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L'évolution de l'Homme

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Introduction :

C’est dans l’œuvre de Darwin, L’origine des espèces, que l’idée de parenté entre les Hommes et les singes est pour la première fois évoquée.
Nous verrons tout d’abord comment l’histoire évolutive de l’Homme s’inscrit dans celle plus globale des primates. Puis, nous verrons que la lignée humaine connaît une évolution buissonnante, et nous terminerons par expliquer l’acquisition du phénotype humain.

L’histoire évolutive de l’Homme s’inscrit dans celle plus globale des primates.

La notion de parenté des êtres vivants est basée sur la comparaison de caractères communs. Ces caractères communs peuvent être anatomiques, embryologiques ou moléculaires.

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Rappel

Deux molécules sont homologues si elles présentent des similitudes au niveau de leurs nucléotides ou de leurs acides aminés.

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Attention

Des critères anatomiques sont homologues seulement s’ils ont une origine embryologique commune.

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Exemple

Par exemple, les ailes des libellules et celles des chauves-souris ont la même fonction mais n’ont pas une origine embryologique commune. Le caractère « présence d’ailes » n’est donc pas un caractère commun ancestral entre la libellule et la chauve-souris.

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À retenir

Le fait que deux espèces partagent un caractère commun implique qu’elles ont un ancêtre commun qui leur a transmis ce caractère.

Tableau de caractères communs Tableau de caractères communs

La construction d’un arbre de parenté demande de respecter certaines étapes :

La première colonne du tableau suivant montre 3 espèces : le requin, la truite et la lamproie.

La première ligne montre les caractères communs qui sont le crâne, les vertèbres et les mâchoires. Regardons pour chaque espèce si le caractère est présent ou absent.

Trois espèces possèdent le premier caractère « crâne et vertèbres ».

  • Elles ont donc toutes les trois un ancêtre commun, que l’on nomme ancêtre commun 1, qui leur a transmis ce caractère.

Pour le deuxième caractère qui est la présence de « mâchoires », seule la lamproie n’en possède pas.

  • On en déduit que le requin et la truite ont un ancêtre commun appelé 2, qu’ils ne partagent pas avec la lamproie.
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À retenir

L’Homme possède des caractères communs avec les primates, ce qui implique un ancêtre commun avec les 190 espèces actuelles de primates.
Les caractères communs sont la présence d’un pouce opposable aux autres doigts ainsi que des doigts qui possèdent des ongles et non des griffes. De plus, l’Homme est un primate dont l’orifice nasal est un nez, ce qui nous différencie du maki, qui est un primate avec une truffe. L’homme possède également des orbites ouvertes et des narines rapprochées.

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À retenir

Il est courant de dire que l’Homme fait partie des grands primates. Cela s’explique par l’absence de queue, un caractère commun aux 19 espèces actuelles de grands primates.
Cela implique donc un ancêtre commun à tous les grands primates.

Arbre de parenté des primates Arbre de parenté des primates

Les primates ont tous un ancêtre commun qui connaît une innovation évolutive, le pouce opposable aux autres doigts. Les autres innovations évolutives que connaît le groupe des primates sont, dans l’ordre :

  • le nez qui remplace la truffe ;
  • la fermeture des orbites ;
  • les narines rapprochées ;
  • la perte de la queue.
  • Ce dernier caractère différencie le groupe des grands primates, dont l’Homme fait partie.

Pour savoir quelle est la place de l’Homme au sein des grands primates, les scientifiques ont comparé des séquences d’ADN entre les différentes espèces de grands primates dans l’idée que moins il y a de différences entre l’ADN de deux espèces, plus elles sont proches parents.

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À retenir

C’est à partir de ces données moléculaires mais aussi d’autres données anatomiques que l’on peut dire que l’Homme et le chimpanzé partagent un ancêtre commun plus récent qu’avec les autres grands primates. Son âge est estimé entre 6 à 7 millions d’années.

Le schéma suivant montre la place de l’Homme au sein du grand groupe des grands primates.

Schéma de la place de l Schéma de la place de l’Homme au sein des grands primates

Les premiers fossiles de primates datent de -55 millions d’années. La baisse brutale de la température à la surface de la Terre, il y a 40 millions d’années, entraîna la disparition des primates de l’hémisphère nord, ces derniers se cantonnant alors au sud de l’Asie et à l’Afrique.

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À retenir

Les premiers fossiles des représentants des grands primates datent de -20 millions d’années, et leur diversification s’est faite il y a -16 millions d’années, alors qu’ils colonisent l’Eurasie.

À cette période, les grands primates sont très diversifiés et il y a de nombreuses espèces qui occupent toutes les niches écologiques de l’écosystème forestier. La formation de la calotte polaire arctique, il y a 8 millions d’années, entraine la disparition des grands primates dans le sud de l’Eurasie car le climat redevient tempéré.

Aujourd’hui encore, on retrouve tous les grands primates uniquement dans les forêts d’Asie du sud-est et d’Afrique, à l’exception de l’Homme, qui a colonisé tous les milieux.

  • Toutes ces espèces sont en voie d’extinction à cause du braconnage mais surtout parce que l’homme détruit leur habitat en coupant les forêts tropicales.

