Des analyses de fossiles en 3D étudient les origines de la locomotion bipède dans l’évolution humaine

L’une des périodes les plus fascinantes de l’évolution de la lignée humaine est l’apparition des premiers ancêtres capables de bipédie. Connaître le type de locomotion utilisé par de nombreuses espèces fossiles – marcher debout sur le sol ou grimper de branche en branche avec la force de leurs bras – a été l’une des questions les plus classiques dans l’étude du processus d’hominisation.

Maintenant, un papier publié dans le Journal américain de primatologie fournit de nouvelles informations sur comment et quand la locomotion bipède est apparue au cours de l’évolution humaine.

Le professeur Josep M. Potau, de l’unité d’anatomie humaine et d’embryologie de la faculté de médecine et des sciences de la santé et de l’institut d’archéologie de l’université de Barcelone (IAUB), a dirigé cette étude. Neus Ciurana, de l’École Universitaire de Gimbernat, est le premier auteur de l’article, auquel participent des équipes de l’Université de Valladolid.

L’étude examine comment certaines espèces d’hominidés fossiles se sont déplacées grâce à une technique innovante qui analyse et compare les sites d’insertion musculaire caractéristiques du comportement locomoteur chez les primates hominidés (chimpanzés, bonobos, gorilles, orangs-outans et humains).

Les conclusions corroborent que les spécimens d’Australopithecus et de Paranthropus combinaient une locomotion bipède avec une locomotion arboricole similaire à celle des bonobos actuels (Pan paniscus), l’espèce la plus phylogénétiquement apparentée à l’homme qui combine la locomotion terrestre et arboricole, ainsi que des épisodes occasionnels de bipédie.

Les résultats de l’étude font également état de la présence d’une locomotion arboricole chez Australopithecus sediba, une espèce encore peu connue, et chez Paranthropus boisei, un hominidé fossile qui a suscité une certaine controverse scientifique quant à son mode de déplacement.

Technologie 3D pour étudier les domaines clés chez les primates brachiants

L’équipe a utilisé une nouvelle méthodologie qui consiste à réaliser des scans 3D de l’os du cubitus des humains actuels, des primates hominoïdes actuels et des hominines fossiles. Cette technique permet d’identifier et de comparer avec plus de précision les sites d’insertion des muscles brachial et triceps brachial dans l’épiphyse proximale de l’ulna, zone anatomique déterminante dans la locomotion arboricole (brachiation).

Josep M. Potau, membre du groupe de recherche AEPPRI de l’UB (Anatomia Evolutiva i Patològica dels Humans i altres Primats), note : « Le coude est une articulation formée de trois os – l’humérus, l’ulna et le radius – et sa flexion-extension et sa pronation. –les mécanismes de supination jouent un rôle clé dans différents types de locomotion arboricole largement utilisés par les primates. Cela est dû à l’importance fonctionnelle des muscles qui agissent sur le corps. articulation, notamment le brachial, qui participe à la flexion du coude, et le triceps brachial, qui participe à l’extension du coude.

« Les primates qui utilisent plus fréquemment la locomotion arboricole, comme les orangs-outans ou les bonobos, développent davantage de muscles fléchisseurs du coude, comme le brachial. En revanche, les primates plus terrestres, comme les chimpanzés et les gorilles, ont des muscles extenseurs du coude plus développés, comme le triceps brachial. « , explique le chercheur.

« Ces deux muscles ont des zones d’insertion bien définies dans l’ulna, dont la surface peut être mesurée », poursuit le professeur, qui admet que « les primates plus arboricoles auront ainsi une plus grande surface relative de zone d’insertion du muscle brachial, tandis que plus les spécimens terrestres auront une plus grande surface relative de la zone d’insertion du muscle triceps brachial. »

Espèces fossiles du genre Homo

Les résultats obtenus grâce à l’étude des os confirment ceux des proportions musculaires obtenues à partir de dissections anatomiques chez l’homme et les primates d’aujourd’hui. Ainsi, il a été possible de confirmer que les différences existantes dans la proportion de zones d’insertion chez l’homme et chez les primates hominoïdes, dues aux différents types de locomotion, peuvent également être liées au degré de développement des muscles insérés dans ces zones.

Dans le cas des hominidés des genres Australopithèque et Paranthropus, dotés d’adaptations anatomiques associées à la locomotion et à la brachiation bipèdes habituelles, Potau déclare : « Nous avons découvert que le rapport entre les zones d’insertion des muscles brachial et triceps brachial qui avait été analysé dans quatre Les espèces de ces deux genres sont similaires à celles observées chez les bonobos, qui sont les primates hominoïdes africains : bonobos, chimpanzés et gorilles – qui utilisent le plus fréquemment la locomotion arboricole.

Cependant, la plupart des espèces du genre Homo, auquel appartient l’espèce humaine, « n’ont aucune adaptation anatomique à la locomotion arboricole. Cela se reflète dans l’étude, dans laquelle nous avons observé que les représentants de trois espèces fossiles du genre Homo, H. ergaster, H. neanderthalensis et archaïque H. sapiens – ont une proportion de zones d’insertion des muscles brachial et triceps brachial similaire à celle observée chez l’homme d’aujourd’hui.

L’article ouvre un nouveau scénario dans l’étude de la lignée évolutive humaine pour obtenir des informations sur le type de locomotion typique d’une espèce fossile donnée qui conserve ces zones d’insertion musculaire. « Cette approche pourrait également être étendue à d’autres zones anatomiques avec des zones d’insertion musculaire bien définies, si les caractéristiques musculaires sont préalablement étudiées de manière exhaustive chez les espèces actuelles », conclut le professeur Potau.