanie, de la Thaïlande, de la Malaisie et d’Indonésie jusqu’au continent australien(17)). Cette randonnée n’a pu être réalisée que par de grands groupes, qui étaient techniquement capables de s’adapter à des environnements très variés et qui connaissaient déjà l’art de la navigation côtière.

Une seconde migration aurait eu lieu il y a environ 74 000 ans lors d’une sécheresse extraordinaire en Afrique de l’est. Ce changement climatique était probablement dû à l’éruption volcanique la plus violente depuis des millions d’années, à savoir celle du mont Toba en Indonésie. Cette éruption aurait eu comme conséquence un effondrement drastique et global de la population, compensé petit à petit par une migration à partir de l’Afrique. Une explication alternative est que le développement social et culturel des nouveaux migrants était tellement supérieur à celui des anciennes populations que celles-ci ont été refoulées peu à peu. Quoi qu’il en soit, il est généralement admis que ces migrants étaient les descendants d’une souche très restreinte d’ancêtres, quelques milliers en tout, ce qui explique la variabilité génétique faible de l’humanité actuelle. Cette migration aurait bifurqué au Moyen-Orient vers l’Europe ou les immigrants auraient remplacé les Néandertaliens. D’autre part on suppose qu’ils ont également erré vers le Caucase et la Sibérie jusqu’en Chine et ensuite vers l’Asie du Sud et l’Australie où ils ont probablement supplanté les Denisovas.

Selon Wynn et Coolidge, le cerveau de ces migrants a subi un léger changement, leur donnant une meilleure mémoire. Cette évolution leur a permis de se souvenir et d’utiliser plusieurs idées en même temps. De cette manière ils auraient été les premiers à avoir une conscience du passé et de l’avenir et ainsi, leur créativité aurait augmenté par l’usage de modes de pensée hypothétique(18)). Ceci découlerait de la nécessité de s’adapter à la vie en communauté de grands groupes, et donc d’être en empathie avec les membres de la tribu. Cette évolution a entraîné une meilleure conscience de soi, exprimée par les premières « mains stencilées », ces peintures rupestres effectuées en posant la main contre la paroi et en coloriant son contour. Des « mains stencilées » vieilles de 40 000 années ont été découvertes d’El Castillo en Espagne jusqu’à Maros en Indonésie. Aux environs de Maros ont également été trouvées les plus anciennes peintures rupestres d’animaux, plus âgées de 10 000 ans que celles de grottes de Chauvet en France(19). La question de savoir si ces œuvres d’art ont une signification religieuse reste en suspens. Le fait que le même type de peintures rupestres ait été découvert sur territoires aussi éloignés que la France ou l’Indonésie confirme une nouvelle fois l’unité du genre humain actuel, malgré la différence de couleur, de peau, ou d’habitudes.

Conclusion

L’héritage de l’Homo sapiens d’il y a 40 000 ans consiste en l’utilisation d’outils en pierre et en bois, du feu, des armes de jet et de techniques de chasse en commun. Il va de soi que cet héritage n’a pas pu être transmis sans l’usage de la parole. L’évolution est allée de pair avec l’extension de la mémoire, avec un meilleur contrôle de l’organe de la parole, et avec une conscience plus complexe de l’expérience et des relations sociales. Tout ceci en fonction d’une meilleure communication. Ces acquis ont à leur tour influencé la sélection naturelle, qui avantageait ces caractéristiques motrices et cérébrales. Ainsi l’homme est-il devenu de plus en plus habile et a-t-il pu mieux s’adapter aux circonstances très diverses induites par la vie en commun dans de grands groupes, et par l’exploration d’environnements nouveaux. Par l’interaction entre l’adaptation physiologique, l’usage des aptitudes acquises et l’obtention de nouvelles connaissances, cet homme nouveau a su s’adapter aux circonstances changeantes de la vie et, en même temps, a pu manier ces circonstances de telle façon qu’elles ont mieux pourvu à ses besoins. Ainsi il s’est répandu au cours de dizaines de milliers d’années dans le monde entier.

A titre d’exemple de la coévolution génético-culturelle esquissée ci-dessus, on peut prendre la population inuit du Grand Nord. Physiologiquement, elle s’est adaptée aux longs mois d’hiver par une stature trapue, la protégeant mieux contre le grand froid, et une couche de graisse, leur réserve pendant les mois de famine. Ils utilisent également des inventions vieilles de dix à vingt mille ans comme l’aiguille à chas, le jeteur de harpon et le harpon à crochets. Ces ustensiles sont essentiels à leur alimentation et à la fabrication de leurs vêtements. Il y a quinze mille ans, les Inuit ont domestiqué les loups pour en faire des chiens, utilisés encore aujourd’hui pour le transport. Le dressage des loups ne s’est pas fait par sélection naturelle, mais par une sélection artificielle des caractéristiques qui les rendaient les plus à même de servir comme chiens de garde, chiens de chasse ou chiens de transport. Cette sélection a également eu des conséquences physiologiques sur le chien comme la diminution des hormones de stress et des changements de comportement. Ainsi un chien mâle ne s’occupe plus des chiots comme le loup le fait, parce que le soin des chiots est assumé par l’homme.

L’homme n’est pas seulement le produit de la sélection naturelle, il en est également l’artisan, dans son évolution propre et dans celle des autres êtres vivants. L’homme est intégré dans un réseau fragile de tout ce qui vit et en interaction constante avec son environnement. Si — comme dans le système économique actuel — ce réseau n’a comme fonction que l’exploitation à outrance de la nature et de son semblable, ce réseau ne pourra que se détériorer et l’Homo sapiens signera par la même occasion son arrêt de mort.

Références

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(18) T. Wynn and F.L. Coolidge, « The implication of the working memory model for the evolution of modern cognition », Int. J. Evol. Biol. Doi:10.4061/2011/7413570, 2011.

(19) M. Aubert, A. Brumm, M. Ramli et al., « Pleistocene cave art from Sulawesi, Indonesia », Nature 514, 223-227, 2014.