Le caractère buissonnant de l’évolution de la lignée humaine

L’Homme et le chimpanzé possèdent un ancêtre commun, ils ont donc des caractères dérivés propres à l’Homme et des caractères dérivés propres aux chimpanzés.

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Attention

On parle de caractères dérivés et non de caractères communs pour décrire ce qui rend l’Homme et le chimpanzé distincts.

En comparant anatomiquement l’Homme et le chimpanzé qui est son plus proche parent, un certain nombre de critères peuvent être mis en évidence. Ces critères permettent de définir le genre Homo dont l’Homme moderne appelé Homo Sapiens est le seul représentant actuel.

  • Le premier critère anatomique concerne la bipédie.
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À retenir

L’Homme est exclusivement bipède alors que le chimpanzé est quadrupède, bien qu’il puisse occasionnellement se déplacer debout. Ce critère est important car il implique une posture différente entre l’Homme et le chimpanzé d’où découlent de nombreuses différences anatomiques.

Schéma des différences anatomiques entre Homme et Chimpanzé Schéma des différences anatomiques entre Homme et Chimpanzé

La posture debout de l’Homme implique que le trou occipital, qui est l’endroit où la moelle épinière pénètre dans la boîte crânienne, soit centré sous le crâne.

  • L’homme est différent du chimpanzé qui a son trou occipital à l’arrière du crâne.

Le bassin de l’Homme est plus large et court que celui du chimpanzé, l’axe entre le bassin et la jambe est plus important, et les bras sont plus courts que les jambes.

  • Ces caractères découlent de la posture bipède de l’Homme.

De plus, les deux crânes n’ont pas exactement la même forme. Celui de l’Homme est arrondi vers l’arrière et la face est réduite et plate. L’Homme a un volume crânien plus important.

Schéma de la colonne vertébrale de l Schéma de la colonne vertébrale de l’Homme et du chimpanzé

L’observation des colonnes vertébrales permet de voir que celle de l’Homme présente quatre courbures alors que celle du chimpanzé n’en présente que deux.

Le genre Homo, comme les chimpanzés, se différencie des autres grands primates par la production et l’utilisation d’outils variés. Par contre, ce qui différencie le genre Homo des chimpanzés est l’activité culturelle, avec notamment des représentations artistiques comme les peintures de la grotte de Chauvet.

Les plus vieux fossiles appartenant au genre Homo datent de -2,5 millions d’années et on les retrouve d’abord en Afrique puis en Eurasie. Il y a 1 million d’années, le genre Homo connaît une expansion en Europe et en Asie. On sait que plusieurs espèces d’Homo ont coexisté à cette époque.

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Astuce

On ne sait pas aujourd’hui reconstituer de manière exacte la relation phylogénétique, et donc construire un arbre de parenté, du genre Homo. La découverte de fossiles plus ou moins bien conservés ne permet pas de mettre en évidence avec exactitude les différences morphologiques. Selon les critères que l’on décide de retenir, des relations phylogénétiques différentes sont obtenues.

L’acquisition du phénotype humain

Le genre Homo est défini par des critères morphologiques établis. Mais il existe des différences d’un point de vue génétique entre l’Homme et le chimpanzé.

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À retenir

Les scientifiques ont comparé les caryotypes de l’Homme et du chimpanzé. Ils ont montré que 98,5 % des nucléotides de leurs génomes sont identiques. Les quelques différences s’expliquent par des remaniements chromosomiques.

Pour expliquer les différences morphologiques bien visibles entre l’Homme et le chimpanzé, il faut s’intéresser aux gènes touchés par les remaniements chromosomiques qui sont des gènes de développement.

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Définition

Gène de développement :

Un gène de développement est un gène qui influe sur la vitesse, le déclenchement et l’organisation spatiale des changements que subit l’organisme. Et cela de l’état d’embryon à l’état adulte.

Des différences au niveau des gènes de développement entre l’Homme et le chimpanzé peuvent expliquer le phénotype particulier de l’Homme. Par exemple, la comparaison du crâne d’un fœtus de chimpanzé et de celui d’un Homme montre qu’ils se ressemblent. Pourtant après la naissance, le crâne du chimpanzé ne va pas se développer de la même manière.

Différences de développement entre le crâne humain et chimpanzé Différences de développement entre le crâne humain et chimpanzé

Par contre, les différences génétiques ne sont pas seules responsables du phénotype humain. L’effet de l’environnement est très important. Par exemple, l’apprentissage du langage est contrôlé par l’expression d’un gène. Mais la découverte d’un enfant de 12 ans en 1800 qui avait été abandonné, et qui était resté sans contact avec des humains durant toutes ces années, montre que le facteur environnemental est aussi primordial car cet enfant n’a jamais par la suite acquis la parole.

Conclusion :

L’histoire évolutive de l’Homme s’inscrit dans celle des grands primates. Les plus anciens fossiles de grands primates datent de 20 millions d’années. Ils connaissent d’abord une période de diversification où de nombreuses espèces coexistent puis une phase de déclin.
Les données anatomiques et moléculaires montrent qu’au sein des grands primates, le chimpanzé est le plus proche parent de l’Homme. On peut donc dire que le chimpanzé est aussi évolué que l’Homme. Des caractères dérivés permettent de différencier les deux lignées que sont celle du chimpanzé et celle du genre Homo dont l’Homme actuel est aujourd’hui le seul représentant.